張金桃

摘 要 5E教學模式能讓學生親身經(jīng)歷科學探究過程，幫助學生主動建構科學概念，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。本文分析了目前小學科學課堂教學的主要問題，提出了科學探究活動必須指向科學概念的建構，并以《物質發(fā)生了什么變化》為例談論了科學探究環(huán)境下“5E”教學模式的運用。

關鍵詞 科學探究 小學科學課堂 “5E”教學模式

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2017.07.058

The Application of "5E" Teaching Mode in Scientific Inquiry Environment

——Take "what happened in the matter" as an example

ZHANG Jintao

（Conghua City Suburban Street Huangchang Primary School， Guangzhou， Guangdong 510900）

Abstract 5E teaching model enables students to experience the process of scientific inquiry and help students construct scientific concepts and cultivate their scientific literacy. This paper analyzes the main problems of primary school science classroom teaching at present， and put forward the construction of scientific inquiry activities must point to the scientific concept， and with "what happened in the matter" as an example to talk about the scientific research environment of "5E" teaching mode application.

Keywords scientific inquiry； primary school science class； “5E” teaching mode

1 小學科學課堂教學的主要問題及分析

小學科學課程從2002年開設至今已經(jīng)有十幾年了，小學科學課堂也從原來傳統(tǒng)的課堂教學過程改革發(fā)展為以科學探究活動為核心的課堂教學過程。但是，著名特級教師章鼎兒對當前小學科學課堂的現(xiàn)狀評價為：“許多科學課大體停留在一般觀察實驗活動水平”。這給當前小學科學課改注了一劑清醒劑。

是的，反思目前的小學科學教學，我們也發(fā)現(xiàn)很多課堂“活動有余而思維不足”，熱熱鬧鬧的好像是在經(jīng)歷著“科學探究”，實際上卻不是。因為我們把科學探究活動與觀察實驗活動二者劃上了等號。當“科學探究”這個新的詞匯出來了，我們就把所有的活動都套上了這個新詞匯，觀察、實驗活動都成了“科學探究”。其實，它們之間是有關聯(lián)也有區(qū)別的。科學探究活動過程中可能包含有觀察活動和實驗活動，但觀察活動或實驗活動則不一定是科學探究活動。

歸根結底，是我們在課堂教學中忽略了小學科學要“培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)”這個目標任務，忽略了科學探究的主體——學生。

2 指向科學概念建構的教學模式

2.1 “5E”教學模式

教育部新頒布的《義務教育小學科學課程標準》明確提出：“小學科學課程以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨。”“小學科學課程內容包含物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四個領域。從這四個領域中選擇適合小學生學習的18個主要概念，其中，物質科學領域6個，生命科學領域6個，地球與宇宙科學領域3個，技術與工程領域3個?！彼?，小學科學課堂的探究活動必須指向科學概念的建構。

美國生物學課程研究開發(fā)的“5E”教學模式是一種基于建構主義教學理論和概念轉變理論的教學模式。它有五個環(huán)節(jié)：吸引、探究、解釋、遷移、評價。它“巧妙地將科學教育標準結合到探究式教學之中”。

2.2 科學探究要素與“5E”的關系

新頒布的《義務教育小學科學課程標準》列出了科學探究的8個要素：提出問題、作出假設、制訂計劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結論、表達交流、反思評價。

科學探究要素與“5E”的各個環(huán)節(jié)融合、交叉，如圖1所示：

因此，小學科學課堂教學中，在科學探究環(huán)境下運用“5E”教學模式，能以“學生為中心”、以“活動為中心”，讓學生親身經(jīng)歷科學探究過程，幫助學生主動建構科學概念，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。

3 “5E”在《物質發(fā)生了什么變化》課堂教學中的運用

下面以教科版小學科學六年級下冊《物質發(fā)生了什么變化》一課的教學，來分析和展示5E教學模式在小學科學課堂的具體運用。

《物質發(fā)生了什么變化》是教科版小學科學六年級下冊第二單元《物質的變化》的第二課。本單元的核心概念是“物質是變化的”。本課的科學概念：（1）物質的變化可以劃分為物理變化和化學變化兩類，它們的區(qū)別在于是不是產(chǎn)生了新的物質。（2）物質在變化的過程中，會既發(fā)生化學變化又發(fā)生物理變化。因此，本課的重點在于觀察物理變化和化學變化的過程，找出它們之間本質的區(qū)別：新物質是否產(chǎn)生。

3.1 1E—吸引：提出問題，激發(fā)興趣

為了達到吸引學生的目的，教師通過讓學生說一說日常身邊物質的變化來復習舊知，讓學生回顧“世界是由物質構成的”，“物質總是不斷發(fā)生變化”，然后請學生設法讓教師提供的冰糖發(fā)生變化，一般會想到弄碎、加熱等。教師引導學生對搗碎冰糖的預測并思考：冰糖搗碎后會不會變成新的一種物質，學生異口同聲說“不會”，教師就適時提出質疑：有證據(jù)嗎？引發(fā)學生認知的沖突。endprint

本課的導入以學生物質變化的前概念為基礎，從而激發(fā)學習興趣，引領學生科學思維，啟發(fā)他們思考“怎么做”。

3.2 2E—探究：實踐探究，發(fā)展思維

學生的探究活動是本環(huán)節(jié)的重要內容。圍繞“物質發(fā)生了什么變化”，教師設計了2個實驗活動引導學生逐步探究，鼓勵他們盡可能從多方面觀察，充分發(fā)揮各種感官的作用，讓學生能夠從種種變化的現(xiàn)象出發(fā)，推斷物質的變化是否產(chǎn)生了新物質。

活動一：搗碎冰糖

為了讓整個教學活動結構性更強，連貫性更好，對比性更明顯，教師對教材第一部分內容進行了調整，采取用搗碎冰糖這一觀察活動。學生通過看、聞、摸等方式，對搗碎后的冰糖和預留的樣本進行認真的觀察、比較，發(fā)現(xiàn)它們在形狀、大小上發(fā)生了變化，但特征和性質沒有變，糖還是糖。這種分析豐富了學生的認識，使學生更容易接受并理解了什么是物理變化。

活動二：加熱冰糖

由于學生的年齡特點和生活經(jīng)驗積累的相對缺乏，學生對于物質變化的認識是零散、模糊、不全面的。教師調查學生的前概念，讓學生對冰糖加熱后進行預測，大部分學生認為是熔化、變粘。所以這一活動的關鍵是教師及時啟發(fā)學生的問題意識和實證意識，促使學生從錯誤的迷失概念向科學概念轉化。

在教師的引導下，學生進行加熱冰糖的活動。學生通過實驗活動，進行仔細的觀察、比較、分析、記錄、合作，然后交流觀察到的現(xiàn)象，教師適時進行指導：冰糖充分加熱后得到的物質還是冰糖嗎？最后達成共識：加熱冰糖產(chǎn)生了新物質，順利建構了化學變化的科學概念。

通過這一環(huán)節(jié)，學生學習了科學的思維和掌握了科學的研究方法，科學探究能力也得到了提升。

3.3 3E—解釋：基于實證，合理解釋

“物理變化”和“化學變化”的科學概念初步建構后，老師提出：冰糖剛一加熱就發(fā)生了化學變化嗎？學生回顧加熱冰糖的實驗發(fā)現(xiàn)，冰糖在加熱的過程中首先發(fā)生了物理變化，由固體的變成了液體的冰糖；當繼續(xù)加熱時，顏色就逐漸加深，甚至變成了炭并聞到了焦味，這時是發(fā)生了化學變化。教師引導學生嘗試用已經(jīng)建構的科學概念解釋實驗中的現(xiàn)象，幫助學生進一步理解物理變化是伴隨著化學變化進行的。并從現(xiàn)象的變化中分析、比較冰糖的兩種變化，抓住“新物質產(chǎn)生”的主要特點進行鑒別，體會兩種變化的區(qū)別。

3.4 4E—遷移：應用新知，擴展概念

觀察、辯論：剛才實驗中蠟燭燃燒發(fā)生了物理變化還是化學變化。

蠟燭燃燒也在同時發(fā)生著化學變化和物理變化。固體的蠟燭受熱熔化變成液體的蠟燭油，這是物理變化；蠟燭油汽化后燃燒是化學變化。

這一環(huán)節(jié)是換一個情景進行理解，又與前一節(jié)課的觀察內容聯(lián)系起來。學生在新的情景中再作一次分析，加深了理解。

3.5 5E—評價：激勵反思，掌握技能

（1）判斷下列概念正確與否并說明理由。

a.水結冰發(fā)生了化學變化。

b.用手彎曲鐵絲發(fā)生了物理變化。

c.煤氣中毒是化學變化造成的。

（2） 應用學過的有關物質變化的知識，談一談：汽車燃燒汽油排放尾氣發(fā)生了什么變化？會給我們的環(huán)境帶來怎樣的影響？

《物質發(fā)生了什么變化》一課以激發(fā)學生的興趣引人，創(chuàng)設問題情境，吸引學生的注意力；通過設計搗碎冰糖、加熱冰糖的自主探究活動，調動學生所有感覺器官來建立對“物理變化”和“化學變化”特點的認識，并通過“新物質生成”的認知沖突，吸引學生主動建構科學概念；在建構概念的過程中，學生學習了科學的思維和掌握了科學的研究方法，科學探究能力得到了提升，科學素養(yǎng)也得到發(fā)展；解釋、拓展和評價環(huán)節(jié)使概念與生活、環(huán)境相結合，滲透了環(huán)境觀，提高了環(huán)境意識和環(huán)保態(tài)度。

正如《教作為探究的科學》一書中所說，5E教學模式“既關注了學生的已有觀念，又關注了學生親身經(jīng)歷科學探究過程，關注學生在學習過程中的觀念轉變，還關注了形成性的教學評價，以了解學生觀念發(fā)生轉變的程度?！笨傊?，5E教學模式能有效促進小學生科學素養(yǎng)水平的提高。

參考文獻

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