“5E學習環(huán)”在化學教學中的應用

摘 要：“5E學習環(huán)”是一種以學生為主體，以建構(gòu)主義理論為基礎的教學模式。以高中化學鈉與水反應的教學為例，闡述了“5E學習環(huán)”應用于高中化學教學的一般程序、教學方法及策略。

關(guān)鍵詞：5E學習環(huán)；鈉與水反應；高中化學教學

中圖分類號：G423.3 文獻標志碼：A 文章編號：1002-2589（2013）33-0287-02

“5E學習環(huán)”模式在國外以及我國臺灣地區(qū)已被廣泛使用，是被實踐證明了的比較有效的一種理科教學模式和教學策略[1]。人教版高中化學教科書《化學1》第三章第一節(jié)“鈉與水的反應”實驗現(xiàn)象明顯，既易于培養(yǎng)學生的觀察能力，通過學生對現(xiàn)象的討論、分析和解釋，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力，又符合學生的認知發(fā)展規(guī)律，具有一定的代表性。所以本文以該教學內(nèi)容為例，介紹“5E學習環(huán)”在高中化學教學中的應用，為其他化學知識的教學提供參考。

一、“5E學習環(huán)”簡介

在20世紀60年代，美國教育家卡普拉斯及同事在“科學課程改進研究”中提出了三階段學習環(huán)，分別是初步探索—概念介紹—概念運用。隨后，美國生物科學研究主要研究者拜比在此基礎上，通過不斷的實踐研究，將學習環(huán)發(fā)展為“5E學習環(huán)”，之所以稱為“5E”是由于它的一般程序分為五個階段，每一階段的英文首字母都是“E”，即：參與環(huán)節(jié)（Engage）—探究環(huán)節(jié)（Explore）—解釋環(huán)節(jié)（Explain）—精致環(huán)節(jié)（Elaborate）—評價環(huán)節(jié)（Evaluate）。“5E學習環(huán)”是一種以建構(gòu)主義為主要思想的教學模式，并強調(diào)以學生為主體，發(fā)展學生的探究、創(chuàng)新能力，所以在教育行業(yè)得到了廣泛推廣。

二、“5E學習環(huán)”的應用

“5E學習環(huán)”的一般模式為五個步驟，應用于化學教學時同樣分為五個階段，并且五個階段環(huán)環(huán)相扣，缺一不可。筆者分別對五個環(huán)節(jié)做了總結(jié)，見表1。

（一）參與環(huán)節(jié)

首先，教師可以利用多媒體，放映《炸起千層浪，珠江水雷團待解》視頻：“2002年7月7日，在珠江石溪附近，漂著七個來歷不明的金屬桶。突然，從漂在水面上的一個金屬桶內(nèi)冒起一股白煙，躥起亮黃色火苗，緊接著一聲巨響，蘑菇狀的水柱沖天而起，這個鐵桶接著又連續(xù)爆炸了多次，爆炸騰起的白色煙霧有近十米高，還有許多未燃盡的白煙飄進旁邊的公司內(nèi)，這些灰白色的物體一遇到水就不停地冒泡，甚至突然著火”，引起學生的好奇心。

然后，教師做演示實驗，向一只盛有水的燒杯中滴加幾滴酚酞試液，然后用小刀取綠豆般大小的金屬鈉，吸干表面煤油后投入到小燒杯中，讓學生注意用耳朵聽，用手觸摸感受，并且仔細觀察實驗現(xiàn)象。這時學生會產(chǎn)生疑問：為什么鈉會在水面游動？酚酞為什么變成紅色？為什么有響聲？俗話說“水火不相容”，為什么今天水會引火呢？教師引導學生帶著問題進入探究環(huán)節(jié)。

（二）探究環(huán)節(jié)

學生在參與環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的疑問，是探究環(huán)節(jié)實施的保障。在學生仔細觀察教師演示實驗的基礎上，教師強調(diào)實驗藥品的用量，把學生分為四組進行實驗，學生主動操作實驗，可能會出現(xiàn)兩種情況：

第一種情況是學生的實驗現(xiàn)象與教師演示實驗完全相符，這說明這一類同學觀察力較強，這時學生相互討論、猜測，然后親自動手操作來解釋實驗現(xiàn)象，例如：學生收集氣體檢驗產(chǎn)生的氣體是什么；相互討論使酚酞變紅的堿性物質(zhì)是什么等。

第二種情況是學生在實驗過程中產(chǎn)生幾種與教師演示實驗不符的實驗現(xiàn)象，例如：

現(xiàn)象一：鈉與水反應時，鈉的周圍有白霧。

現(xiàn)象二：鈉與水劇烈反應時有大量的黑煙。

現(xiàn)象三：鈉球兒本應四處游動，卻有時貼在燒杯的內(nèi)壁不動。

針對三種現(xiàn)象，學生展開探究，教師做適當引導，引導學生用手觸碰燒杯杯壁，學生馬上感覺到鈉與水反應放熱，周圍白霧是水蒸氣，現(xiàn)象一得以解釋；教師在引導學生回憶鈉放入水中之前忘了什么，學生會想到忘記擦掉附在鈉表面的煤油，反應放熱使得煤油燃燒，產(chǎn)生大量的黑煙，并且粘在鈉的表面，阻止了反應進行，所以沒有產(chǎn)生氣體，鈉也不會四處游動，現(xiàn)象二和現(xiàn)象三出現(xiàn)的原因也就迎刃而解。

在探究環(huán)節(jié)，雖然是以學生的探究活動為主，但教師也要充分發(fā)揮促進作用，為學生提供實驗用品，指導學生實驗中藥品用量、實驗規(guī)范等問題，引導學生將探究活動不斷深化[2]。

（三）解釋環(huán)節(jié)

解釋環(huán)節(jié)應包括兩個方面：一是學生經(jīng)過上一階段的探究，對于正確的實驗現(xiàn)象進行總結(jié)，相互討論，最終得出結(jié)論，對于產(chǎn)生的其他現(xiàn)象，找到原因，并給予合理解釋；二是教師針對教學目標以及學生情況，進行概括講解，使得出的結(jié)論更加完整、準確，以鈉與水反應的教學為例，教師可以概括出幾個字（浮、游、熔、響、紅）幫助學生理解。待兩個部分均完成后，給予學生時間，讓學生列出表格，幫助學生建立完整的知識體系，見表2。

經(jīng)過探究環(huán)節(jié)的驗證和解釋環(huán)節(jié)總結(jié)，學生動腦思考，總結(jié)出鈉與水反應的化學方程式：

（四）精致環(huán)節(jié)

很多教師在以上三個環(huán)節(jié)完成后，認為教學也隨之結(jié)束。其實不然，學生應該總結(jié)這一節(jié)課需要注意的問題，教師應該幫助學生把學到的知識進行遷移或應用，例如，提出像“鈉著火應使用什么辦法滅火？”“為什么鈉要保存在煤油或液狀石蠟中？”等一些問題，幫助學生延伸對知識的理解，實現(xiàn)學以致用。

（五）評價環(huán)節(jié)

“5E學習環(huán)”中的評價環(huán)節(jié)不僅是對學生的學習過程進行評價，也是對教師的教學效果的檢測；不僅是對最終結(jié)論的判斷，也是每一環(huán)節(jié)實施過程的評價。在這一環(huán)節(jié)，我們應該鼓勵學生和教師積極反思活動中的不足，并加以修改。例如教師總結(jié)實驗后，學生可以通過對照，積極反思自己的思路是否正確；教師可以設置問題或作業(yè)反饋檢驗學生的掌握情況，從而反思教學效果。總之，經(jīng)過前幾個環(huán)節(jié)的學習，最后學生和教師都應該反思并完善整個學習過程，以便綜合素質(zhì)的提高。

三、“5E學習環(huán)”在應用時需要注意的問題

（一）注意以學生為主體

“5E學習環(huán)”是一種強調(diào)學生自主、自覺構(gòu)建知識體系的教學模式，在各個環(huán)節(jié)中都要體現(xiàn)以學生為中心。在參與環(huán)節(jié)中，只有以學生為中心設計情景，學生才能夠覺得課堂與自己有關(guān)系，才會主動參與；在探究環(huán)節(jié)，更是要突出學生主動探究、實際操作，使學生得出自己的體會，從而培養(yǎng)學生必需的探究能力；在解釋環(huán)節(jié)也要注意讓學生自己去歸納總結(jié)，幫助學生理解教學內(nèi)容，化為自己的知識，為以后知識的應用提供基礎；在精致環(huán)節(jié)，如果學生能主動與生活實際相聯(lián)系，就可以養(yǎng)成運用化學知識來解決生活問題的良好習慣，在激發(fā)學習化學興趣方面有重要作用；最后，在評價環(huán)節(jié)，學生若能自覺反思，不僅對知識的學習有益處，并且在態(tài)度情感方面也有所幫助。所以，以學生為主體是“5E學習環(huán)”教學模式的核心。

（二）注意與生活實際相聯(lián)系

化學是一門與生活息息相關(guān)的學科，在實施“5E學習環(huán)”時要注意與生活實際相聯(lián)系，例如，提出與所學知識相關(guān)的生活現(xiàn)象讓學生去解釋；介紹與所學知識相關(guān)的重大事件等，讓學生感受到化學的有趣之處、有用之處，引發(fā)學生的興趣。把化學理論與實踐聯(lián)系在一起，學生可以利用所學知識解決生活中的難題，從而使學生養(yǎng)成學以致用的良好習慣，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性解決問題的能力，所以在各個環(huán)節(jié)都要謹記與生活實際聯(lián)系，達到構(gòu)建知識體系服務于生活的目的。

（三）注意過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合

運用“5E學習環(huán)”時不能片面地只重視學生最后得出的結(jié)論，也不能不理會結(jié)果只評價探究過程，要結(jié)合探究過程中學生的發(fā)展情況綜合評價，實現(xiàn)過程評價和結(jié)果評價的結(jié)合，只有這樣，評價才有效、全面，有說服力。要根據(jù)學生在各個環(huán)節(jié)的表現(xiàn)，例如，學生是否主動積極參與、學生在進行探究時運用的方法是否正確、學生是否自覺把知識與生活實際相聯(lián)系等一些問題引導學生綜合反思和互評，建立以發(fā)展為導向的評價體系。只有評價體系合理，才能依據(jù)它幫助學生找到不足之處并改正，才能實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]張金泉.學習循環(huán)在物理實驗教學中應用的研究[J].物理教師，1994，（10）：3-4.

[2]吳霞玲.淺析“5E學習環(huán)”在初中化學教學中的應用[J].化學教育，2012，（5）：29.