摘 要:5E教學(xué)模式是以學(xué)生綜合能力培養(yǎng)為核心的教學(xué)模式之一,將其引入高中化學(xué)課堂教學(xué),對于教學(xué)模式的創(chuàng)新有促進(jìn)作用.文章?lián)藢?E教學(xué)模式內(nèi)涵進(jìn)行了介紹,論述了其在課堂當(dāng)中的實踐應(yīng)用策略.
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);5E教學(xué)模式;高中化學(xué)
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1008-0333(2024)03-0090-03
5E教學(xué)模式的應(yīng)用重點在于對學(xué)生探究意識、歸納能力、合作交流能力的培養(yǎng),通過導(dǎo)入、探究、解釋、遷移、評價5個環(huán)節(jié)實施教學(xué)流程,為學(xué)生營造探究學(xué)習(xí)環(huán)境,有助于其化學(xué)核心素養(yǎng)的提升.研究5E教學(xué)模式在化學(xué)課堂中的應(yīng)用具有現(xiàn)實意義[1].
1 5E教學(xué)模式介紹
所謂5E教學(xué)模式,就是將教學(xué)過程分為5個階段:第一,引入階段,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)熟悉的學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)其求知欲望;第二,探究階段,要求學(xué)生將已有知識作為基礎(chǔ),根據(jù)學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,為其設(shè)置合作學(xué)習(xí)活動,引領(lǐng)學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程,培養(yǎng)其動手和動腦能力;第三,解釋階段,由教師對證據(jù)、結(jié)論二者之間關(guān)系進(jìn)行解釋,增強學(xué)生整理信息、歸納總結(jié)和表達(dá)能力;第四,遷移階段,也是分析結(jié)果和結(jié)論應(yīng)用階段,有助于學(xué)生舉一反三能力的培養(yǎng);第五,評價階段,要求學(xué)生探究學(xué)習(xí)過程,設(shè)置差異化實驗方案,選擇不同的實施路徑,獲得學(xué)習(xí)結(jié)論.教師利用評價環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)和交流.在以上5個環(huán)節(jié)的應(yīng)用之下,打造一體化化學(xué)課堂,輔助學(xué)生探究學(xué)習(xí),以學(xué)生為中心,突出其對知識的主動建構(gòu)能力培養(yǎng),完成課程標(biāo)準(zhǔn)的要求.
2 核心素養(yǎng)下5E教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略
2.1 應(yīng)用于基礎(chǔ)理論講解
對于電化學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中的知識和生活當(dāng)中的電鍍、氯堿工業(yè)的相關(guān)內(nèi)容,教師在課堂上運用5E教學(xué)模式,可以帶領(lǐng)學(xué)生利用變換電極的方式,對電解原理進(jìn)行探究,滲透電解氯化鈉溶液、電鍍銅等實驗,結(jié)合電解池構(gòu)成條件、離子放電順序等展開教學(xué).
第一,引入教學(xué).筆者利用信息技術(shù)展示圖片,提出問題:“圖1當(dāng)中裝置名稱是什么?裝置能量轉(zhuǎn)化形式是什么?”“如圖2所示,若將鐵棒換成石墨棒,是否會有電流產(chǎn)生?嘗試說明理由?”“如圖3所示,如果電解質(zhì)溶液、電極不改變情況之下,連接電源以后會有怎樣的現(xiàn)象出現(xiàn)?能量轉(zhuǎn)化是怎樣的?”導(dǎo)入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)實驗情境,拋出系列問題,鼓勵學(xué)生積極思考,根據(jù)學(xué)生的回答,教師將理論知識引入課堂[2].和電源的負(fù)極連接的碳棒叫做陰極,和正極連接的碳棒為陽極.隨后拋出探究問題:“若將條件更改,將碳更換成鐵會有怎樣現(xiàn)象出現(xiàn)?”
第二,探究教學(xué).教師可以為學(xué)生提供實驗所需裝置和藥品,鼓勵學(xué)生參與實驗探究,觀察實驗現(xiàn)象,總結(jié)結(jié)論.某學(xué)生在探究過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)兩個電極都是鐵,質(zhì)量相等,CuCl2溶液為電解質(zhì),沒有電源時,實驗過程兩極會析出紅色固體,在實驗以后將電極取出,待其干燥以后稱量,可以看出陰陽極質(zhì)量
相等.另一學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個電極都是鐵,質(zhì)量相等,CuCl2溶液為電解質(zhì),且有電源的情況下,陰極析出紅色固體,實驗后將電極取出,待干燥后稱量,陰極的質(zhì)量增大,陽極質(zhì)量減小.
第三,解釋階段.學(xué)生給出結(jié)論內(nèi)容如下:針對前者,兩個電極都參加了反應(yīng),由于電池并非原電池,加上兩極材料相同,紅色固體的析出原因是鐵和氯化銅溶液之間發(fā)生反應(yīng);針對后者,陽極鐵棒參加反應(yīng).此時學(xué)生可能產(chǎn)生疑惑:“反應(yīng)過程都存在電解質(zhì)溶液和電源,但是陰極和陽極現(xiàn)象不同,是否為電極材料原因?”對此,教師及時給予解釋:“無論是石墨,還是金,又或者鉑都屬于惰性電極,電極本身不會參加反應(yīng),由于陰極周圍有銅離子,因此能夠析出銅單質(zhì),導(dǎo)致陰極質(zhì)量增加;對比而言,銅、鐵、鋁則屬于活性電極,本身也會參與反應(yīng),陽極質(zhì)量減小”.學(xué)生深度思考以后,可能還會存在疑問:“以上實驗現(xiàn)象由于電極材料差異,導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象不同,那電解質(zhì)溶液不一樣的時候,反應(yīng)現(xiàn)象是否也會不同?”繼續(xù)探究階段,將兩極使用質(zhì)量相同的石墨,利用NaCl溶液作為電解質(zhì),向其中添加適量酚酞,陰極會出現(xiàn)無色無味的氣體,將其收集以后并點燃,火焰為淡藍(lán)色,在上方罩干燥燒杯,內(nèi)壁有水珠生成,陰極溶液變紅,陽極產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,能夠使?jié)駶櫟饣浽嚰堊兯{(lán).對于實驗現(xiàn)象進(jìn)行解釋,說明反應(yīng)過程形成了堿性物質(zhì)、氫氣和氯氣,水電離出氫離子,最后變成氫氣,氫氧根有剩余.若將電解質(zhì)溶液變?yōu)镹a2SO4溶液,剩余操作和以上相同,陰極的反應(yīng)現(xiàn)象也和學(xué)生描述情況相同,陽極產(chǎn)生氣體,能夠使帶火星木條復(fù)燃.電解質(zhì)溶液改變以后,有氫氣和氧氣生成,氫離子和氫氧根源自水.最后教師要求學(xué)生根據(jù)陽極放電的順序,判斷出陽極活性最大,氯離子次之,之后是氫氧根和硫酸根,陰極的放電順序表明銅離子的活性高于氫離子,高于鈉離子.
第四,遷移階段.由教師提問:“水為弱電解質(zhì),為了增強其導(dǎo)電性,是否可以經(jīng)常向其中加入Na2SO4或者NaCl?”激發(fā)學(xué)生思考,學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,結(jié)合放電順序,了解Na2SO4溶液的電解實質(zhì)是電解水,反應(yīng)原理不變;但是電解NaCl溶液,就會產(chǎn)生氯氣,電解原理發(fā)生變化.
第五,評價階段.教師組織學(xué)生進(jìn)行自主評價、小組互評,相互交換意見,隨后設(shè)計鐵上鍍銅實驗,檢驗學(xué)生對于化學(xué)理論的掌握情況[3].
教學(xué)過程中圍繞電化學(xué)領(lǐng)域理論講解需求,設(shè)置化學(xué)實驗,將電極材料、電解液等更換,組織學(xué)生參與探究學(xué)習(xí).經(jīng)過觀察現(xiàn)象,產(chǎn)生疑問,在教師的引領(lǐng)下循序漸進(jìn)探索化學(xué)實驗的實質(zhì),遷移所學(xué)知識,達(dá)到學(xué)以致用,層層深入,發(fā)揮5E教學(xué)模式的應(yīng)用優(yōu)勢.
2.2 應(yīng)用于化學(xué)概念教學(xué)
離子反應(yīng)屬于高中化學(xué)課程當(dāng)中關(guān)鍵概念之一,通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)能夠引領(lǐng)學(xué)生從全新視角對于化學(xué)反應(yīng)形成認(rèn)識.對于離子反應(yīng)實質(zhì)探究教師可利用5E教學(xué)模式展開教學(xué).
第一,引入環(huán)節(jié).教師可以選擇學(xué)生熟悉的三國人物諸葛亮作為導(dǎo)入素材,“七擒孟獲過程當(dāng)中,諸葛亮遇到了麻煩,因為蜀軍誤飲啞泉水,所以不能言語,為什么水會致啞?之后遇到一老叟,經(jīng)過其指點以后,應(yīng)用安樂泉水,轉(zhuǎn)危為安,安樂泉水的成分是什么?”鼓勵學(xué)生查閱資料,回答問題.用趣味化情境,為學(xué)生自主探究提供材料,使其通過自主學(xué)習(xí),總結(jié)啞泉水當(dāng)中含有重金屬離子“銅離子”,飲用的“藥”能夠沉淀銅離子.
第二,探究環(huán)節(jié).教師為學(xué)生提供實驗藥品和裝置,組織其參與實驗,驗證猜想.學(xué)生①向試管當(dāng)中滴加1 mL濃度為1 mol/L氯化銅溶液,隨后滴加同等濃度硫酸鈉溶液1 mL,觀察實驗現(xiàn)象.學(xué)生②向試管當(dāng)中滴加1 mL濃度為1 mol/L氯化銅溶液,之后滴加同等濃度氫氧化鈉溶液2 mL,觀察實驗現(xiàn)象.
第三,解釋階段.學(xué)生①可以觀察到試管當(dāng)中沒有沉淀,此試管內(nèi)可能無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生,隨后添加鋇離子,產(chǎn)生硫酸鋇沉淀,說明原溶液中硫酸根未參加反應(yīng).對于銅離子是否參加反應(yīng)進(jìn)行檢驗,添加足量氫氧化鈉,產(chǎn)生沉淀,說明原溶液中銅離子也沒有參加反應(yīng).檢驗氯離子,向溶液當(dāng)中添加硝酸根,產(chǎn)生氯化銀沉淀,說明原溶液中氯離子未參加反應(yīng).最終得出結(jié)論,離子反應(yīng)概念即為溶液內(nèi)離子濃度發(fā)生變化的反應(yīng).學(xué)生②觀察到有藍(lán)色沉淀氫氧化銅生成,判斷銅離子和氫氧根發(fā)生反應(yīng),得出結(jié)論,離子反應(yīng)是水溶液內(nèi)有離子參加的化學(xué)反應(yīng).
第四,遷移階段.拋出問題,使用相同藥品能否根據(jù)其他現(xiàn)象證明離子反應(yīng)發(fā)生與否?學(xué)生結(jié)合以往所學(xué)的知識,共同參與導(dǎo)電實驗設(shè)計,利用小燈泡亮度變化判斷反應(yīng)發(fā)生情況.學(xué)生①向燒杯內(nèi)添加1 mL濃度為1 mol/L的氯化銅溶液,再添加同等濃度的硫酸鈉溶液1 mL,觀察小燈泡亮度變化不夠明顯;學(xué)生②向燒杯內(nèi)添加1 mL濃度為1 moL/L的氯化銅溶液,再添加同等濃度的硫酸鈉溶液2 mL,觀察小燈泡亮度變暗;學(xué)生③向燒杯當(dāng)中加入1 mL濃度為1 mol/L氫氧化鈉溶液,之后滴加酚酞,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,繼續(xù)滴加1 mL濃度為1 mol/L的鹽酸溶液,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度逐漸變暗,溶液顏色逐漸褪去;學(xué)生④向燒杯當(dāng)中滴加1 mL濃度為1 moL/L的鹽酸溶液,再滴加1 mL碳酸鈉溶液,可以看到小燈泡亮度變暗,有氣泡產(chǎn)生.此時教師提出問題,學(xué)習(xí)離子反應(yīng)以后,是否能夠?qū)?fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件總結(jié)出來?學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,將知識遷移應(yīng)用,說出“復(fù)分解反應(yīng)條件為有水、氣體或沉淀生成”.以離子濃度變化角度分析,水、氣體和沉淀生成過程,離子濃度減小,就是發(fā)生了離子反應(yīng)[4].
第五,評價階段.在教師的組織下,學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象總結(jié)離子反應(yīng).同時,教師要注意啟發(fā)引導(dǎo),提示學(xué)生從其他方面對離子反應(yīng)進(jìn)行證明,按照離子濃度變化與否來證明是否發(fā)生反應(yīng)也可以.由此可見,教學(xué)過程可以通過多種方法設(shè)置探究活動.
以上教學(xué)過程運用5E教學(xué)方法,通過導(dǎo)入環(huán)節(jié)引用歷史典故,發(fā)揮多學(xué)科融合教學(xué)優(yōu)勢,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)其進(jìn)入探究討論環(huán)節(jié).學(xué)生之間各抒己見,利用不同方法完成探究,解釋階段條理清晰,能夠利用多種方式總結(jié)結(jié)論,高效率學(xué)習(xí),感受化學(xué)知識的魅力.
3 結(jié)束語
綜上分析,在核心素養(yǎng)理念的指導(dǎo)下,教師可以選擇5E教學(xué)模式為學(xué)生講解基礎(chǔ)理論、化學(xué)概念等知識,以學(xué)生為主體,突出學(xué)生探究能力培養(yǎng).因為教學(xué)模式存在特定理論框架,能夠循序漸進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注探究過程,在教師的指導(dǎo)下,合作完成探究任務(wù),有助于學(xué)生集體榮譽感的培養(yǎng)和合作意識的增強,進(jìn)而提高其化學(xué)素養(yǎng).
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[責(zé)任編輯:季春陽]
收稿日期:2023-10-25
作者簡介:張磊(1983.12-),男,江蘇省鎮(zhèn)江人,本科,中學(xué)一級教師,從事高中化學(xué)教學(xué)研究.