基于“5E”教學模式的高中地理教學設計的研究

摘 要：“5E”教學模式是一種基于建構主義的探究性的教學模式，有助于培養學生在自主探究中的能動性和實踐力，提高學生在地理課堂中的成就感，更強化了教師生本課堂的教學觀念。本文基于“5E”教學模式，以“熱力環流”為例進行了教學設計。

關鍵詞：“5E”教學模式；教學設計；地理課堂

20世紀80年代末，美國生物學課程研究（BSCS， Biological Science Curriculum Study）進行了“為了生活的科學：科學、技術和健康的整合（science for living integrating science technology and health）”課程項目，主張在學生探究的基礎上，教師通過創設問題情境，讓學生在已有的先前概念的基礎上進行研究，促進學生有效地構建科學概念。

一、 “5E”教學模式的內涵

“5E”教學模式是一種科學的探究教學模式，由引入（engage）、探索（explore）、解釋（explain）、拓展（extend）、評價（evaluate）五個環節所構成。

（一） 引入

這是“5E”教學模式的起始環節，目的是為了激發學生的學習動機。這個環節要求教師創設合理的問題情境，強調與實際生活、時事熱點聯系起來，有效地吸引學生的興趣和注意力，使問題情境與學生已有的知識經驗相聯系，當學生已有的認知不能解決遇到的問題時，就容易產生認知沖突，激發強烈的求知欲望。

（二） 探索

這一環節是學生對問題自主探究的過程，是“5E”教學模式的中心環節，教師需要提供給學生一定的要素，學生利用已有的經驗，發揮主觀能動性，通過思考與交流，將不同的事物相互聯系，對各個要素之間進行整合，通過探究解決問題，并概括和總結事物的規律和原理，完成自主探索知識的過程。

（三） 解釋

這一環節強調幫助學生理解科學的原理和規律，是“5E”教學模式的關鍵環節。通過自主探索，學生用口頭語言，對所探究問題及其過程進行概括并作出解釋，教師根據學生的闡述，通過口頭講述或者實物、多媒體動畫演示等方法，向學生解釋幫助學生理解事物的發展起因和內在聯系，針對探究過程中存在的問題，進行講解和糾錯，引導學生得出科學的結論。

（四） 拓展

這是“5E”教學模式的強化環節。要求學生對所得的結論加以遷移和運用。這個環節強調學生將所學知識一般化，意在運用所獲得的知識，去解決同類或類似問題，培養學生學以致用、舉一反三的能力。教師應提供給學生類似的事件或案例，使學生主動地對知識進行鞏固和深化，同時也應注重學生之間的活動與交流，探究活動的豐富性，使學生在不同的思想碰撞中獲得更多的信息和技能。

（五） 評價

評價環節是“5E”教學模式的實施的重要過程，它不是該模式的最終反饋，應貫穿于整個教學的過程，評價的維度注重多元化，方式側重多樣化，其主體是學生和老師，不僅包括對學生學習過程、學習態度、學習效果的評價，還應包括對教師教學指導、教學結果的反饋；不僅包括教師和學生的他人評價，還應包括研究者和被研究者的自我評價；不僅要對學生知識技能、過程方法掌握程度進行評價，還應幫助學生建立正確的情感態度價值觀。

二、 “5E”教學模式的高中地理教學設計案例

（一） 教材分析

本節內容選自人教版高中地理必修一第二章第一節“熱力環流”。這部分內容是大氣水平運動的開篇，熱力環流作為大氣運動最簡單的形式，使學生理解大氣運動最佳的切入口，理解熱力環流的原理對于下節學習“三圈環流”“季風環流”起著重要的鋪墊作用。

（二） 學情分析

高一學生的空間想象能力較弱，難以通過抽象的概念將大氣的運動與物理、地理知識及現象結合在一起，但通過觀察直觀的實驗現象，學生能夠感知熱力環流的形成過程，嘗試繪制熱力環流圖。學生很少能與相關的大氣知識聯系起來，在教師的引導下可以理解生活中熱力環流的現象，在培養綜合思維的同時，提高探究創新的科學態度。

（三） 教學目標

知識與技能：理解熱力環流的形成原理和大氣運動的根本原因。

過程與方法：通過自然現象，知識梳理、整合、分析說明熱力環流的形成過程。

情感態度價值觀：通過對大氣環境中實際熱力環流問題的探究，激發學生的求知欲和熱愛科學的思想。

（四） 教學重難點

重點：分析熱力環流形成的過程。

難點：熱力環流在自然現象中的遷移運用。

（五） 教學過程

1. “引入”環節

（1）師生活動：

[展示]播放熱氣球升天視頻

[提問]嘗試分析熱氣球升天和降落的原理

（生）熱脹冷縮的原理

[講解]①強調熱氣球升起是因為氣球內部氣壓小于外部氣壓。②明確氣壓、氣壓面的概念以及氣壓與海拔之間的關系，解釋比熱容、熱脹冷縮的原理。

（2）設計意圖

①創設地理旅游情境，活躍課堂氣氛。②喚醒學生之前的物理知識儲備，加強學科之間的滲透，使知識更加系統。

2. “探索”環節

（1）師生活動：（模擬實驗）

實驗器材：無上下底蓋玻璃箱、裝有冰塊的水杯、80℃的熱水杯、一炷香、透明薄膜紙

實驗操作：①冷水杯置于玻璃箱內右側，熱水杯置于玻璃箱右側，用透明薄膜紙蓋住玻璃箱。②在冷水杯上部的透明薄膜紙處戳個小孔。③將點燃的香置于小孔中，觀察煙霧的飄動方向。

（分組討論）①煙霧為什么會飄動？②畫出煙霧飄動的方向

（2）設計意圖

①模擬熱力環流的實驗，將無形的空氣運動變得可視化，激發學生的探究興趣，提高學生的動手操作能力。②學生通過將實驗結果與已有的知識相聯系，促進有意義學習的過程。③通過小組活動，培養學生的合作意識和團隊精神。

3. “解釋”環節

（1）師生活動

[展示]PPT演示熱力環流過程

（生）明確兩個關系：

①冷熱不均引起氣流的垂直運動；②同一水平面的氣壓差異引起大氣的水運運動。

[板書]總結熱力環流的原理

太陽輻射（根本原因）→地區間的冷熱差異→空氣的垂直運動→同一水平面的氣壓差異（直接原因）→大氣的水平運動→熱力環流

（2）設計意圖

①多媒體動態演示熱力環流的過程，促進學生將實驗中的感性認知過渡到理性認識。②用思維導圖的形式總結熱力環流的形成原理，幫助學生理解地理事物之間的相互關系，促進學生無形的思維轉化為有形的方式，提高了學生的邏輯思維能力。

4. “拓展”環節

（1）師生活動

[探究一]在海邊如何站位使拍照效果最佳？

（小組討論）分組探究白天和晚上海陸風的方向，解釋其形成過程。

[探究二]什么是熱島效應？熱島效應在城市和郊區會導致怎樣的大氣運動？結合所學知識分析綠化帶和工業區應該建在什么地方？

（小組討論）分組探究熱島效應及其城市風的形成

[探究三]閱讀李商隱的《夜雨寄北》，思考為什么四川盆地的夜雨量達到總余量的60%-70%？

（小組討論）山風和谷風的形成，為什么降雨總發生在夜晚？

（2）設計意圖

①聯系地理現象，通過知識延展和課后探究，提高學生學以致用的意識。②通過分組探究的形式，促進學生之間思想以及情感的交流，提高語言表達能力。

5. “評價”環節

（1）師生活動

[溫習典故]“火燒上方谷”。諸葛亮將司馬懿引入上方谷并點燃了谷中的干柴，司馬懿被困上方谷火海中，突降大雨澆滅了大火。這場大雨是天意嗎？

[聯系生活]分析海陸風對海濱地區的氣溫有什么調節作用？

[知識延展]生活中還有哪些熱力環流的現象？人類哪些活動利用了熱力環流的原理？

[生活探索]冬季，將室內與室外連接的門打開，觀察門處上下氣流流動的方向。

（2）設計意圖

①利用歷史故事創設情境，使學生意識到地理知識的實用價值。②運用所學知識發現生活中的地理現象，提高學生科學探索的精神，培養解決問題的意識和能力。

參考文獻：

[1]王健，李秀菊.5E教學模式的內涵及其對我國理科教育的啟示[N].生物學通報，2012，47（03）：39-42.

[2]Beliefs， Practical Knowledge， and Context： A Longitudinal Study of a Beginning Biology Teachers 5E Unit. 2015，2.

作者簡介：

鄒鎧瑩，福建省福州市，福建師范大學地理科學學院。