基于“5E”教学模式的高中地理教学设计的研究
2018-05-18邹铠莹
摘 要:“5E”教学模式是一种基于建构主义的探究性的教学模式,有助于培养学生在自主探究中的能动性和实践力,提高学生在地理课堂中的成就感,更强化了教师生本课堂的教学观念。本文基于“5E”教学模式,以“热力环流”为例进行了教学设计。
关键词:“5E”教学模式;教学设计;地理课堂
20世纪80年代末,美国生物学课程研究(BSCS, Biological Science Curriculum Study)进行了“为了生活的科学:科学、技术和健康的整合(science for living integrating science technology and health)”课程项目,主张在学生探究的基础上,教师通过创设问题情境,让学生在已有的先前概念的基础上进行研究,促进学生有效地构建科学概念。
一、 “5E”教学模式的内涵
“5E”教学模式是一种科学的探究教学模式,由引入(engage)、探索(explore)、解释(explain)、拓展(extend)、评价(evaluate)五个环节所构成。
(一) 引入
这是“5E”教学模式的起始环节,目的是为了激发学生的学习动机。这个环节要求教师创设合理的问题情境,强调与实际生活、时事热点联系起来,有效地吸引学生的兴趣和注意力,使问题情境与学生已有的知识经验相联系,当学生已有的认知不能解决遇到的问题时,就容易产生认知冲突,激发强烈的求知欲望。
(二) 探索
这一环节是学生对问题自主探究的过程,是“5E”教学模式的中心环节,教师需要提供给学生一定的要素,学生利用已有的经验,发挥主观能动性,通过思考与交流,将不同的事物相互联系,对各个要素之间进行整合,通过探究解决问题,并概括和总结事物的规律和原理,完成自主探索知识的过程。
(三) 解释
这一环节强调帮助学生理解科学的原理和规律,是“5E”教学模式的关键环节。通过自主探索,学生用口头语言,对所探究问题及其过程进行概括并作出解释,教师根据学生的阐述,通过口头讲述或者实物、多媒体动画演示等方法,向学生解释帮助学生理解事物的发展起因和内在联系,针对探究过程中存在的问题,进行讲解和纠错,引导学生得出科学的结论。
(四) 拓展
这是“5E”教学模式的强化环节。要求学生对所得的结论加以迁移和运用。这个环节强调学生将所学知识一般化,意在运用所获得的知识,去解决同类或类似问题,培养学生学以致用、举一反三的能力。教师应提供给学生类似的事件或案例,使学生主动地对知识进行巩固和深化,同时也应注重学生之间的活动与交流,探究活动的丰富性,使学生在不同的思想碰撞中获得更多的信息和技能。
(五) 评价
评价环节是“5E”教学模式的实施的重要过程,它不是该模式的最终反馈,应贯穿于整个教学的过程,评价的维度注重多元化,方式侧重多样化,其主体是学生和老师,不仅包括对学生学习过程、学习态度、学习效果的评价,还应包括对教师教学指导、教学结果的反馈;不仅包括教师和学生的他人评价,还应包括研究者和被研究者的自我评价;不仅要对学生知识技能、过程方法掌握程度进行评价,还应帮助学生建立正确的情感态度价值观。
二、 “5E”教学模式的高中地理教学设计案例
(一) 教材分析
本节内容选自人教版高中地理必修一第二章第一节“热力环流”。这部分内容是大气水平运动的开篇,热力环流作为大气运动最简单的形式,使学生理解大气运动最佳的切入口,理解热力环流的原理对于下节学习“三圈环流”“季风环流”起着重要的铺垫作用。
(二) 学情分析
高一学生的空间想象能力较弱,难以通过抽象的概念将大气的运动与物理、地理知识及现象结合在一起,但通过观察直观的实验现象,学生能够感知热力环流的形成过程,尝试绘制热力环流图。学生很少能与相关的大气知识联系起来,在教师的引导下可以理解生活中热力环流的现象,在培养综合思维的同时,提高探究创新的科学态度。
(三) 教学目标
知识与技能:理解热力環流的形成原理和大气运动的根本原因。
过程与方法:通过自然现象,知识梳理、整合、分析说明热力环流的形成过程。
情感态度价值观:通过对大气环境中实际热力环流问题的探究,激发学生的求知欲和热爱科学的思想。
(四) 教学重难点
重点:分析热力环流形成的过程。
难点:热力环流在自然现象中的迁移运用。
(五) 教学过程
1. “引入”环节
(1)师生活动:
[展示]播放热气球升天视频
[提问]尝试分析热气球升天和降落的原理
(生)热胀冷缩的原理
[讲解]①强调热气球升起是因为气球内部气压小于外部气压。②明确气压、气压面的概念以及气压与海拔之间的关系,解释比热容、热胀冷缩的原理。
(2)设计意图
①创设地理旅游情境,活跃课堂气氛。②唤醒学生之前的物理知识储备,加强学科之间的渗透,使知识更加系统。
2. “探索”环节
(1)师生活动:(模拟实验)
实验器材:无上下底盖玻璃箱、装有冰块的水杯、80℃的热水杯、一炷香、透明薄膜纸
实验操作:①冷水杯置于玻璃箱内右侧,热水杯置于玻璃箱右侧,用透明薄膜纸盖住玻璃箱。②在冷水杯上部的透明薄膜纸处戳个小孔。③将点燃的香置于小孔中,观察烟雾的飘动方向。
(分组讨论)①烟雾为什么会飘动?②画出烟雾飘动的方向
(2)设计意图
①模拟热力环流的实验,将无形的空气运动变得可视化,激发学生的探究兴趣,提高学生的动手操作能力。②学生通过将实验结果与已有的知识相联系,促进有意义学习的过程。③通过小组活动,培养学生的合作意识和团队精神。
3. “解释”环节
(1)师生活动
[展示]PPT演示热力环流过程
(生)明确两个关系:
①冷热不均引起气流的垂直运动;②同一水平面的气压差异引起大气的水运运动。
[板书]总结热力环流的原理
太阳辐射(根本原因)→地区间的冷热差异→空气的垂直运动→同一水平面的气压差异(直接原因)→大气的水平运动→热力环流
(2)设计意图
①多媒体动态演示热力环流的过程,促进学生将实验中的感性认知过渡到理性认识。②用思维导图的形式总结热力环流的形成原理,帮助学生理解地理事物之间的相互关系,促进学生无形的思维转化为有形的方式,提高了学生的逻辑思维能力。
4. “拓展”环节
(1)师生活动
[探究一]在海边如何站位使拍照效果最佳?
(小组讨论)分组探究白天和晚上海陆风的方向,解释其形成过程。
[探究二]什么是热岛效应?热岛效应在城市和郊区会导致怎样的大气运动?结合所学知识分析绿化带和工业区应该建在什么地方?
(小组讨论)分组探究热岛效应及其城市风的形成
[探究三]閱读李商隐的《夜雨寄北》,思考为什么四川盆地的夜雨量达到总余量的60%-70%?
(小组讨论)山风和谷风的形成,为什么降雨总发生在夜晚?
(2)设计意图
①联系地理现象,通过知识延展和课后探究,提高学生学以致用的意识。②通过分组探究的形式,促进学生之间思想以及情感的交流,提高语言表达能力。
5. “评价”环节
(1)师生活动
[温习典故]“火烧上方谷”。诸葛亮将司马懿引入上方谷并点燃了谷中的干柴,司马懿被困上方谷火海中,突降大雨浇灭了大火。这场大雨是天意吗?
[联系生活]分析海陆风对海滨地区的气温有什么调节作用?
[知识延展]生活中还有哪些热力环流的现象?人类哪些活动利用了热力环流的原理?
[生活探索]冬季,将室内与室外连接的门打开,观察门处上下气流流动的方向。
(2)设计意图
①利用历史故事创设情境,使学生意识到地理知识的实用价值。②运用所学知识发现生活中的地理现象,提高学生科学探索的精神,培养解决问题的意识和能力。
参考文献:
[1]王健,李秀菊.5E教学模式的内涵及其对我国理科教育的启示[N].生物学通报,2012,47(03):39-42.
[2]Beliefs, Practical Knowledge, and Context: A Longitudinal Study of a Beginning Biology Teachers 5E Unit. 2015,2.
作者简介:
邹铠莹,福建省福州市,福建师范大学地理科学学院。