5E教学模式在高中化学概念教学中的应用分析
——以“离子反应”为例

曾 波(广东省中山市濠头中学 528400)

化学知识涉及大量抽象性的概念知识,学生学习难度增加。传统的讲授式、灌输式教学效果不尽如人意,引发化学教学诸多局限。因此,设计更有效的化学教学模式,提升学生对化学概念的接受程度,成为教师在化学教学中的主要目标。

一、 5E教学模式的特点

5E教学模式起源于美国科学课程改善研究,是基于建构主义教学理论和概念转变理论的教学模式,通过教师的引导与设计帮助学生实现知识体系的自主构建。“5E教学模式”包含五个环节:Engage(引入)—Explore(探索)—Explain(解释)—Elaborate(精致)—Evaluate(评价)。它具有清晰的阶段布局,可循序渐进地传导化学概念,有助于学生消化和理解,重塑化学课堂教学新结构。这种教学模式注重实现核心概念的有效传递、还原化学学科本质。本文以人教版必修1“离子反应”教学为例,探究“5E教学模式”在化学教学中的运用,为化学学科概念转变教学提供有益探索。

二、 教材及学情分析

“离子反应”是高中化学中重要的基础知识,也是高中化学教学重点和难点之一。用离子反应认识反应原理是研究化学反应常用的方法,是学生学好化学的基础。高一学生经过初中化学学习,掌握了复分解反应的化学反应方程式,对化学学习有一定的分析以及总结归纳能力,在宏观现象方面积累了一定经验,但学生对抽象概念和微观世界理解还有困难,如何帮助学生从微观角度去思考化学问题,构建知识体系,如何引导学生对溶液中发生的化学反应从微观角度去思考,认识化学反应的本质,就成了这节课的难点。5E 教学模式对概念转变教学实践有一定效果。

三、 5E教学模式在高中化学教学中的应用

1.引入概念环节应用

在实际化学教学阶段,要利用5E 教学模式所涉及的不同环节,将化学概念直观化地展示出来,给学生观察、对比和实践空间,激发学生学习兴趣和强化学习体验,增强学生对化学概念的理解。陶行知先生强调:“学理与经验相合,必有进步;二者相离,学理就要变成空思幻想,经验或也变成盲行盲动了。”在实验教学中,有直观化的化学载体供学生参考,让学生从实际观察中总结经验,可以让教学更有规律性,更符合5E教学模式。

以“离子反应”为例,在引入概念环节设计上,可以设置游戏化案例作为引入,设置故事背景,让学生扮演三国时期蜀汉征南蛮的一名士兵,途中误饮哑泉,为了自救,需要紧急调配解药“安乐泉水”解毒。然后让学生思考“哑泉的成分是什么”和“如何解决哑泉所引发的问题”,实现对离子知识概念的顺利引入。

2.深入探索环节应用

探索环节属于化学知识学习和理解的基础阶段,通常在高中化学课堂教学过程中采取小组合作、实验探究、问题意识等教学方法帮助学生分析理解概念,需要将时间交给学生,让学生通过实验探究,通过层层递进的问题引导,解决学生理解概念的思维障碍。

在“离子反应”深入探索环节设计上,将探索的主动权交给学生,让他们自己去挖掘知识内涵,可以设计学生分组实验,在两个试管中分别加入稀氯化钾溶液和氯化钡溶液各2mL,分别与2mL 硫酸钠溶液做对比实验,记录实验现象,引导学生观察现象,并让他们提出以下问题:稀氯化钾溶液和硫酸钠溶液为什么没有明显现象,它们在溶液中以分子还是离子的形式存在? 硫酸钠、氯化钡在溶液中以分子还是离子的形式存在,电离方程式如何书写? 生成白色沉淀的硫酸钠与氯化钡溶液的化学方程式如何书写? 化学反应方程式中有哪些物质以离子形式存在,哪些物质以分子的形式存在? 从中我们可以发现什么规律? 结合学生已有的认知水平和认知规律,循序渐进地提出问题,强化学生的问题意识,带着问题进行实验分析,深入发掘有价值的化学问题,帮助学生突破理解概念时的思维障碍。

3.解释概念环节应用

对于化学概念的掌握,必须要建立在全面理解的基础上,只有这样才能够形成长期的记忆。教师应引导完成探究环节的衔接,将探索环节中所形成的结果,在解释概念环节中逐步转化为规范的概念界定语言,通过两者之间的相互融通,使化学概念更加清晰,便于理解和记忆。

在“离子反应”解释概念环节中,可以组织学生以小组合作形式探究酸碱中和反应化学反应方程式与离子方程式,通过让学生书写“NaOH+HCl”“KOH + HCl”“NaOH+ H2SO4”和“KOH +H2SO4”的化学方程式及对应的离子方程式,组织学生归纳总结离子方程式的书写步骤:写、改、删、减(写化学方程式、把易溶于水且易电离的物质改成离子形式、删去不反应的离子等),探讨化学方程式与离子方程式的异同点,对能正确抓住异同点的小组成员予以奖励。

4.精致理论环节应用

高中化学这门课程的知识点具有较强的系统性和抽象性,部分学生在日常学习中很难产生兴趣,需要教师将教学目标与学生的化学认知水平结合起来精心制作教学课件,合理安排高中化学课堂教学内容,通过精讲环节,增强学生分析问题和解决问题能力,使学生能学以致用。

在“离子反应”精讲理论环节中,可通过前三个环节的实践活动,帮助学生归纳总结离子反应本质,不仅可以表示某一个具体的反应,而且还可以表示同一类型的离子反应,引导学生学会从微观角度思考水溶液中发生的复分解反应,实质上是两种电解质在溶液中相互交换离子,有些离子参与反应生成沉淀、放出气体或生成水,以分子的形式存在,而有些在溶液中一直以离子的形式存在,这一类离子本质上并没有参与反应。

5.教学评价环节应用

教学评价应贯穿于教学始终,属于5E 教学模式的成果总结阶段,其作用在于呈现学生学习成效,及时观察、发现和解决教与学的矛盾和问题,包括师生、生生之间的评价等。教师用好教学评价能够引导化学概念教学走向规范,提高课堂教学实效。学生利用教学评价可以及时了解自我,让自己学习的化学知识形成完备的知识记忆库,提升自身学习成效,并找到自己不足之处,增强对化学概念的理解和记忆。例如,让学生以小组形式评价各自在实验中的个人作用,评析自己组员在实验时提供了哪些帮助,同时自我总结在和其他组员合作时存在的不足,提升彼此的默契度,激励彼此的合作信心。这种评价方式既实现了学生学习能力的提升,也提高了学生的合作能力。