姚妍娜 衷明華
[摘要]科學(xué)探究要求學(xué)生能夠提出和識別問題、設(shè)計和實施研究方案、分析資料和證據(jù)、運用證據(jù)進行解釋,以及表達和交流。5E教學(xué)模式的吸引、探究、解釋、遷移和評價5個教學(xué)環(huán)節(jié)恰恰能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究各方面的能力,能夠體現(xiàn)新課程改革的理念。隨著翻轉(zhuǎn)課堂的興起,微課也掀起了熱潮。5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在化學(xué)微課中的應(yīng)用有效提高了微課的教學(xué)效率。
[關(guān)鍵詞]5E學(xué)習(xí)環(huán) 教學(xué)設(shè)計 微課
一、5E教學(xué)模式的基本內(nèi)涵
1E——吸引(Engagement):5E教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中,一般強調(diào)通過創(chuàng)設(shè)問題情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,目的是“吸引”學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)產(chǎn)生興趣,激發(fā)學(xué)生主動進行探究。創(chuàng)設(shè)的問題情境應(yīng)盡量與學(xué)生的現(xiàn)實生活有關(guān),并與課程內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)相聯(lián)系。
2E——探究(Exploration):5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)。教師可以根據(jù)上一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的認知沖突,引導(dǎo)學(xué)生進行探究。在探究的過程中,學(xué)生是主體,教師的作用是引導(dǎo)和幫助。教師要注意觀察、傾聽,并進行適當?shù)奶崾竞椭笇?dǎo),以了解學(xué)生探究的進程和深度。
3E——解釋(Explanation):5E教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一階段應(yīng)將學(xué)生的注意力集中在對探究過程和結(jié)果的展示及分析方面,給學(xué)生提供機會表達對概念的理解,闡述對概念的認知,展示技能的掌握或方法的運用。這一階段也為教師提供直接介紹概念、過程或方法的機會,教師應(yīng)該借助課程目標來幫助學(xué)生更加深入地理解新概念。
4E——遷移(Elaboration):在這個環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)發(fā)展對概念的理解和應(yīng)用技巧,擴充概念的基本內(nèi)涵,并與其他已有概念建立某種聯(lián)系,同時用新的概念解釋新的情境或新的問題。通過實踐練習(xí),學(xué)生從中可以加深或拓展對概念的理解,獲得更多的信息和技能。
5E——評價(Evaluation):在這個環(huán)節(jié)中,教師和學(xué)生用正式和非正式的方法評價學(xué)生對新知識的理解及應(yīng)用能力。教師可以通過紙筆測驗和表現(xiàn)性任務(wù)等形式進行正式的評價;而非正式評價可以在整個教學(xué)過程的任何時候進行。評價的目的在于確保學(xué)生活動的方向或鼓勵學(xué)生對研究過程進行反思,同時,評價也為教師提供了評估自己教學(xué)過程和效果的機會。
二、5E教學(xué)模式在化學(xué)微課程中的應(yīng)用
科學(xué)探究要求學(xué)生能夠提出和識別問題、設(shè)計和實施研究方案、分析資料和證據(jù)、運用證據(jù)進行解釋,以及表達和交流。5E教學(xué)模式的吸引、探究、解釋、遷移和評價5個教學(xué)環(huán)節(jié)恰恰能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究各方面的能力,能夠體現(xiàn)新課程改革的理念。該模式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性(吸引環(huán)節(jié)),引導(dǎo)學(xué)生積極探究(探究環(huán)節(jié)),在教師的指導(dǎo)和幫助下自主建構(gòu)新知識(解釋環(huán)節(jié)),運用建構(gòu)的知識解決實際問題(遷移環(huán)節(jié)),并正確地反思自我、評價自我(評價環(huán)節(jié)),實現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維教學(xué)目標,從而達到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。由此可見,5E教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用前景。下面,筆者以《鐵及其化合物》的教學(xué)為例,展示如何在化學(xué)微課程中應(yīng)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式。
1.吸引——創(chuàng)設(shè)問題情境。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
教師課前引入有關(guān)鐵及其化合物在生活中的應(yīng)用情境——“在燒制磚瓦時,用含鐵元素的黏土隔絕空氣做成的坯經(jīng)過烘燒后,捅開窯頂自然冷卻,制成的就是紅磚;若烘燒后期從窯頂慢慢向下澆水,制成的磚就是青磚。”學(xué)生感到好奇:“原來磚塊里面含有鐵元素。”“磚塊的顏色原來不是染上去的,也不是用帶顏色的原料做的。”“為什么相同的原料不同的做法會生成不同顏色的物質(zhì)呢?”……學(xué)生有諸如此類的疑問說明有強烈的好奇心,對學(xué)習(xí)內(nèi)容感興趣。
教師創(chuàng)設(shè)問題情境前需要了解學(xué)生對于即將學(xué)習(xí)的任務(wù)已經(jīng)形成的先前概念或錯誤概念,分析學(xué)生原有概念和科學(xué)概念之間的差異及其形成差異的原因,然后創(chuàng)設(shè)問題情境。如學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課前對磚塊顏色的認識可能是“給磚塊染色”或“用本身具有不同顏色的不同原料制作不同顏色的磚塊”,通過這一情境使學(xué)生產(chǎn)生認知沖突,由此激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)的探究興趣,使其產(chǎn)生探究意愿。在微課程中通過情境教學(xué)法導(dǎo)人教學(xué)內(nèi)容,可有效引起學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)注。
2.探究——探究情境發(fā)生原因
教師在使用問題情境激發(fā)學(xué)生好奇心后,根據(jù)學(xué)生產(chǎn)生的認知沖突可以適當?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生進行探究。在這一環(huán)節(jié),教師需要向?qū)W生提供一些必需的背景知識或?qū)W習(xí)材料,比如鐵的化合物的物理性質(zhì),如果是實驗探究課程,還需要提供實驗儀器、實驗材料、背景知識等,根據(jù)學(xué)生的實際狀況給予支持。在探究的過程中,學(xué)生是主體,教師可以通過多種方式進行引導(dǎo),比如提問:“為什么要隔絕空氣?澆水的目的是什么?生成的紅色、青色物質(zhì)可能是鐵的什么化合物?”教師可以指導(dǎo)學(xué)生通過閱讀相應(yīng)教材尋找可能答案,再鼓勵學(xué)生相互交流。在探究環(huán)節(jié)中,學(xué)生進行了具體的探究活動,原有概念或錯誤概念逐漸被暴露出來,為之后的概念轉(zhuǎn)換和概念界定創(chuàng)造了便利的條件,有利于教師接下來的教學(xué)以及學(xué)生對新技能、新方法的掌握。
該環(huán)節(jié)中問題的提出在微課程中需設(shè)計在觀看情境之后。筆者建議通過CamtasiaStudio錄屏軟件在對視頻進行后期編輯時加入測驗功能,該功能的優(yōu)勢在于視頻播放到設(shè)置的時間點會自動彈出帶有問題的提示框,觀看者可以直接在提示框中回答問題,再接著觀看視頻。探究過程中,教師要注意觀察、傾聽,并進行適當?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)。在微課程中,由于教師無法實時性地了解學(xué)生探究的進程和深度,所以可通過加入測驗的預(yù)設(shè)答案,讓學(xué)生自行檢驗其結(jié)果正確與否。
3.解釋——構(gòu)建新知識
探究環(huán)節(jié),學(xué)生通過閱讀教師提供的教材資料和交流討論后可以大概得出“磚紅是因為生成紅色的氧化鐵,捅開窯頂是為了通入氧氣”和“鐵與水蒸氣反應(yīng)產(chǎn)生青黑色的氧化亞鐵”的信息,這時候教師要組織學(xué)生討論探究結(jié)果,要求學(xué)生用自己的語言解釋,并提供證據(jù)事實,將結(jié)果理論化。教師再根據(jù)學(xué)生獲得的信息解釋概念或理論,促進學(xué)生對概念的理解。
在解釋環(huán)節(jié),教師必須根據(jù)學(xué)生的探究經(jīng)驗,針對學(xué)生的問題和一些不完整的結(jié)果進行講解、糾正和補充,最后要正式澄清概念,提出解釋,構(gòu)建“氧化鐵、氧化亞鐵的物理性質(zhì)”以及“生成鐵的氧化物的反應(yīng)物和反應(yīng)條件”的新知識。該階段在微課程中出現(xiàn)可以采用以下方式:
(1)將知識內(nèi)容展示在幻燈片中并配以旁白;
(2)用白板展示內(nèi)容,并用錄像設(shè)備錄制;
(3)演示實驗操作,使用錄像設(shè)備錄制。
筆者認為不管是選擇哪種方式,主要的教學(xué)方法還是教師講授。教師需要在學(xué)生已有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上啟發(fā)講授,最終目的是幫助學(xué)生構(gòu)建比較完整的“鐵的氧化物”的知識體系。
4.遷移——知識的再發(fā)展
遷移是完善三維目標的重要環(huán)節(jié)。教師可繼續(xù)發(fā)展學(xué)生對概念的理解和應(yīng)用技巧,獲得更多的信息和技能。比如要求學(xué)生將探究結(jié)果用自己的語言概括,將自己的結(jié)果抽象化、理論化;初步學(xué)習(xí)運用歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工擴展;用變化和聯(lián)系的觀點分析常見的化學(xué)現(xiàn)象,如聯(lián)系之前學(xué)習(xí)過的“鈉的氧化物”,說明處于不同價態(tài)的元素化合物具有不一樣的化學(xué)性質(zhì),并能解釋一些簡單的化學(xué)問題;經(jīng)過教師對情境的解釋總結(jié)和“生活中離不開化學(xué)”的理念闡述,學(xué)生增強了對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望,具備發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;等等。在利用情境或解釋問題時,要注意引導(dǎo)學(xué)生盡量使用新學(xué)習(xí)的專業(yè)術(shù)語,以加深對新概念的理解。
5.評價——檢驗效果
評價的方式多種多樣,可通過提問、記錄自主活動過程中學(xué)生的表現(xiàn)、卷面測驗等方法來完成。針對吸引環(huán)節(jié),筆者認為再舉例類似的情境問題,讓學(xué)生用學(xué)過的知識和語言來回答情境問題是個不錯的方法。既可以讓學(xué)生運用建構(gòu)的新概念解釋新情境,深化對所學(xué)新概念的記憶,又可以檢驗學(xué)生對概念的拓展情況,評價其對所獲知識與技能的靈活應(yīng)用程度,以及解決實際問題的能力。
此外,教師還可將評價環(huán)節(jié)設(shè)計為微課程核心知識的微練習(xí),教師盡可能地設(shè)計練習(xí)提交平臺,這對于教學(xué)效果的后續(xù)評價和反思具有很大的意義。