5E教学模式在高中地理教学中的应用

摘要：5E教学模式是一种构建主义教学模式，主要由引入、探究、解释、迁移、评价等5个环节组成。本文以《热力环流》的教学设计为案例，主要探讨5E教学模式在高中地理教学中的应用。

关键词：5E教学模式;高中地理;热力环流

一、5E教学模式的简介与内涵

1、5E教学模式的简介

5E教学法最早起源于生物学科的教学，是由美国生物学课程研究（BSCS）开发出的一种建构主义教学模式，后因其完备的实用性受到了教育界的高度关注，是美国科学课堂的主流教学方法。5E教学模式是由5个教学环节组成具体为：引入（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）、评价（Evaluation）。因为每个环节的英文首字母都为E，所以称为“5E”教学模式。

2、5E教学模式的内涵

5E教学模式其本质是将学生掌握知识的过程细化成各个环节。每个环节都充分体现学生的主体地位，激发学生的学习兴趣，培养学生的学习主动性，從而帮助学生更好的理解、掌握并运用所学知识。

地理是一门综合性较强并与现实生活联系较紧密的学科，同时地理有其独特的学科体系和思想，学生靠机械性记忆往往达不到较好的学习效果。因此，5E教学模式在高中地理教学中发挥着重要的作用。

（1）引入（Engagement）

引入是5E教学模式的首要环节，也是上好一堂课的前提，类似于课堂上的情境导入。引入是为了增强学生的参与感从而激发学生的探索兴趣。在地理教学中可以引入生活中常见的地理现象或者呈现矛盾事件，积极调动学生的储备知识去思考，帮助学生为后面的课堂学习更好的构建新的认识。

（2）探究（Exploration）

探究是5E教学模式的中心环节，也是学生生成知识的关键。在课堂一般是通过实验或者是阅读学习材料，以小组合作的方式对问题的猜想和假设进行论证。在这个环节中，老师充当的是指导者角色，与学生积极的互动并为学生给予适当的指导，或者向学生提出更深的问题引导学生探究。学生在探究中利用已有知识构建新知识，提升学生的地理实践能力。

（3）解释（Explanation）

解释是5E教学模式中的关键环节，在这个环节中仍是以学生为主体，以小组代表交流汇报的形式让学生展示在探究过程中观察到的现象并进行描述和解释。教师要引导学生在解释时将科学解释与探究活动中获得的证据联系起来，帮助学生在新的学习场景下理解关键知识，巩固新旧知识之间的联系，进一步将学习知识转化为学生个体内化的经验和认知，培养学生的综合思维素养。

（4）迁移（Elaboration）

迁移是是5E教学模式中新知识的延伸环节。为了巩固学生对新知识的理解，教师提供新场景，让学生能够利用先前学到的知识和概念在新的情境下解释、运用和解决问题。对学生的探究环节中得到的新知识进行验证、应用与巩固，进一步培养学生的地理综合思维。

（5）评价（Evaluation）

评价是贯穿整个教学过程中的，它即是每个环节的总结也是整堂课的结束环节。评价的方式是多样的，如教师评价，学生自评，小组互评。教师评价可以通

小组互评可以同学生提出疑问，学生答疑的方式来测评。在测评的过程中教师要及时的做到纠正与总结。

二、5E教学模式在地理教学中的应用

5E教学模式以构建主义为理论基础，细化教学设计的各个环节，学生在学习互动中构建自己的知识结构，促进学生对学科体系的理解，提升学生的地理核心素养，同时也让学生了解到学习内容的外在价值，提升学生在生活中的应用意识。本文以新版人教材第二单元第二节第二课时内容“热力环流”作为案例，说明5E教学模式的应用。

1.教材分析

热力环流的大气运动最简单的一种形式，这部分内容在高中地理学习过程中往上承接大气的受热过程，往下则学习选择性必修教材中的气压带和风带的知识做铺垫，这是热力环流知识的延伸与深化。教材首先利用示意图阐明热力环流的概念、形成过程及成因。对于这部分内容的学习再运用热力环流原理解决”热岛环流“和”海陆风“等相关问题。

2.学情分析

根据教材编排顺序，在学习该部分内容之前高一学生已经对大气，气压，以及大气的受热过程等基础知识有一定的了解。且高一学生在经过初中两年地理的学习中，已具备了一定的逻辑思考能力。以上这些条件都为接下来热力环流的学习奠定了基础。但由于学生受知识储备和生活阅历所限，没有形成较好的地理思维，缺乏读图、析图，理论联系实际的能力。

3.教学目标

综合思维：观察视频和示意图，归纳总结热力环流的形成过程与成因。

地理实践力：通过对热力环流原理的学习，能够发现并解释生活中相关地理现象。

人地协调观：通过对热力环流的学习，认识到海陆风，城市热岛环流对人类生产生活的影响。

4.教学过程

（1）引入情境

首先，展示照片“面朝大海，春暖花开”和“背朝大海，贞子做怪”。

告诉学生一般情况下在海边只要站位正确就可以春暖花开般的照片，其原因也是我们这节课要学习的内容。

设置这样的情境是为了从学生生活中常见的情境出发，激发学生的学习兴趣。设置悬念，激发学生的探索欲望。

（2）活动探究

在讲台上放置一个透明的玻璃箱，无盖的一面朝下，在玻璃箱的一侧放置冰块，另一侧放一晚热水，将点燃的香同过玻璃箱上的小孔插入箱内，并请学生认真观察烟雾的走向。

首先学生从实验中可以观察到烟雾在冰块一侧下沉，在热水一侧上升。根据学生已经学过的知识知道是由于冷热不均导致这一现象。告诉学生像这种由于冷热不均导致空气的环流运动就被称为热力环流。

并让学生运用已学的物理知识和阅读教材回答ppt上设置的问题：

1、地面冷热不均时，大气发生怎样的物理变化？

2、大气发生垂直运动使得近地面和高空的气压发生了怎样变化？

3、大气发生垂直运动，水平方向上的气压是否产生差异，大气是如何进行水平运动的？”

学生根据自己已学的物理知识和阅读教材得知当地面冷热不均时，空气会受热膨胀上升导致近地面气压降低，高空气压升高;受冷收缩下沉导致近地面气压升高，高空气压降低。在水平方向上由于空气的上升和下沉导致同一水平面上产生气压差异，空气由气压高的地区流向气压低的地区。

（3）解释环节

在学生讨论完上述问题后，教师则进入解释环节。首先要解释在理想状态下同意海拔高度的气压大小是相同的，則空气是静止不运动的，等压面与等高面平行或重合（图1）。当地表冷热不均时，空气会发生受热上升，受冷下沉的垂直运动，导致同一水平面上产生气压差异，等高面与等压面不平行，等压面发生弯曲。由于这种气压差异导致空气产生水平运动，空气在水平方向上由高压流向低压。

（4）迁移环节

为了加深学生对热力环流的理解，在迁移的环节中设置了“海陆风”与“城市热岛效应”两个案例。

①海陆风

为呼应导入内容，加深学生对热力环流的理解，体现学习生活中的地理这一理念，提高学生知识迁移能力和培养学生的综合思维能力，我将海陆风纳入课堂的学习内容。

首先，学生自主在导学案上绘制海陆风的示意图，以及等压面的形状。

其次，回答“在热力环流情况下，在海边拍照，怎么站位才能拍的更好看？”这一问题。让学生知道白天和晚上不同的站位决定照片是否好看，从而培养学生辩证看待问题的意识，树立正确的人生观和价值观。

最后，问学生冬夏两季在海滨地区是否会有热力环流？若有，夏季海陆的热力环流对海滨地区有何调节作用？

这一环节的设置是为了让学生知道热力环流不仅是小范围的空气运动也可以是大范围的空气运动，不仅有段时间的变化也有长时间的变化。

②热岛效应

以北京市为背景，展示北京城郊的气温分布图，让学生以小组合作的形式回答如下问题

1、联系生活实际，阅读教材回答北京城区温度高于郊区的原因？

2、画出北京市区与郊区的热力环流？

3、回答热岛环流对北京大气环境的影响。

4、完成导学案填空，不同角色（市政府，交通局，规划局，普通市民）应该为减轻“热岛环流”做怎样的贡献。

热岛环流是最常见的一中热力环流形式，也是当下环境问题的热点。通过对热岛效应的学习可以增强学生的环保意识。让学生了解人类活动与大气活动之间的关系，培养学生的人地协调观。

（5）评价环节

为检测学生对热力环流的掌握情况，设置随堂习题“穿堂风”

“穿堂风”也叫过堂风，是气象学中一种空气流动现象，是流动于建筑物内部空间的风。我国许多地区居民设计都充分考虑了穿堂风。

●与“穿堂风”有关的地理原理是什么？

●比较“穿堂风”形成过程中流入区与流出区气温和气压差异

●居民房前石子地面，房后种植树林，可以增强夏季穿堂风。请加以解释。

三、总结

综上所述，基于5E教学模式的《热力环流》的教学设计可以培养学生的综合思维、地理实践力、人地协调观等地理核心素养。教师需要认真的准备教学素材，组织教学活动。从生活中寻找素材，提高学生的参与感，促进学生参与度。让学生能够自主探究问题，构建知识结构。

参考文献：

[1]邹铠莹.基于“5E”教学模式的高中地理教学设计的研究：以热力环流为例[J]考试周刊，2018（47）：139-140.

[2]李玲.5E教学模式下的高中地理教学设计分析—以人教版教材“热力环流”为例[J]中学地理教学参考（下半期），2020（2）：67-71.

[3]杨晓燕，王华，强陈蓉，蔡武德.基于“5E”教学模式的高中物理教学设计—以“传感器及其工作原理”为例[J]中学物理教学参考，2018（12）：45-47.

作者简介：许晨雯（1993.9-），女，安徽全椒，中学二级，地理教学。

（肥东一中 安徽省合肥市 231600）