5E教學模式在高中地理教學中的應用

摘要：5E教學模式是一種構建主義教學模式，主要由引入、探究、解釋、遷移、評價等5個環節組成。本文以《熱力環流》的教學設計為案例，主要探討5E教學模式在高中地理教學中的應用。

關鍵詞：5E教學模式;高中地理;熱力環流

一、5E教學模式的簡介與內涵

1、5E教學模式的簡介

5E教學法最早起源于生物學科的教學，是由美國生物學課程研究（BSCS）開發出的一種建構主義教學模式，后因其完備的實用性受到了教育界的高度關注，是美國科學課堂的主流教學方法。5E教學模式是由5個教學環節組成具體為：引入（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation）。因為每個環節的英文首字母都為E，所以稱為“5E”教學模式。

2、5E教學模式的內涵

5E教學模式其本質是將學生掌握知識的過程細化成各個環節。每個環節都充分體現學生的主體地位，激發學生的學習興趣，培養學生的學習主動性，從而幫助學生更好的理解、掌握并運用所學知識。

地理是一門綜合性較強并與現實生活聯系較緊密的學科，同時地理有其獨特的學科體系和思想，學生靠機械性記憶往往達不到較好的學習效果。因此，5E教學模式在高中地理教學中發揮著重要的作用。

（1）引入（Engagement）

引入是5E教學模式的首要環節，也是上好一堂課的前提，類似于課堂上的情境導入。引入是為了增強學生的參與感從而激發學生的探索興趣。在地理教學中可以引入生活中常見的地理現象或者呈現矛盾事件，積極調動學生的儲備知識去思考，幫助學生為后面的課堂學習更好的構建新的認識。

（2）探究（Exploration）

探究是5E教學模式的中心環節，也是學生生成知識的關鍵。在課堂一般是通過實驗或者是閱讀學習材料，以小組合作的方式對問題的猜想和假設進行論證。在這個環節中，老師充當的是指導者角色，與學生積極的互動并為學生給予適當的指導，或者向學生提出更深的問題引導學生探究。學生在探究中利用已有知識構建新知識，提升學生的地理實踐能力。

（3）解釋（Explanation）

解釋是5E教學模式中的關鍵環節，在這個環節中仍是以學生為主體，以小組代表交流匯報的形式讓學生展示在探究過程中觀察到的現象并進行描述和解釋。教師要引導學生在解釋時將科學解釋與探究活動中獲得的證據聯系起來，幫助學生在新的學習場景下理解關鍵知識，鞏固新舊知識之間的聯系，進一步將學習知識轉化為學生個體內化的經驗和認知，培養學生的綜合思維素養。

（4）遷移（Elaboration）

遷移是是5E教學模式中新知識的延伸環節。為了鞏固學生對新知識的理解，教師提供新場景，讓學生能夠利用先前學到的知識和概念在新的情境下解釋、運用和解決問題。對學生的探究環節中得到的新知識進行驗證、應用與鞏固，進一步培養學生的地理綜合思維。

（5）評價（Evaluation）

評價是貫穿整個教學過程中的，它即是每個環節的總結也是整堂課的結束環節。評價的方式是多樣的，如教師評價，學生自評，小組互評。教師評價可以通

小組互評可以同學生提出疑問，學生答疑的方式來測評。在測評的過程中教師要及時的做到糾正與總結。

二、5E教學模式在地理教學中的應用

5E教學模式以構建主義為理論基礎，細化教學設計的各個環節，學生在學習互動中構建自己的知識結構，促進學生對學科體系的理解，提升學生的地理核心素養，同時也讓學生了解到學習內容的外在價值，提升學生在生活中的應用意識。本文以新版人教材第二單元第二節第二課時內容“熱力環流”作為案例，說明5E教學模式的應用。

1.教材分析

熱力環流的大氣運動最簡單的一種形式，這部分內容在高中地理學習過程中往上承接大氣的受熱過程，往下則學習選擇性必修教材中的氣壓帶和風帶的知識做鋪墊，這是熱力環流知識的延伸與深化。教材首先利用示意圖闡明熱力環流的概念、形成過程及成因。對于這部分內容的學習再運用熱力環流原理解決”熱島環流“和”海陸風“等相關問題。

2.學情分析

根據教材編排順序，在學習該部分內容之前高一學生已經對大氣，氣壓，以及大氣的受熱過程等基礎知識有一定的了解。且高一學生在經過初中兩年地理的學習中，已具備了一定的邏輯思考能力。以上這些條件都為接下來熱力環流的學習奠定了基礎。但由于學生受知識儲備和生活閱歷所限，沒有形成較好的地理思維，缺乏讀圖、析圖，理論聯系實際的能力。

3.教學目標

綜合思維：觀察視頻和示意圖，歸納總結熱力環流的形成過程與成因。

地理實踐力：通過對熱力環流原理的學習，能夠發現并解釋生活中相關地理現象。

人地協調觀：通過對熱力環流的學習，認識到海陸風，城市熱島環流對人類生產生活的影響。

4.教學過程

（1）引入情境

首先，展示照片“面朝大海，春暖花開”和“背朝大海，貞子做怪”。

告訴學生一般情況下在海邊只要站位正確就可以春暖花開般的照片，其原因也是我們這節課要學習的內容。

設置這樣的情境是為了從學生生活中常見的情境出發，激發學生的學習興趣。設置懸念，激發學生的探索欲望。

（2）活動探究

在講臺上放置一個透明的玻璃箱，無蓋的一面朝下，在玻璃箱的一側放置冰塊，另一側放一晚熱水，將點燃的香同過玻璃箱上的小孔插入箱內，并請學生認真觀察煙霧的走向。

首先學生從實驗中可以觀察到煙霧在冰塊一側下沉，在熱水一側上升。根據學生已經學過的知識知道是由于冷熱不均導致這一現象。告訴學生像這種由于冷熱不均導致空氣的環流運動就被稱為熱力環流。

并讓學生運用已學的物理知識和閱讀教材回答ppt上設置的問題：

1、地面冷熱不均時，大氣發生怎樣的物理變化？

2、大氣發生垂直運動使得近地面和高空的氣壓發生了怎樣變化？

3、大氣發生垂直運動，水平方向上的氣壓是否產生差異，大氣是如何進行水平運動的？”

學生根據自己已學的物理知識和閱讀教材得知當地面冷熱不均時，空氣會受熱膨脹上升導致近地面氣壓降低，高空氣壓升高;受冷收縮下沉導致近地面氣壓升高，高空氣壓降低。在水平方向上由于空氣的上升和下沉導致同一水平面上產生氣壓差異，空氣由氣壓高的地區流向氣壓低的地區。

（3）解釋環節

在學生討論完上述問題后，教師則進入解釋環節。首先要解釋在理想狀態下同意海拔高度的氣壓大小是相同的，則空氣是靜止不運動的，等壓面與等高面平行或重合（圖1）。當地表冷熱不均時，空氣會發生受熱上升，受冷下沉的垂直運動，導致同一水平面上產生氣壓差異，等高面與等壓面不平行，等壓面發生彎曲。由于這種氣壓差異導致空氣產生水平運動，空氣在水平方向上由高壓流向低壓。

（4）遷移環節

為了加深學生對熱力環流的理解，在遷移的環節中設置了“海陸風”與“城市熱島效應”兩個案例。

①海陸風

為呼應導入內容，加深學生對熱力環流的理解，體現學習生活中的地理這一理念，提高學生知識遷移能力和培養學生的綜合思維能力，我將海陸風納入課堂的學習內容。

首先，學生自主在導學案上繪制海陸風的示意圖，以及等壓面的形狀。

其次，回答“在熱力環流情況下，在海邊拍照，怎么站位才能拍的更好看？”這一問題。讓學生知道白天和晚上不同的站位決定照片是否好看，從而培養學生辯證看待問題的意識，樹立正確的人生觀和價值觀。

最后，問學生冬夏兩季在海濱地區是否會有熱力環流？若有，夏季海陸的熱力環流對海濱地區有何調節作用？

這一環節的設置是為了讓學生知道熱力環流不僅是小范圍的空氣運動也可以是大范圍的空氣運動，不僅有段時間的變化也有長時間的變化。

②熱島效應

以北京市為背景，展示北京城郊的氣溫分布圖，讓學生以小組合作的形式回答如下問題

1、聯系生活實際，閱讀教材回答北京城區溫度高于郊區的原因？

2、畫出北京市區與郊區的熱力環流？

3、回答熱島環流對北京大氣環境的影響。

4、完成導學案填空，不同角色（市政府，交通局，規劃局，普通市民）應該為減輕“熱島環流”做怎樣的貢獻。

熱島環流是最常見的一中熱力環流形式，也是當下環境問題的熱點。通過對熱島效應的學習可以增強學生的環保意識。讓學生了解人類活動與大氣活動之間的關系，培養學生的人地協調觀。

（5）評價環節

為檢測學生對熱力環流的掌握情況，設置隨堂習題“穿堂風”

“穿堂風”也叫過堂風，是氣象學中一種空氣流動現象，是流動于建筑物內部空間的風。我國許多地區居民設計都充分考慮了穿堂風。

●與“穿堂風”有關的地理原理是什么？

●比較“穿堂風”形成過程中流入區與流出區氣溫和氣壓差異

●居民房前石子地面，房后種植樹林，可以增強夏季穿堂風。請加以解釋。

三、總結

綜上所述，基于5E教學模式的《熱力環流》的教學設計可以培養學生的綜合思維、地理實踐力、人地協調觀等地理核心素養。教師需要認真的準備教學素材，組織教學活動。從生活中尋找素材，提高學生的參與感，促進學生參與度。讓學生能夠自主探究問題，構建知識結構。

參考文獻：

[1]鄒鎧瑩.基于“5E”教學模式的高中地理教學設計的研究：以熱力環流為例[J]考試周刊，2018（47）：139-140.

[2]李玲.5E教學模式下的高中地理教學設計分析—以人教版教材“熱力環流”為例[J]中學地理教學參考（下半期），2020（2）：67-71.

[3]楊曉燕，王華，強陳蓉，蔡武德.基于“5E”教學模式的高中物理教學設計—以“傳感器及其工作原理”為例[J]中學物理教學參考，2018（12）：45-47.

作者簡介：許晨雯（1993.9-），女，安徽全椒，中學二級，地理教學。

（肥東一中 安徽省合肥市 231600）