基于5E教學(xué)模式下的《水果原電池趣味實(shí)驗(yàn)探究》 論文

基于5E教學(xué)模式下的《水果原電池趣味實(shí)驗(yàn)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(jì)了《水果原電池趣味實(shí)驗(yàn)探究》的案例。關(guān)鍵詞：“5E”教學(xué)模式 化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì) 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(gè)重要特征。自上世紀(jì)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(jià)（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(dòng)進(jìn)行探究。5E教學(xué)模式一般強(qiáng)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(rèn)知沖突，從而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究，主動(dòng)建構(gòu)知識的興趣。生已知的前概念產(chǎn)生認(rèn)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(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(jìn)行適當(dāng)?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)，以了解學(xué)生探究的進(jìn)程和深度。究，還必須給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)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(jī)會(huì)，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(jìn)行探究的過程和結(jié)果進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行回答，而且可以加深對新概念的理解。5、評價(jià)（Evaluation）果用正式的方法評價(jià)，教師可以采用紙筆測驗(yàn)和表現(xiàn)性任務(wù)等形式；如果采用非正式評價(jià)，學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)。5E教學(xué)模式也提供學(xué)生自我評價(jià)，自我評價(jià)有助于學(xué)生認(rèn)知自己的思路、方法和操作技能。根據(jù)評價(jià)結(jié)果進(jìn)行課后反思。二、5E教學(xué)模式的本質(zhì)特征1、強(qiáng)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(dòng)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(dòng)為中心，強(qiáng)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(dòng)建構(gòu)的動(dòng)力景時(shí)，有利于學(xué)生將新概念與原有概念進(jìn)行有機(jī)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(gè)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(dòng)建構(gòu)，體現(xiàn)了5個(gè)環(huán)節(jié)中圍繞概念的建構(gòu)過程：教學(xué)環(huán)節(jié)活動(dòng)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(rèn)知沖突引發(fā)探究興趣。提出問題，引出概念探究1.主動(dòng)探究為建構(gòu)新概念奠定基礎(chǔ)。2.教師鼓勵(lì)和引導(dǎo)進(jìn)行探究。進(jìn)行探究，建構(gòu)概念解釋1.運(yùn)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(yùn)用新概念解釋新的情景。2.運(yùn)用新資料拓展概念。解釋情景，拓展概念評價(jià)1.了解學(xué)生對新概念的掌握情況。2.自我評價(jià)有助于鞏固概念。進(jìn)行評價(jià)，鞏固概念三、5E教學(xué)模式下的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)案例活動(dòng)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖問活動(dòng)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)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(jìn)行水果電池的趣味實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)并記錄培養(yǎng)學(xué)生探究水電池的電壓會(huì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究1】電壓。實(shí)驗(yàn)歸納距對電壓的影響實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yuǎn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)中改變電極間距實(shí)際改變的是離子遷移的距離?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究2】實(shí)驗(yàn)二：測量不同的水果電池產(chǎn)生的電壓?！緦?shí)驗(yàn)要求】采用銅、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(gè)隔膜，對水果電池的電壓都有影響?！緦?shí)驗(yàn)并記錄現(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(tuán)隊(duì)生意識到控制實(shí)驗(yàn)條件對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二中我們在做桔子原電池時(shí)候是將兩個(gè)電極放在同一電池。一瓣的桔子的【實(shí)驗(yàn)探究3】果汁互不接實(shí)驗(yàn)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。【實(shí)驗(yàn)并記錄現(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(shí)驗(yàn)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(shí)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?shí)驗(yàn)】測量實(shí)驗(yàn)。該教學(xué)設(shè)計(jì)遵循5E對于變量的控制是實(shí)