基于5E教學(xué)模式下的《水果原電池趣味實驗探究》 論文

基于5E教學(xué)模式下的《水果原電池趣味實驗探究》基本內(nèi)涵、5E教學(xué)模式的本質(zhì)特征，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了《水果原電池趣味實驗探究》的案例。關(guān)鍵詞：“5E”教學(xué)模式 化學(xué)教學(xué)設(shè)計 案例“5E”教學(xué)模式是美國生物學(xué)課程研究開發(fā)的一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的模式,它是BSCS課程的一個重要特征。自上世紀80年代末以來，這種教學(xué)模式就在BSCS的總課程設(shè)節(jié)具體課的教學(xué)程序，是一種致力于引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效的教學(xué)模式。一、“5E”教學(xué)模式的基本內(nèi)涵5E教學(xué)模式共分55步分別是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）。1、吸引（Engagement）這一環(huán)節(jié)是5E教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)，是為“吸引”學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生主動進行探究。5E教學(xué)模式一般強調(diào)通過創(chuàng)設(shè)問題情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這里的問題情境境中的問題能夠吸引學(xué)生，引起認知沖突，從而激發(fā)學(xué)生主動探究，主動建構(gòu)知識的興趣。生已知的前概念產(chǎn)生認知沖突，由此激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)任務(wù)的探究興趣，產(chǎn)生探究意愿。2、探究（Exploration）探究是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)。教師可以根據(jù)上一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的認知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進行探究。在探究的過程中，學(xué)生是主體，教師的作用是引導(dǎo)和幫助。教師注意觀察、傾聽，并進行適當(dāng)?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)，以了解學(xué)生探究的進程和深度。究，還必須給學(xué)生提供實驗儀器、實驗材料等。3、解釋（Explanation）解釋階段是5E教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一階段應(yīng)將學(xué)生的注意力集中在對探究過程和過程或方法的機會，教師應(yīng)該借助于課程目標(biāo)來幫助學(xué)生更加深入地理解新的概念。環(huán)節(jié)進行探究的過程和結(jié)果進行推理。如果推理有困難，教師也可以直接借助于學(xué)生的實驗過程和結(jié)果，并輔助以其他的材料和媒體幫助學(xué)生正確地理解概念。4、遷移（Elaboration）從中可以加深或拓展對概念的理解，獲得更多的信息和技能。的術(shù)語，這不僅可以對新情境和新問題進行回答，而且可以加深對新概念的理解。5、評價（Evaluation）果用正式的方法評價，教師可以采用紙筆測驗和表現(xiàn)性任務(wù)等形式；如果采用非正式評價，學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果進行評價。5E教學(xué)模式也提供學(xué)生自我評價，自我評價有助于學(xué)生認知自己的思路、方法和操作技能。根據(jù)評價結(jié)果進行課后反思。二、5E教學(xué)模式的本質(zhì)特征1、強調(diào)學(xué)生的自主構(gòu)建是5E教學(xué)模式的核心構(gòu)的過程，為了幫助學(xué)生更好地獲取知識，學(xué)生必須主動對所學(xué)知識的建構(gòu)。5E教學(xué)模式是一種重要的探究式教學(xué)模式。從5E教學(xué)模式來看，以創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)學(xué)生活動為中心，強調(diào)學(xué)生的自主構(gòu)建的探究理念。2、形成新舊概念之間的沖突是主動建構(gòu)的動力景時，有利于學(xué)生將新概念與原有概念進行有機地整合。3、建構(gòu)概念并應(yīng)用概念是5E教學(xué)模式的重要內(nèi)容55個環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了建構(gòu)概念的思想，這種建構(gòu)是學(xué)生的一種主動建構(gòu)，體現(xiàn)了5個環(huán)節(jié)中圍繞概念的建構(gòu)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)活動過程建構(gòu)概念的過程吸引1.問題情景引出學(xué)生的前概念。2.認知沖突引發(fā)探究興趣。提出問題，引出概念探究1.主動探究為建構(gòu)新概念奠定基礎(chǔ)。2.教師鼓勵和引導(dǎo)進行探究。進行探究，建構(gòu)概念解釋1.運用結(jié)論和資料初步形成概念。2.教師講解歸納形成科學(xué)概念。歸納總結(jié)，形成概念遷移1.運用新概念解釋新的情景。2.運用新資料拓展概念。解釋情景，拓展概念評價1.了解學(xué)生對新概念的掌握情況。2.自我評價有助于鞏固概念。進行評價，鞏固概念三、5E教學(xué)模式下的化學(xué)教學(xué)設(shè)計案例活動環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖問活動環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖問題導(dǎo)入【設(shè)問】1、我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過原電池的原理，知道構(gòu)成原電池1、參閱資料2思考交流為學(xué)生提的條件。我們生活中常見的一些水果能不能“發(fā)電”呢？2、如果能，你覺得影響水果電池電壓大小的因素有哪些呢？【講述】我們帶著這些疑問一起進行水果電池的趣味實驗探供探究的素材提高探究的興索。趣。環(huán)節(jié)二：【講述電極材料電極形狀電極間距電解質(zhì)溶液對水果【實驗并記錄培養(yǎng)學(xué)生探究水電池的電壓會產(chǎn)生影響今天我們主要探究電極間距和不現(xiàn)象】觀察實驗果電池同種水果對水果電池電壓的影響。1蘋果電池有現(xiàn)象分析電極間【實驗探究1】電壓。實驗歸納距對電壓的影響實驗一：電極間距對水果電池電壓的影響。電極間距分別為1cm、2cm、3cm時的電壓。出發(fā)，討論產(chǎn)生這些現(xiàn)象想原因【總結(jié)】兩電極之間的距離越遠根據(jù)電勢差的定義UAB=WAB/q）電場力對電荷所做的電功WAB就越大，總電壓一定時，電壓傳感器測出的外壓就越小。大，測得蘋果電池的電壓越小。【討論】將水果電池對應(yīng)于原電池模型，實驗中改變電極間距實際改變的是離子遷移的距離?？偨Y(jié)實驗的能力。學(xué)科知識養(yǎng)知識的遷移能力。環(huán)節(jié)三：探究不同水果電池產(chǎn)生的電壓的呢？有沒有什么區(qū)別？【實驗探究2】實驗二：測量不同的水果電池產(chǎn)生的電壓?！緦嶒炓蟆坎捎勉~、鋅電極，電極間距設(shè)為1.5cm，用電壓水果組成原電池的電壓。【思考交流】水果有的甜、有的酸，有的水份大、有的水份小，還有的水果間有內(nèi)果皮這個隔膜，對水果電池的電壓都有影響?！緦嶒灢⒂涗洭F(xiàn)象】成的原電池產(chǎn)生的電壓均不同最大，其次是培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和團隊生意識到控制實驗條件對實驗探究的養(yǎng)學(xué)生觀對比的能力?！窘M織討論】為什么不同水果組成的電池電壓間有差異？蘋果，電壓最小的是香蕉。【討論】不同水果對應(yīng)的果H+汁成分不同，對電壓產(chǎn)生了量不同，影響了離子遷移的數(shù)目和速率，從而導(dǎo)致電壓的偏影響。差。環(huán)節(jié)三：水果電池中作用【思考】一瓣豐富學(xué)生過植物內(nèi)部的構(gòu)造加深對電池概念的在實驗二中我們在做桔子原電池時候是將兩個電極放在同一電池。一瓣的桔子的【實驗探究3】果汁互不接實驗三：帶有“隔膜”水果電池導(dǎo)電性探究觸，好像是斷路了。中，用電壓傳感器測量電壓?！緦嶒灢⒂涗洭F(xiàn)象】同的桔子瓣中也能測出電壓。電壓比一瓣桔子的電壓稍高學(xué)生的科【觀察】通過學(xué)素養(yǎng)教師演示實驗觀察單液原電池的電流衰質(zhì)的作用，看似分開的桔子，其實是緊密聯(lián)系在一起的整體，減。單、雙液所以多瓣桔子也能導(dǎo)電。原電池的電壓對比。溶液中，并將兩份溶液通過鹽橋（含有KCl的瓊脂）將它們連接起來，這樣的體系稱為雙液原電池?！狙菔緦嶒灐繙y量實驗。該教學(xué)設(shè)計遵循5E對于變量的控制是實