5E学习环教学模式在化学微课中的应用

姚妍娜　衷明华

[摘要]科学探究要求学生能够提出和识别问题、设计和实施研究方案、分析资料和证据、运用证据进行解释，以及表达和交流。5E教学模式的吸引、探究、解释、迁移和评价5个教学环节恰恰能够培养学生科学探究各方面的能力，能够体现新课程改革的理念。随着翻转课堂的兴起，微课也掀起了热潮。5E学习环教学模式在化学微课中的应用有效提高了微课的教学效率。

[关键词]5E学习环 教学设计 微课

一、5E教学模式的基本内涵

1E——吸引（Engagement）：5E教学模式的起始环节。在该环节中，一般强调通过创设问题情境来激发学生的学习兴趣，目的是“吸引”学生对学习任务产生兴趣，激发学生主动进行探究。创设的问题情境应尽量与学生的现实生活有关，并与课程内容和教学任务相联系。

2E——探究（Exploration）：5E教学模式的中心环节。教师可以根据上一环节产生的认知冲突，引导学生进行探究。在探究的过程中，学生是主体，教师的作用是引导和帮助。教师要注意观察、倾听，并进行适当的提示和指导，以了解学生探究的进程和深度。

3E——解释（Explanation）：5E教学模式的关键环节。这一阶段应将学生的注意力集中在对探究过程和结果的展示及分析方面，给学生提供机会表达对概念的理解，阐述对概念的认知，展示技能的掌握或方法的运用。这一阶段也为教师提供直接介绍概念、过程或方法的机会，教师应该借助课程目标来帮助学生更加深入地理解新概念。

4E——迁移（Elaboration）：在这个环节中，教师引导学生继续发展对概念的理解和应用技巧，扩充概念的基本内涵，并与其他已有概念建立某种联系，同时用新的概念解释新的情境或新的问题。通过实践练习，学生从中可以加深或拓展对概念的理解，获得更多的信息和技能。

5E——评价（Evaluation）：在这个环节中，教师和学生用正式和非正式的方法评价学生对新知识的理解及应用能力。教师可以通过纸笔测验和表现性任务等形式进行正式的评价；而非正式评价可以在整个教学过程的任何时候进行。评价的目的在于确保学生活动的方向或鼓励学生对研究过程进行反思，同时，评价也为教师提供了评估自己教学过程和效果的机会。

二、5E教学模式在化学微课程中的应用

科学探究要求学生能够提出和识别问题、设计和实施研究方案、分析资料和证据、运用证据进行解释，以及表达和交流。5E教学模式的吸引、探究、解释、迁移和评价5个教学环节恰恰能够培养学生科学探究各方面的能力，能够体现新课程改革的理念。该模式能够激发学生的学习主动性（吸引环节），引导学生积极探究（探究环节），在教师的指导和帮助下自主建构新知识（解释环节），运用建构的知识解决实际问题（迁移环节），并正确地反思自我、评价自我（评价环节），实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维教学目标，从而达到提高学生科学素养的目的。由此可见，5E教学模式在中学化学教学中有广泛的应用前景。下面，笔者以《铁及其化合物》的教学为例，展示如何在化学微课程中应用5E学习环教学模式。

1.吸引——创设问题情境。激发学生学习兴趣

教师课前引入有关铁及其化合物在生活中的应用情境——“在烧制砖瓦时，用含铁元素的黏土隔绝空气做成的坯经过烘烧后，捅开窑顶自然冷却，制成的就是红砖；若烘烧后期从窑顶慢慢向下浇水，制成的砖就是青砖。”学生感到好奇：“原来砖块里面含有铁元素。”“砖块的颜色原来不是染上去的，也不是用带颜色的原料做的。”“为什么相同的原料不同的做法会生成不同颜色的物质呢？”……学生有诸如此类的疑问说明有强烈的好奇心，对学习内容感兴趣。

教师创设问题情境前需要了解学生对于即将学习的任务已经形成的先前概念或错误概念，分析学生原有概念和科学概念之间的差异及其形成差异的原因，然后创设问题情境。如学生在学习本节课前对砖块颜色的认识可能是“给砖块染色”或“用本身具有不同颜色的不同原料制作不同颜色的砖块”，通过这一情境使学生产生认知冲突，由此激发学生对学习任务的探究兴趣，使其产生探究意愿。在微课程中通过情境教学法导人教学内容，可有效引起学生对学习内容的关注。

2.探究——探究情境发生原因

教师在使用问题情境激发学生好奇心后，根据学生产生的认知冲突可以适当地引导学生进行探究。在这一环节，教师需要向学生提供一些必需的背景知识或学习材料，比如铁的化合物的物理性质，如果是实验探究课程，还需要提供实验仪器、实验材料、背景知识等，根据学生的实际状况给予支持。在探究的过程中，学生是主体，教师可以通过多种方式进行引导，比如提问：“为什么要隔绝空气？浇水的目的是什么？生成的红色、青色物质可能是铁的什么化合物？”教师可以指导学生通过阅读相应教材寻找可能答案，再鼓励学生相互交流。在探究环节中，學生进行了具体的探究活动，原有概念或错误概念逐渐被暴露出来，为之后的概念转换和概念界定创造了便利的条件，有利于教师接下来的教学以及学生对新技能、新方法的掌握。

该环节中问题的提出在微课程中需设计在观看情境之后。笔者建议通过CamtasiaStudio录屏软件在对视频进行后期编辑时加入测验功能，该功能的优势在于视频播放到设置的时间点会自动弹出带有问题的提示框，观看者可以直接在提示框中回答问题，再接着观看视频。探究过程中，教师要注意观察、倾听，并进行适当的提示和指导。在微课程中，由于教师无法实时性地了解学生探究的进程和深度，所以可通过加入测验的预设答案，让学生自行检验其结果正确与否。

3.解释——构建新知识

探究环节，学生通过阅读教师提供的教材资料和交流讨论后可以大概得出“砖红是因为生成红色的氧化铁，捅开窑顶是为了通入氧气”和“铁与水蒸气反应产生青黑色的氧化亚铁”的信息，这时候教师要组织学生讨论探究结果，要求学生用自己的语言解释，并提供证据事实，将结果理论化。教师再根据学生获得的信息解释概念或理论，促进学生对概念的理解。

在解释环节，教师必须根据学生的探究经验，针对学生的问题和一些不完整的结果进行讲解、纠正和补充，最后要正式澄清概念，提出解释，构建“氧化铁、氧化亚铁的物理性质”以及“生成铁的氧化物的反应物和反应条件”的新知识。该阶段在微课程中出现可以采用以下方式：

（1）将知识内容展示在幻灯片中并配以旁白；

（2）用白板展示内容，并用录像设备录制；

（3）演示实验操作，使用录像设备录制。

笔者认为不管是选择哪种方式，主要的教学方法还是教师讲授。教师需要在学生已有知识经验的基础上启发讲授，最终目的是帮助学生构建比较完整的“铁的氧化物”的知识体系。

4.迁移——知识的再发展

迁移是完善三维目标的重要环节。教师可继续发展学生对概念的理解和应用技巧，获得更多的信息和技能。比如要求学生将探究结果用自己的语言概括，将自己的结果抽象化、理论化；初步学习运用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工扩展；用变化和联系的观点分析常见的化学现象，如联系之前学习过的“钠的氧化物”，说明处于不同价态的元素化合物具有不一样的化学性质，并能解释一些简单的化学问题；经过教师对情境的解释总结和“生活中离不开化学”的理念阐述，学生增强了对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲望，具备发展学习化学的兴趣；等等。在利用情境或解释问题时，要注意引导学生尽量使用新学习的专业术语，以加深对新概念的理解。

5.评价——检验效果

评价的方式多种多样，可通过提问、记录自主活动过程中学生的表现、卷面测验等方法来完成。针对吸引环节，笔者认为再举例类似的情境问题，让学生用学过的知识和语言来回答情境问题是个不错的方法。既可以让学生运用建构的新概念解释新情境，深化对所学新概念的记忆，又可以检验学生对概念的拓展情况，评价其对所获知识与技能的灵活应用程度，以及解决实际问题的能力。

此外，教师还可将评价环节设计为微课程核心知识的微练习，教师尽可能地设计练习提交平台，这对于教学效果的后续评价和反思具有很大的意义。