基于5E教学模式的“质量守恒定律”的教学设计

甘川邻

通过参考大量与“5E”教学模式相关的文献，对“5E”教学模式进行简单的介绍。通过“质量守恒定律”这一小节的知识来实践和探索在初中化学教学中，如何采用“5E”教学模式进行概念知识的教学。

初中化学概念是化学基础知识的重要组成部分， 重视化学概念教学是提高化学教学质量的关键， 准确理解概念， 让学生形成正确、清晰、完整的概念， 对于学生掌握化学基础知识， 提高分析及解决问题的能力， 具有十分重要的意义。通过相关的文献综述，发现5E教学模式是针对学生对科学概念的理解和知识的建构这一方面。因此，通过该教学模式可以将概念教学设计得生动有趣并且有紧密的逻辑性，让概念教学不再是死记硬背。让教学紧贴课程标准，是教师当前的重要任务。本文以5E教学模式为基础，来设计“质量守恒定律”的教学过程，展示5E教学模式在课堂上的应用过程和优点。

1 5E教学模式

1.1 5E教学模式的概述

1.1.1 5E教学模式的提出

学生通常无法发现或自我构建科学概念， 因此， 教师需要为学生提供一定的时间， 让他们运用先前概念 （prior knowledge） 来探索新的科学概念， 然后再由教师分析相应的观点， 引入科学概念，并最终使学生构建科学概念。基于以上需要，美国生物科学家罗杰.拜比在美国教育家卡普拉斯的三阶段学习环的基础上进一步探索、发展，随后完善提出的一种教学模式。简称“5E教学环”，又称“5E教学模式”。

1.1.2 5E教学模式的内涵

5E教学模式由五个环节组成，这五个环节又是五个首字母都是E的英语单词，分别是吸引（engagement）、探究（exploration）、解释（explanation）、迁移（elaboration）、评价（evaluation）。其关系如图一所示。5E教学模式的各环节要点及设计意图如表一所示。

1.1.3 5E教学模式各环节要点，如表一所示

2 质量守恒定律的教学设计

5E教学模式在初中化学“质量守恒定律”小节中的教学设计示例

本文以人教版九年级上册教材《化学》中“质量守恒定律”小节为例，展示5E教学模式运用的一般程序和方法。

2.1 教材任务分析

此部分内容是人教版化学九年级上册第五单元课题一的内容，是初中化学的第一个重要理论。它是对之前学过的物质构成奥秘的量化总结，也是今后化学方程式学习的理论基础。这部分内容有着承前启后的重要作用。

2.2 学情分析

在之前的化学学习中，学生已经学习了元素符号、化学式、分子以及原子的基本知识，对化学反应中物质发生质的变化有了一定的认识，但并不了反应物和生成之间质量的关系。

2.3 教学目标

2.3.1 知识与技能

知道、理解质量守恒定律的含义;能用微粒观点说明质量守恒的本质原因。

2.3.2 过程与方法

教师通过趣味实验吸引学生;进行自主的实验探究，锻炼学生的动手、思维能力;学生自己归纳实验原理，总结概念的基本特征，初步得出概念定义。教师展示与生活相关的情景或者与新学习的概念相关的内容，巩固新概念。

2.3.3 情感态度与价值观

通过实验探究，激发学生的好奇心;培养学生善于合作，勤于思考，勇于实践，乐于创新的精神。

2.4 重点、难点

重点：质量守恒定律概念的建立和应用

难点：如何引导学生通过实验探究得出结论，如何使学生理解质量守恒的原因，从而达到从定量角度理解化学反应。

2.5 教学过程

环节一：引入环节

教师活动一：用视频展示两组实验情景：铁丝燃烧实验和铁与硫酸铜反应的实验。

学生活动一：引导学生回答上述情景发生的是什么变化？

设计意图：趣味化学实验可以激发学生的学习兴趣。

教师活动二：新课导入

设置问题：同学们根据日常经验和所学的化学知识，猜测在刚才的反应中和反应前后物质的总质量是否发生了变化呢？

學生活动二：回答反应前后物质的总质量存在的三种可能——增大、减小、相等。

设计意图：鼓励学生质疑并大胆地阐明自己的观点，教师给予肯定和评价，激发学生的信心和勇气。

环节二：探究环节

教师活动一：提问：在刚刚的讨论中，出现三种不同的答案，究竟哪一种是正确的呢？让我们用两个实验进行验证吧！

教师讲授相关的实验步骤;提供相应的实验器材;强调实验的安全注意事项，按班级情况对学生分组。在实验过程中教师应对学生进行适当的指导。

学生活动一：记录相关步骤，检查实验器材是否齐全，熟记安全事项

教师活动二：

实验一：铁钉和硫酸铜溶液反应的现象和反应前后质量的测定。

实验二：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的现象和反应前后总质量的测定。

学生活动二：小组探究实验策略;进行实验探究，记录实验相关数据同时思考教师提出的问题。

设计意图：使学生将个人探究所得与他人的经验互相借鉴和补充，实验学习过程的合作、动手、思维创新，使学习成果不断地丰富和提升。

环节三：解释环节

教师活动一：让学生对实验数据进行整理、分析、归纳。

学生活动一：小组学生对两个实验结果统计、计算、对比。学生讨论并总结实验过程和结果。

设计意图：小组学生对两个实验结果统计、计算、对比。学生讨论并总结实验过程和结果。

教师活动二：引导学生尝试用已学的知识，对探究实验的结果进行解释。

学生活动二：实验一：反应前后的物质总质量并未发生改变，但铁钉表面有红色物质析出，溶液由蓝色变为蓝绿色。

实验二：反应前后的物质总质量并未改变。

设计意图：锻炼学生的总结和归纳的能力。

教师活动三：引导学生对实验结果进行总结。设置问题：不同的反应有什么共性？

学生活动三：思考并回答问题。不同的反应，反应现象不同，但反应前后物质的总质量并未发生变化。

设计意图：锻炼学生的总结和归纳能力。

教师活动四：教师给出质量守恒定律的概念。板书：质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。

学生活动四：认真听讲、记录。

设计意图：用专业术语对实验结果所对应的概念进行总结。

教师活动五：播放视频：“水电解”过程—不—分子被破坏，氢氧原子重新组合成其它分子”。请同学们观察原子的种类和数量有没有发生变化。

教师总结质量守恒定律的实质：化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子，重新组合而生成其他物质的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类和数目均没有发生改变，原子的质量也没有发生改变。

学生活动五：学生观看动画、讨论、归纳小结。

设计意图：有趣的动画不仅使反应过程直观明了，还还可以吸引学生的学习兴趣。

环节五：迁移环节

教师活动一：化繁为简，抓关键词。请同学们仔细分析质量守恒定律的定义，并找出其关键词。

学生活动一：认真思考并回答。关键词有：化学反应、参加与生成、质量总和。

设计意图：锻炼学生的观察、思维、总结能力。

教师活动二：提问

从宏观和微观角度对质量守恒定律进行归纳。有哪些一定改变，哪些可能改变，哪些一定不变。

总结：从宏观上盾，物质总质量、元素种类不变;从微观上看，原子种类、原子数目、原子质量一定不会变化。

两个一定变：宏观上，物质种类一定变，微观上，分子种类一定变。

一个可能变：分子的种类可能变。

学生活动二：学生认真思考并回答问题。聆听，记录相关的记录。

设计意图：用简洁、流畅的语言表述，便于学生记忆和使用。

教师活动三：联系实际、学以致用。

（1）根据质量守恒定律解释下列现象：

①镁条在空气中燃烧后，生成物的質量比原来镁条的质量大。②纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。③高锰酸钾受热分解后，

剩余固体的质量比原反应物的质量小。

（2）“点石成金”有科学道理吗？

（3）课后习题巩固

学生活动三：小组讨论②③现象后，互相交流各自的看法。认真听讲并进行改错。

设计意图：培养学生的合作探究的能力;及时练习，巩固掌握所学知识，进一步培养理论联系实际的能力。

环节五：评价环节

教师活动一：让学生进行自我反思。

通过这节课的学习。老师看到了学生们的努力和进步。相信同学们对自己和他人的课堂表现都有了一定的想法。问题 1：满分10分，你给自己和他人的课堂表现怎么打分？请说出打分原因。问题 2：本节课，你认为谁的表现有值得你学习借鉴的地方教学？说明原因。

学生活动一：进行自我反思，对自己和同组同学的表现进行打分评价。

设计意图：锻炼学生的自我反思能力和评价能力。

教师活动二：教师对该堂课学生的表现进行总结、评价。对于表现优秀的人给予肯定，对于表现一般的学生进行鼓励。

设计意图：教师对学生的肯定和鼓励是学生学习的动力，能帮助学生培养自信。

3 结语

5E教学模式符合初中化学课标的课程基本理念，通过创设有趣的问题情景，让学生以愉快的心情学习化学;在教学设计的各个环节，学生都有平等的学习机会;通过考察学生的前概念引入新教学，符合从学生已有的经验的、从日常生活出发来学习化学;探究环节让学生有更多的机会体验科学探究的过程;评价环节则为为每一个学生的发展提供多样化的学习评价方式。因此，将5E教学模式应用于初中化学概念的教学设计，是值得采纳的。所述上述“质量守恒定律”难免有不妥之处，旨在以个人不成熟之想法，形成一定的设计参考，以期与广大同仁探讨。

（作者单位：青海师范大学）