5_E_教学模式在地理校本课程教学中的应用探索

29一、引言2012年秋季，浙江省对高中课程进行了新一轮的深化改革，要求“扩大学校教育、教师教学和学生学习的自主权，引导学生自主选择、自主学习、自主发展，实现学生全面且有个性的发展”。[1]改革的其中一个内容是增加选修课程，包括知识拓展、职业技能、兴趣特长、社会实践等四类。结合地理学科特点，开设地理校本课程符合深化课程改革的要求，属于知识拓展类的选修课程。深化课程改革还要求改进教学方式，严格控制教学进度和难度，提升学生学习过程，优化课堂教学模式，推进轻负高质，提升课堂教学品质。鼓励学校和教师进行教学方式改革的探索，形成个性化的教学风格和特色。在目前考试制度的制约下，必修课程的教学基本上延续传统的教学方式，教师承担教学内容的传授。学生学习，通过练习和考试，不断提高应试能力，以考试分数作为教师教学水平、学生学习能力的唯一评价标准。这种教学方式已经不能满足培养现代公民的教育需求。在深化课程改革的背景下，为了防止学生课业负担加重，选修课程的教学不与高考挂钩。地理校本课程的实施，在一定程度上释放了地理教师的个人兴趣，增强了教师的课程意识，教师有更多的空间来发挥自己的特长。在教学内容的选择，教学方式的创新，教学评价的多样化方面呈现更多的特色。[2]地理校本课程的教学内容不能只停留在国家课程；教学模式不能拘泥于传统的黑板+粉笔或者PPT+鼠标；教学方式不能延续传统的教师讲，学生听；评价方法不能依赖一成不变的试卷+分数。地理校本课程的教学更多的要注重学生获取知识的过程，注重学生动手实验的能力，注重学生质疑问题的能力，对已有知识的质疑，对老师的质疑，对同伴的质疑。笔者在《绿意四明》地理校本课程的教学实践中，运用了“5-E”教学模式，能够很好地实现校本课程开设的初衷，符合新一轮新课改的要求。二、“5-E”教学模式的五个环节1958年美国生物学课程研究机构提出了开发国家级课程---BSCS(BiologicalScienceCurriculumStudy)课程。在BSCS课程教学中，美国科学教育家拜比（Rodgerw.Bybee）于1989年提出了“5-E”教学模式。[3]“5-E”教学模式是一种基于建构主义教学理论的模式，这种教学模式在BSCS的总课程设计中被广泛应用，并占据着十分重要的地位。它描述了一种能用于总课程、具体学科课程或某一节具体课的教学程序，是一种致力于引起学生学习兴趣的有效教学模式。“5-E”教学模式的基本内涵共分5个环节，分别是参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）和评价（Evaluation）。[4]“5-E”教学模式在地理校本课程“5-E”教学模式在地理校本课程教学中的应用探索教学中的应用探索摘要：“5-E”教学模式是探究性教学模式之一，它由参与、探究、解释、迁移和评价五个环节构成，旨在提高学生主动参与学习能力、动手实验能力、语言表达能力、团队合作能力和实践应用能力。地理校本课程的教学要求可以通过“5-E”教学模式来实现。关键词：“5-E”教学模式；地理校本课程30三、以“学校周边河流水污染”为例，应用“5-E”教学模式进行校本课程的教学地理校本课程的教学要求不同于必修课程，没有了传统的学业考试压力，可以更多地加强对学生的动手能力、思辨能力和合作探究能力的培养。“5-E”教学模式在课堂教学中可以发挥学生主动参与学习，在地理校本课程教学中可以广泛应用。下面以地理校本课程《绿意四明》“学校周边河流水污染”的教学设计为例进行说明。1.参与环节创设情境：带领学生到学校旁边的后塘河边进行观察。教师讲解：我们平时用的自来水有来自于这条河流，再经过净化处理。而在50多年以前还没有自来水的日子中，你们长辈是在河中玩耍，城市的居民直接用这个河水。看着眼前这条河流，你们有什么感觉？学生观察河流，发现河水的颜色是浑浊的，好像还有一些东西漂浮在上面，近距离闻一下，有一股异味。学生观察、思考，提出问题：①这样的河水能用吗，喝了是否会生病中毒？②河水为什么会是浑浊的，颜色为什么会有点黑绿色？③河水是被污染了吗，是什么原因导致的？环节环节特质教师行为学生行为参与起始环节。通过创设问题情境来激发学生的学习兴趣，学生主动进行问题探究，主动建构知识。问题情境应尽量与现实生活（特别是学生的生活）联系起来，与课程教学任务联系起来。情境中的问题能够吸引学生，引起认知冲突，激发学生主动探究。•课前了解学生已有知识概念或错误概念，分析错误概念产生的原因。•创设问题情境。•准备演示实验。•提出问题以引起学生反应。•提出问题，如“为什么这样？”“对于这个我已经知道了什么？”“关于这个我能发现什么？”。•尝试回答问题。•对主题表现出兴趣。探究中心环节。根据上一环节产生的认知冲突，学生主动探究，在这个环节中，学生是主体，教师的作用是引导和帮助，了解学生探究的进程和深度，避免学生过快地得出结论。由于学生进行了具体的探究活动，学生的原有概念、技能、方法等逐渐被暴露出来，为之后创造了便利的条件。•提供必需的背景知识，包括学习材料，如果是实验探究，还必须提供给学生实验仪器、实验材料、背景知识等等。•观察、倾听学生的相互交流。•在必要的时候提出探索性的问题，间接指导学生的探究。•为学生提供提出质疑的时间。•自主思考。•测验预言和假设。•形成新的预言和假设。•与他人进行讨论。•记录观察结果和观点。•对判断提出质疑。解释关键环节。根据已有的知识经验和上一环节进行探究的过程和结果，学生对探究过程和结果的展示及分析。学生应用逻辑推理，表露对概念的理解，及技能的掌握或方法的运用。如果推理有困难，教师也可以直接借助于学生的实验过程和结果，并辅助以其他的材料和媒体。•鼓励学生用自己的语言解释概念和定义。•要求学生给出理由（证据）。•提供正规的定义、解释和新的短语。•介绍概念、过程或方法，帮助学生更加深入地理解新的概念。•帮助学生摈弃和纠正已有的错误概念。•尝试用自己的理解，解释可能的解决方案和概念的理解。•在解释中运用记录的观察结果。•批判性地倾听他人的解释，提出质疑。•倾听和尽量理解教师提供的解释。迁移深化环节。通过新的活动，继续发展学生对概念的理解和应用技巧，扩充概念的基本内涵，并与其他已有概念建立某种联系，同时用新的概念解释新的情境或新的问题。通过实践练习，学生从中可以加深或拓展对概念的理解，获得更多的信息和技能。•引导学生运用刚学的专业术语，正规的短语、定义。•鼓励学生在新的情境中运用或扩展概念和技能。•提醒学生注意模糊的概念。•根据新的活动，设问“你已经知道了些什么”“你为什么这么想”。•在新的近似的情境下运用新的短语、定义、解释和技能。•运用原有的信息提出问题，提出解决方案、做出决定、设计实验。•从证据中总结出合理的结论。评价总结环节。教师和学生用正式和非正式的方法，教师评价，学生互评，自我评价相结合。评价的目的在于确保学生对新知识的理解及应用能力，以确定是否可以参与和学习新的概念。评价也为教师提供了一个评估自己教学过程和效果的机会。•观察学生能否运用新的概念和技能。•观察学生已经改变了的思维和行为的证据。•允许学生评价他们自己的学习和过程性技能。•问一些开放性的问题，如“你是怎么想的”“你有什么证据”“你还能提出什么问题”等。•运用观察的结果、证据和以前接受的解释提出一些开放性的问题。•展示对概念或技能的理解或认识。•评估自己的进步。•鼓励自己探究新的问题。31④河两边和河中央为什么还有花花草草，是自然生长的还是人工种植的？教师思考：学生基本上都知道水污染的知识，但是缺乏理性的认识。观察到水是很脏的，但是缺乏对水为什么脏的原因分析和策略思考。对水体富营养化也只是停留在书本的图片和文字的描述中。2.探究环节教师设计实验，提供实验器材，让学生通过实验活动认识后塘河的污染情况。[5]准备实验材料：三份水体样本，河水（取自学校边上的后塘河），自来水，纯净水，分别标注A、B、C。实验器材：玻璃棒，酒精灯，蒸发皿，铁架台，滤纸，漏斗，烧杯（3个），石棉网，显微镜，载玻片（3片），盖玻片（3片），三脚架，坩埚钳，火柴若干。实验步骤：①让样本静置1-2个小时，观察样本情况。（教师提前准备好）②显微镜观察水体中微生物情况。③用蒸发皿蒸发样本。④用过滤装置过滤样本。学生通过观察样本，开展实验活动，分析探究实验结果。①A样本清澈，无味，没有任何微生物可见。蒸发后没有任何杂质，确定是纯净水。②B样本比较清澈，略微浑浊，略有气味（应该是净化所需要的氯化物散发出来的气味。）没有任何微生物可见。蒸发后没有任何杂质，应该是自来水。③C样本很浑浊，有异味，有浮游物在游动，蒸发时异味更加明显，蒸发后沉淀物出现，滤纸上出现深色杂质，且过滤速度越来越慢。说明C样本为河流水，有浮游藻类物质和其他微生物等杂质。学生对三种水体的知识比较缺乏，教师需要提供一定的学习资料。自来水是指通过自来水处理厂沉淀、净化、消毒、过滤等工艺流程，生产出来的符合国家饮用水标准的水，供人们生活、生产使用。需要对其进行106项指标进行检测。纯净水是纯洁、干净，不含有杂质或细菌的水，是以符合生活饮用水卫生标准的水为原水，通过特定的加工方法制得而成。不含任何添加物，无色透明，可直接饮用。生产过程可除去对人体健康有害或潜在的危害物质，但在生产过程中对人体必需的微量元素如：Cu、Fe、Zn、F或宏量元素S、P、Ca、Mg、Na、K也被除去，各种有益于人体健康成分损失较大。3.解释环节学生根据实验，进行解释。教师适当引导，鼓励学生能推导分析问题，能根据城市发展来分析水污染的问题。从实验结果看，目前用河水来作为饮用水的来源，需要投入很大的物力、精力来净化处理，净化处理的方式有可能会引起另一种污染。学生分析得出河流可能存在一定程度的水体富营养化现象，污染物的来源可能主要来自以下几方面：①城市发展过程中工业废水的排放。宁波在城市发展中曾经大力发展塑料、化工、电子等高污染产业，废水废渣直接排向河流，河流生态环境被严重破坏。②城市居民环保意识缺乏，随意把生活垃圾丢弃到河流中。③城市居民生活污水的排放以及大量含磷洗涤剂的使用，这可能是现在水污染的最主要的原因。④河床淤泥缺少定期的清理。4.迁移环节设置新的情景：一方面水体富营养化会促使水葫芦大量繁殖，影响水质；另一方面，在后塘河中，河道水面种植了花草。教师提供相关的视频、实拍照片、现场观察，提供这两方面的学习素材。引导学生提出新的问题：种植的花草是否加剧水体富营养现象？根据所学的知识，我们能否提出合理的措施以改善后塘河的水质？再次设计观察实验：取受污染的河水2盆（选较大的盆），其中一盆养若干株水葫芦，另一盆养比较多的水葫芦。在盆中放养一些小鱼小蝌蚪。每过一段时间观察盆中水质情况和小鱼和小蝌蚪的存活情况，设计表格记录观察结果。第一天水体颜色变化小鱼存活情况小蝌蚪存活情况水葫芦状况少量水葫芦水体大量水葫芦水体进过10天左右的观察实验之后，学生容易得出观察结果，适量的水葫芦具有净化水质的作用，放养的小鱼小蝌蚪存活的时间比较长，过量的水葫芦使水质更差。教师适时的指导：水葫芦根系发达，吸收能力非常强。根须有利于吸收和分解水中的氮、磷营养盐分、有机物、重金属、甚至放射性元素等污染物。国内曾有32试验证明，水葫芦还能从污水中除去镉、铅、汞等重金属元素和苯、酚等有机毒物，还会向周围环境分泌出杀菌因子，令腐生菌、大肠杆菌的数量大大降低，也可以用来处理污泥，具有除臭和克藻的作用。观察实验之后，学生在之前学习知识的基础下，对水体富营养化有一个更深刻认识，通过适度水葫芦的实验，也能理解很多时候事物具有两面性。对于后塘河水面种植花草有一个正确的认识，植物对水中污染物起到了吸附作用，平衡了水域的生态环境，净化水质，美化河道。[6]5.评价环节教师根据学生在教学过程和实验过程中的表现，进行评价，着重关注学生的参与意识、合作精神、语言表达、能否有自己独到的想法。学生进行自我评价，把本次教学过程中的知识点进行罗列，能够解答其他组学生提出的问题，也可以评价其他组