基于5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的化學(xué)教學(xué)

章信年

摘要：參照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的理論和方法，以“苯酚的性質(zhì)”一節(jié)為例，闡釋了運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行課堂教學(xué)的操作步驟和具體方法。

關(guān)鍵詞：5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式；苯酚的性質(zhì)；課堂教學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2014）08-0014-02中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.

一、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式由來(lái)

1989年，美國(guó)的生物科學(xué)課程研究項(xiàng)目組成員在他們的“科學(xué)為生活：科學(xué)、技術(shù)和健康的整合”課程項(xiàng)目中將科學(xué)教學(xué)過(guò)程劃分為五個(gè)緊密相連的階段，即參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、擴(kuò)展（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evaluation）。由于五個(gè)階段的首字母都是E，所以稱為5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式［1］。這一模式強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心，通過(guò)運(yùn)用調(diào)查和實(shí)驗(yàn)的方法解決問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和知識(shí)的建構(gòu)，其模式圖如圖1［2］所示：

二、教學(xué)方法選擇的依據(jù)

1. 教材分析

苯酚既是很重要的芳香烴衍生物，又是酚類物質(zhì)的代表。本節(jié)內(nèi)容安排在苯和乙醇之后，有其獨(dú)特的考慮。一方面苯酚與乙醇有相同點(diǎn)——都有羥基，這為學(xué)生對(duì)苯酚性質(zhì)的探究提供了基點(diǎn)，另一方面苯酚與乙醇的不同點(diǎn)——羥基與苯環(huán)相連，又為學(xué)生進(jìn)一步的探究提供了空間。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)官能團(tuán)與所處“氛圍”之間的相互影響，從而理解分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的辯證關(guān)系，學(xué)會(huì)全面地看待問(wèn)題，能更深層次地掌握系統(tǒng)知識(shí)，為后面烴的衍生物的學(xué)習(xí)提供思維方法。

2. 運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的原因

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，即社會(huì)文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的。傳統(tǒng)的以教師講授、學(xué)生被動(dòng)、孤立學(xué)習(xí)的教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，阻礙了學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和能力提高。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，而5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式是一種以探究為基礎(chǔ)的建構(gòu)主義教學(xué)方式，其理論基礎(chǔ)和操作流程非常符合化學(xué)學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)。

三、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在課堂中的運(yùn)用

1. 參與

教師提供有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。事先制作好多張畫有苯環(huán)、羥基、甲基、亞甲基的紙片，請(qǐng)學(xué)生利用這些紙片在黑板上進(jìn)行拼接，組裝出甲苯（乙苯）、乙醇（苯甲醇）、苯酚五種三類有機(jī)物。通過(guò)拼接紙片的活動(dòng)，既鞏固舊知，又使學(xué)生很自然地參與到新知的學(xué)習(xí)中，教師適時(shí)讓學(xué)生打開(kāi)苯酚試劑瓶，獲取苯酚的物理性質(zhì)。

2. 探究

這是5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，教師引領(lǐng)學(xué)生分組討論，按照提出問(wèn)題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)——分析結(jié)果——得出結(jié)論這一科學(xué)研究的一般流程進(jìn)行合作探究，借助類比推理的方法，幫助學(xué)生樹(shù)立基團(tuán)之間相互影響的觀念。

教師提供背景知識(shí)：醇羥基與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2，苯與液溴發(fā)生一元取代反應(yīng)；甲苯中的甲基和苯環(huán)都得到了活化，其甲基能被酸性高錳酸鉀氧化以及苯環(huán)與液溴發(fā)生三元取代反應(yīng)。

（1）提出問(wèn)題

聯(lián)系背景知識(shí)，針對(duì)上一環(huán)節(jié)拼接的結(jié)果，學(xué)生提出諸多問(wèn)題，如：苯酚中羥基也會(huì)與鈉反應(yīng)放出H2嗎？酚羥基比醇羥基活潑嗎？苯酚中的苯環(huán)有沒(méi)有得到活化，與液溴會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)？等等。選取“酚羥基比醇羥基活潑嗎？”和“苯酚中苯環(huán)有沒(méi)有得到活化？”這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與表達(dá)交流

將學(xué)生分成4人一組進(jìn)行討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生說(shuō)出選擇的材料、用具、實(shí)驗(yàn)步驟和可能的預(yù)期現(xiàn)象。

①探究酚羥基性質(zhì)：提醒學(xué)生常溫下苯酚為固態(tài)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案之前，如何將苯酚轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)呢？學(xué)生討論得出下列方案：a.加水溶解苯酚；b.加熱熔化苯酚；c.根據(jù)相似相溶原理，在常溫下將苯酚溶于有機(jī)溶劑，如乙醚、苯等。經(jīng)過(guò)小組間交流與討論，最終選擇c方案進(jìn)行控制變量法對(duì)比鈉與苯酚、鈉與乙醇的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反應(yīng)的劇烈程度苯酚>乙醇，據(jù)此寫出：C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2↑，并得出酚羥基比醇羥基上的H原子活潑的結(jié)論。

教師適時(shí)設(shè)問(wèn)：酚羥基上的H原子究竟有多活潑？能否電離出來(lái)？引發(fā)學(xué)生思考如何檢測(cè)物質(zhì)的酸性？學(xué)生討論得出用石蕊指示劑、pH試紙、含酚酞的NaOH溶液等方法，各小組動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：石蕊指示劑不變色；pH試紙顯示極弱的酸性；含酚酞的NaOH溶液變成無(wú)色透明。綜合分析得出：苯酚溶液顯很弱的酸性，其電離方程式：C6H5OH[?]C6H5O-+ H+。

②探究羥基對(duì)苯環(huán)的影響：指導(dǎo)學(xué)生向?qū)嶒?yàn)①生成的苯酚鈉溶液中加入液溴，待出現(xiàn)渾濁后，引導(dǎo)學(xué)生思考出現(xiàn)渾濁的原因是什么？有學(xué)生說(shuō)出可能是液溴加入苯酚鈉溶液中就變成了溴水，溴水中的HBr進(jìn)行了強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，生成苯酚而變渾濁。其推測(cè)是否正確呢？引發(fā)學(xué)生小組討論，設(shè)計(jì)出對(duì)上述試管進(jìn)行熱水浴處理進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示溶液不但沒(méi)有變得澄清，反而出現(xiàn)了白色沉淀。

學(xué)生討論可能發(fā)生的反應(yīng)：a.羥基被氫溴酸中的溴取代，生成溴苯；b.苯環(huán)上發(fā)生了加成反應(yīng)；c.苯環(huán)上發(fā)生了取代反應(yīng)。已知溴苯在水中不沉淀，推測(cè)a不成立；針對(duì)后兩種推測(cè)，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧鑒別取代與加成反應(yīng)的方法，即通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)前后溶液的pH值或?qū)щ娐?。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)得出：苯環(huán)上發(fā)生的是取代反應(yīng)。教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回憶苯、甲苯與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，通過(guò)類比推理得出此取代反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

3. 解釋

探究完成后，學(xué)生嘗試解釋探究結(jié)果，闡述自己對(duì)概念和問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，教師進(jìn)行補(bǔ)充和完善：

（1）在探究酚羥基性質(zhì)時(shí)，前兩種方案都不理想，方案一加水會(huì)與鈉反應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，方案二導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不是在常溫下進(jìn)行。第三種方案所加溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)干擾，且在常溫下就能完成實(shí)驗(yàn)。

（2）苯酚顯弱酸性，而乙醇無(wú)酸性，可見(jiàn)苯環(huán)使酚羥基上的H變得更活潑；苯酚與濃溴水發(fā)生三元取代反應(yīng)，說(shuō)明酚羥基使苯環(huán)變得更活潑。可見(jiàn)有機(jī)物中基團(tuán)之間可以相互影響。

4. 擴(kuò)展

教師為學(xué)生提供時(shí)間和空間，讓他們參與討論和思考，引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)新概念的理解和應(yīng)用，如讓學(xué)生解釋課前的問(wèn)題，也可以利用新的概念等來(lái)解釋新的情境和問(wèn)題。教師還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相應(yīng)的概念、過(guò)程和方法進(jìn)行歸納總結(jié)，從而內(nèi)化到其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

（1）苯酚的酸性究竟有多弱？能否與常見(jiàn)的弱酸——碳酸進(jìn)行比較？如何比較？在此基礎(chǔ)上，學(xué)生溫故酸性強(qiáng)弱的比較方法，進(jìn)而理解苯酚鈉與少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）苯酚與濃硝酸反應(yīng)可生成一種烈性炸藥，試著寫出化學(xué)方程式。

（3）苯環(huán)與羥基之間相互影響，使得苯酚的化學(xué)性質(zhì)較活潑，在空氣中容易被氧化而顯粉紅色，這就是我們觀察到試劑瓶中苯酚出現(xiàn)粉紅色的原因。那么苯酚能否使酸性高錳酸鉀溶液褪色呢？強(qiáng)氧化劑還有哪些？學(xué)生對(duì)于三氯化鐵與苯酚顯色反應(yīng)加深了理解。

（4）我們?cè)卺t(yī)院中能聞到苯酚的氣味，這是為什么？引導(dǎo)學(xué)生了解苯酚的物理性質(zhì)，關(guān)注苯酚的應(yīng)用。

5. 評(píng)價(jià)

在這一環(huán)節(jié)中，教師可以通過(guò)提問(wèn)、小組討論、紙筆評(píng)價(jià)、記錄學(xué)生的動(dòng)手操作能力等多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如提出開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)新概念或方法的理解和應(yīng)用情況，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。

評(píng)價(jià)一：綜合分析和思考

（1）如何分離甲苯和苯酚的混合物？請(qǐng)寫出操作流程圖。

（2）向苯酚溶液中加入少量溴水沒(méi)有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，為什么？向苯酚的苯溶液中加入液溴會(huì)有沉淀產(chǎn)生嗎？

評(píng)價(jià)二：聯(lián)系生活學(xué)以致用

苯酚有毒，那么含酚的工業(yè)廢水該如何處理？如何檢測(cè)工廠排放的含酚污水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)？

五、教學(xué)反思

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式注重學(xué)生的活動(dòng)，學(xué)生要在與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、教師和其他同學(xué)等周圍環(huán)境因素的互動(dòng)過(guò)程中不斷修正他們的原有認(rèn)識(shí)，這種互動(dòng)過(guò)程不僅僅是動(dòng)手活動(dòng)，還包括動(dòng)腦思考活動(dòng)，科學(xué)探究即是這種活動(dòng)的主要形式?？茖W(xué)探究要求學(xué)生能夠提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)和實(shí)施研究方案、分析資料和證據(jù)、運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行解釋，以及表達(dá)與交流，5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式恰恰能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究各方面的能力［3］。作為教師，在課堂教學(xué)中使用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)充分理解其理論基礎(chǔ)和精髓所在，不斷實(shí)踐與反思，做到靈活運(yùn)用，在教學(xué)中不一定要按照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式嚴(yán)格的將教學(xué)內(nèi)容分成五部分。5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式運(yùn)用于化學(xué)課堂教學(xué)，旨在幫助學(xué)生有效地建構(gòu)知識(shí)和提高能力，從而最終落實(shí)化學(xué)課程的基本理念。

參考文獻(xiàn)

［1］代鳴，姚寶駿.5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用［J］.生物學(xué)教學(xué)，2008，（7）：18-19

［2］林蕓，張軍朋.“5E學(xué)習(xí)環(huán)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2010，（9）：29-30

［3］王健，李秀菊.5E教學(xué)模式的內(nèi)涵及其對(duì)我國(guó)理科教育的啟示［J］.生物學(xué)通報(bào)，2012，（3）：39-41

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摘要：參照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的理論和方法，以“苯酚的性質(zhì)”一節(jié)為例，闡釋了運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行課堂教學(xué)的操作步驟和具體方法。

關(guān)鍵詞：5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式；苯酚的性質(zhì)；課堂教學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2014）08-0014-02中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.

一、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式由來(lái)

1989年，美國(guó)的生物科學(xué)課程研究項(xiàng)目組成員在他們的“科學(xué)為生活：科學(xué)、技術(shù)和健康的整合”課程項(xiàng)目中將科學(xué)教學(xué)過(guò)程劃分為五個(gè)緊密相連的階段，即參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、擴(kuò)展（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evaluation）。由于五個(gè)階段的首字母都是E，所以稱為5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式［1］。這一模式強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心，通過(guò)運(yùn)用調(diào)查和實(shí)驗(yàn)的方法解決問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和知識(shí)的建構(gòu)，其模式圖如圖1［2］所示：

二、教學(xué)方法選擇的依據(jù)

1. 教材分析

苯酚既是很重要的芳香烴衍生物，又是酚類物質(zhì)的代表。本節(jié)內(nèi)容安排在苯和乙醇之后，有其獨(dú)特的考慮。一方面苯酚與乙醇有相同點(diǎn)——都有羥基，這為學(xué)生對(duì)苯酚性質(zhì)的探究提供了基點(diǎn)，另一方面苯酚與乙醇的不同點(diǎn)——羥基與苯環(huán)相連，又為學(xué)生進(jìn)一步的探究提供了空間。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)官能團(tuán)與所處“氛圍”之間的相互影響，從而理解分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的辯證關(guān)系，學(xué)會(huì)全面地看待問(wèn)題，能更深層次地掌握系統(tǒng)知識(shí)，為后面烴的衍生物的學(xué)習(xí)提供思維方法。

2. 運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的原因

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，即社會(huì)文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的。傳統(tǒng)的以教師講授、學(xué)生被動(dòng)、孤立學(xué)習(xí)的教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，阻礙了學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和能力提高?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，而5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式是一種以探究為基礎(chǔ)的建構(gòu)主義教學(xué)方式，其理論基礎(chǔ)和操作流程非常符合化學(xué)學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)。

三、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在課堂中的運(yùn)用

1. 參與

教師提供有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。事先制作好多張畫有苯環(huán)、羥基、甲基、亞甲基的紙片，請(qǐng)學(xué)生利用這些紙片在黑板上進(jìn)行拼接，組裝出甲苯（乙苯）、乙醇（苯甲醇）、苯酚五種三類有機(jī)物。通過(guò)拼接紙片的活動(dòng)，既鞏固舊知，又使學(xué)生很自然地參與到新知的學(xué)習(xí)中，教師適時(shí)讓學(xué)生打開(kāi)苯酚試劑瓶，獲取苯酚的物理性質(zhì)。

2. 探究

這是5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，教師引領(lǐng)學(xué)生分組討論，按照提出問(wèn)題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)——分析結(jié)果——得出結(jié)論這一科學(xué)研究的一般流程進(jìn)行合作探究，借助類比推理的方法，幫助學(xué)生樹(shù)立基團(tuán)之間相互影響的觀念。

教師提供背景知識(shí)：醇羥基與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2，苯與液溴發(fā)生一元取代反應(yīng)；甲苯中的甲基和苯環(huán)都得到了活化，其甲基能被酸性高錳酸鉀氧化以及苯環(huán)與液溴發(fā)生三元取代反應(yīng)。

（1）提出問(wèn)題

聯(lián)系背景知識(shí)，針對(duì)上一環(huán)節(jié)拼接的結(jié)果，學(xué)生提出諸多問(wèn)題，如：苯酚中羥基也會(huì)與鈉反應(yīng)放出H2嗎？酚羥基比醇羥基活潑嗎？苯酚中的苯環(huán)有沒(méi)有得到活化，與液溴會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)？等等。選取“酚羥基比醇羥基活潑嗎？”和“苯酚中苯環(huán)有沒(méi)有得到活化？”這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與表達(dá)交流

將學(xué)生分成4人一組進(jìn)行討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生說(shuō)出選擇的材料、用具、實(shí)驗(yàn)步驟和可能的預(yù)期現(xiàn)象。

①探究酚羥基性質(zhì)：提醒學(xué)生常溫下苯酚為固態(tài)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案之前，如何將苯酚轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)呢？學(xué)生討論得出下列方案：a.加水溶解苯酚；b.加熱熔化苯酚；c.根據(jù)相似相溶原理，在常溫下將苯酚溶于有機(jī)溶劑，如乙醚、苯等。經(jīng)過(guò)小組間交流與討論，最終選擇c方案進(jìn)行控制變量法對(duì)比鈉與苯酚、鈉與乙醇的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反應(yīng)的劇烈程度苯酚>乙醇，據(jù)此寫出：C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2↑，并得出酚羥基比醇羥基上的H原子活潑的結(jié)論。

教師適時(shí)設(shè)問(wèn)：酚羥基上的H原子究竟有多活潑？能否電離出來(lái)？引發(fā)學(xué)生思考如何檢測(cè)物質(zhì)的酸性？學(xué)生討論得出用石蕊指示劑、pH試紙、含酚酞的NaOH溶液等方法，各小組動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：石蕊指示劑不變色；pH試紙顯示極弱的酸性；含酚酞的NaOH溶液變成無(wú)色透明。綜合分析得出：苯酚溶液顯很弱的酸性，其電離方程式：C6H5OH[?]C6H5O-+ H+。

②探究羥基對(duì)苯環(huán)的影響：指導(dǎo)學(xué)生向?qū)嶒?yàn)①生成的苯酚鈉溶液中加入液溴，待出現(xiàn)渾濁后，引導(dǎo)學(xué)生思考出現(xiàn)渾濁的原因是什么？有學(xué)生說(shuō)出可能是液溴加入苯酚鈉溶液中就變成了溴水，溴水中的HBr進(jìn)行了強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，生成苯酚而變渾濁。其推測(cè)是否正確呢？引發(fā)學(xué)生小組討論，設(shè)計(jì)出對(duì)上述試管進(jìn)行熱水浴處理進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示溶液不但沒(méi)有變得澄清，反而出現(xiàn)了白色沉淀。

學(xué)生討論可能發(fā)生的反應(yīng)：a.羥基被氫溴酸中的溴取代，生成溴苯；b.苯環(huán)上發(fā)生了加成反應(yīng)；c.苯環(huán)上發(fā)生了取代反應(yīng)。已知溴苯在水中不沉淀，推測(cè)a不成立；針對(duì)后兩種推測(cè)，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧鑒別取代與加成反應(yīng)的方法，即通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)前后溶液的pH值或?qū)щ娐省W(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)得出：苯環(huán)上發(fā)生的是取代反應(yīng)。教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回憶苯、甲苯與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，通過(guò)類比推理得出此取代反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

3. 解釋

探究完成后，學(xué)生嘗試解釋探究結(jié)果，闡述自己對(duì)概念和問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，教師進(jìn)行補(bǔ)充和完善：

（1）在探究酚羥基性質(zhì)時(shí)，前兩種方案都不理想，方案一加水會(huì)與鈉反應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，方案二導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不是在常溫下進(jìn)行。第三種方案所加溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)干擾，且在常溫下就能完成實(shí)驗(yàn)。

（2）苯酚顯弱酸性，而乙醇無(wú)酸性，可見(jiàn)苯環(huán)使酚羥基上的H變得更活潑；苯酚與濃溴水發(fā)生三元取代反應(yīng)，說(shuō)明酚羥基使苯環(huán)變得更活潑?？梢?jiàn)有機(jī)物中基團(tuán)之間可以相互影響。

4. 擴(kuò)展

教師為學(xué)生提供時(shí)間和空間，讓他們參與討論和思考，引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)新概念的理解和應(yīng)用，如讓學(xué)生解釋課前的問(wèn)題，也可以利用新的概念等來(lái)解釋新的情境和問(wèn)題。教師還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相應(yīng)的概念、過(guò)程和方法進(jìn)行歸納總結(jié)，從而內(nèi)化到其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

（1）苯酚的酸性究竟有多弱？能否與常見(jiàn)的弱酸——碳酸進(jìn)行比較？如何比較？在此基礎(chǔ)上，學(xué)生溫故酸性強(qiáng)弱的比較方法，進(jìn)而理解苯酚鈉與少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）苯酚與濃硝酸反應(yīng)可生成一種烈性炸藥，試著寫出化學(xué)方程式。

（3）苯環(huán)與羥基之間相互影響，使得苯酚的化學(xué)性質(zhì)較活潑，在空氣中容易被氧化而顯粉紅色，這就是我們觀察到試劑瓶中苯酚出現(xiàn)粉紅色的原因。那么苯酚能否使酸性高錳酸鉀溶液褪色呢？強(qiáng)氧化劑還有哪些？學(xué)生對(duì)于三氯化鐵與苯酚顯色反應(yīng)加深了理解。

（4）我們?cè)卺t(yī)院中能聞到苯酚的氣味，這是為什么？引導(dǎo)學(xué)生了解苯酚的物理性質(zhì)，關(guān)注苯酚的應(yīng)用。

5. 評(píng)價(jià)

在這一環(huán)節(jié)中，教師可以通過(guò)提問(wèn)、小組討論、紙筆評(píng)價(jià)、記錄學(xué)生的動(dòng)手操作能力等多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如提出開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)新概念或方法的理解和應(yīng)用情況，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。

評(píng)價(jià)一：綜合分析和思考

（1）如何分離甲苯和苯酚的混合物？請(qǐng)寫出操作流程圖。

（2）向苯酚溶液中加入少量溴水沒(méi)有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，為什么？向苯酚的苯溶液中加入液溴會(huì)有沉淀產(chǎn)生嗎？

評(píng)價(jià)二：聯(lián)系生活學(xué)以致用

苯酚有毒，那么含酚的工業(yè)廢水該如何處理？如何檢測(cè)工廠排放的含酚污水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)？

五、教學(xué)反思

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式注重學(xué)生的活動(dòng)，學(xué)生要在與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、教師和其他同學(xué)等周圍環(huán)境因素的互動(dòng)過(guò)程中不斷修正他們的原有認(rèn)識(shí)，這種互動(dòng)過(guò)程不僅僅是動(dòng)手活動(dòng)，還包括動(dòng)腦思考活動(dòng)，科學(xué)探究即是這種活動(dòng)的主要形式?？茖W(xué)探究要求學(xué)生能夠提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)和實(shí)施研究方案、分析資料和證據(jù)、運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行解釋，以及表達(dá)與交流，5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式恰恰能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究各方面的能力［3］。作為教師，在課堂教學(xué)中使用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)充分理解其理論基礎(chǔ)和精髓所在，不斷實(shí)踐與反思，做到靈活運(yùn)用，在教學(xué)中不一定要按照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式嚴(yán)格的將教學(xué)內(nèi)容分成五部分。5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式運(yùn)用于化學(xué)課堂教學(xué)，旨在幫助學(xué)生有效地建構(gòu)知識(shí)和提高能力，從而最終落實(shí)化學(xué)課程的基本理念。

參考文獻(xiàn)

［1］代鳴，姚寶駿.5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用［J］.生物學(xué)教學(xué)，2008，（7）：18-19

［2］林蕓，張軍朋.“5E學(xué)習(xí)環(huán)”在物理教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2010，（9）：29-30

［3］王健，李秀菊.5E教學(xué)模式的內(nèi)涵及其對(duì)我國(guó)理科教育的啟示［J］.生物學(xué)通報(bào)，2012，（3）：39-41

endprint

摘要：參照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的理論和方法，以“苯酚的性質(zhì)”一節(jié)為例，闡釋了運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行課堂教學(xué)的操作步驟和具體方法。

關(guān)鍵詞：5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式；苯酚的性質(zhì)；課堂教學(xué)

文章編號(hào)：1008-0546（2014）08-0014-02中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.

一、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式由來(lái)

1989年，美國(guó)的生物科學(xué)課程研究項(xiàng)目組成員在他們的“科學(xué)為生活：科學(xué)、技術(shù)和健康的整合”課程項(xiàng)目中將科學(xué)教學(xué)過(guò)程劃分為五個(gè)緊密相連的階段，即參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、擴(kuò)展（Elaboration）和評(píng)價(jià)（Evaluation）。由于五個(gè)階段的首字母都是E，所以稱為5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式［1］。這一模式強(qiáng)調(diào)的是以學(xué)生為中心，通過(guò)運(yùn)用調(diào)查和實(shí)驗(yàn)的方法解決問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)概念的理解和知識(shí)的建構(gòu)，其模式圖如圖1［2］所示：

二、教學(xué)方法選擇的依據(jù)

1. 教材分析

苯酚既是很重要的芳香烴衍生物，又是酚類物質(zhì)的代表。本節(jié)內(nèi)容安排在苯和乙醇之后，有其獨(dú)特的考慮。一方面苯酚與乙醇有相同點(diǎn)——都有羥基，這為學(xué)生對(duì)苯酚性質(zhì)的探究提供了基點(diǎn)，另一方面苯酚與乙醇的不同點(diǎn)——羥基與苯環(huán)相連，又為學(xué)生進(jìn)一步的探究提供了空間。引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)官能團(tuán)與所處“氛圍”之間的相互影響，從而理解分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的辯證關(guān)系，學(xué)會(huì)全面地看待問(wèn)題，能更深層次地掌握系統(tǒng)知識(shí)，為后面烴的衍生物的學(xué)習(xí)提供思維方法。

2. 運(yùn)用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)的原因

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境中，即社會(huì)文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的。傳統(tǒng)的以教師講授、學(xué)生被動(dòng)、孤立學(xué)習(xí)的教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，阻礙了學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和能力提高。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，而5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式是一種以探究為基礎(chǔ)的建構(gòu)主義教學(xué)方式，其理論基礎(chǔ)和操作流程非常符合化學(xué)學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)。

三、5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在課堂中的運(yùn)用

1. 參與

教師提供有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。事先制作好多張畫有苯環(huán)、羥基、甲基、亞甲基的紙片，請(qǐng)學(xué)生利用這些紙片在黑板上進(jìn)行拼接，組裝出甲苯（乙苯）、乙醇（苯甲醇）、苯酚五種三類有機(jī)物。通過(guò)拼接紙片的活動(dòng)，既鞏固舊知，又使學(xué)生很自然地參與到新知的學(xué)習(xí)中，教師適時(shí)讓學(xué)生打開(kāi)苯酚試劑瓶，獲取苯酚的物理性質(zhì)。

2. 探究

這是5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，教師引領(lǐng)學(xué)生分組討論，按照提出問(wèn)題——作出假設(shè)——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——驗(yàn)證假設(shè)——分析結(jié)果——得出結(jié)論這一科學(xué)研究的一般流程進(jìn)行合作探究，借助類比推理的方法，幫助學(xué)生樹(shù)立基團(tuán)之間相互影響的觀念。

教師提供背景知識(shí)：醇羥基與鈉反應(yīng)產(chǎn)生H2，苯與液溴發(fā)生一元取代反應(yīng)；甲苯中的甲基和苯環(huán)都得到了活化，其甲基能被酸性高錳酸鉀氧化以及苯環(huán)與液溴發(fā)生三元取代反應(yīng)。

（1）提出問(wèn)題

聯(lián)系背景知識(shí)，針對(duì)上一環(huán)節(jié)拼接的結(jié)果，學(xué)生提出諸多問(wèn)題，如：苯酚中羥基也會(huì)與鈉反應(yīng)放出H2嗎？酚羥基比醇羥基活潑嗎？苯酚中的苯環(huán)有沒(méi)有得到活化，與液溴會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)？等等。選取“酚羥基比醇羥基活潑嗎？”和“苯酚中苯環(huán)有沒(méi)有得到活化？”這兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究。

（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與表達(dá)交流

將學(xué)生分成4人一組進(jìn)行討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生說(shuō)出選擇的材料、用具、實(shí)驗(yàn)步驟和可能的預(yù)期現(xiàn)象。

①探究酚羥基性質(zhì)：提醒學(xué)生常溫下苯酚為固態(tài)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案之前，如何將苯酚轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)呢？學(xué)生討論得出下列方案：a.加水溶解苯酚；b.加熱熔化苯酚；c.根據(jù)相似相溶原理，在常溫下將苯酚溶于有機(jī)溶劑，如乙醚、苯等。經(jīng)過(guò)小組間交流與討論，最終選擇c方案進(jìn)行控制變量法對(duì)比鈉與苯酚、鈉與乙醇的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示反應(yīng)的劇烈程度苯酚>乙醇，據(jù)此寫出：C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2↑，并得出酚羥基比醇羥基上的H原子活潑的結(jié)論。

教師適時(shí)設(shè)問(wèn)：酚羥基上的H原子究竟有多活潑？能否電離出來(lái)？引發(fā)學(xué)生思考如何檢測(cè)物質(zhì)的酸性？學(xué)生討論得出用石蕊指示劑、pH試紙、含酚酞的NaOH溶液等方法，各小組動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示：石蕊指示劑不變色；pH試紙顯示極弱的酸性；含酚酞的NaOH溶液變成無(wú)色透明。綜合分析得出：苯酚溶液顯很弱的酸性，其電離方程式：C6H5OH[?]C6H5O-+ H+。

②探究羥基對(duì)苯環(huán)的影響：指導(dǎo)學(xué)生向?qū)嶒?yàn)①生成的苯酚鈉溶液中加入液溴，待出現(xiàn)渾濁后，引導(dǎo)學(xué)生思考出現(xiàn)渾濁的原因是什么？有學(xué)生說(shuō)出可能是液溴加入苯酚鈉溶液中就變成了溴水，溴水中的HBr進(jìn)行了強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)，生成苯酚而變渾濁。其推測(cè)是否正確呢？引發(fā)學(xué)生小組討論，設(shè)計(jì)出對(duì)上述試管進(jìn)行熱水浴處理進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果顯示溶液不但沒(méi)有變得澄清，反而出現(xiàn)了白色沉淀。

學(xué)生討論可能發(fā)生的反應(yīng)：a.羥基被氫溴酸中的溴取代，生成溴苯；b.苯環(huán)上發(fā)生了加成反應(yīng)；c.苯環(huán)上發(fā)生了取代反應(yīng)。已知溴苯在水中不沉淀，推測(cè)a不成立；針對(duì)后兩種推測(cè)，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧鑒別取代與加成反應(yīng)的方法，即通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)前后溶液的pH值或?qū)щ娐?。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)得出：苯環(huán)上發(fā)生的是取代反應(yīng)。教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生回憶苯、甲苯與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，通過(guò)類比推理得出此取代反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

3. 解釋

探究完成后，學(xué)生嘗試解釋探究結(jié)果，闡述自己對(duì)概念和問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，教師進(jìn)行補(bǔ)充和完善：

（1）在探究酚羥基性質(zhì)時(shí)，前兩種方案都不理想，方案一加水會(huì)與鈉反應(yīng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，方案二導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不是在常溫下進(jìn)行。第三種方案所加溶劑對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)干擾，且在常溫下就能完成實(shí)驗(yàn)。

（2）苯酚顯弱酸性，而乙醇無(wú)酸性，可見(jiàn)苯環(huán)使酚羥基上的H變得更活潑；苯酚與濃溴水發(fā)生三元取代反應(yīng)，說(shuō)明酚羥基使苯環(huán)變得更活潑?？梢?jiàn)有機(jī)物中基團(tuán)之間可以相互影響。

4. 擴(kuò)展

教師為學(xué)生提供時(shí)間和空間，讓他們參與討論和思考，引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)新概念的理解和應(yīng)用，如讓學(xué)生解釋課前的問(wèn)題，也可以利用新的概念等來(lái)解釋新的情境和問(wèn)題。教師還應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相應(yīng)的概念、過(guò)程和方法進(jìn)行歸納總結(jié)，從而內(nèi)化到其認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。

（1）苯酚的酸性究竟有多弱？能否與常見(jiàn)的弱酸——碳酸進(jìn)行比較？如何比較？在此基礎(chǔ)上，學(xué)生溫故酸性強(qiáng)弱的比較方法，進(jìn)而理解苯酚鈉與少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（2）苯酚與濃硝酸反應(yīng)可生成一種烈性炸藥，試著寫出化學(xué)方程式。

（3）苯環(huán)與羥基之間相互影響，使得苯酚的化學(xué)性質(zhì)較活潑，在空氣中容易被氧化而顯粉紅色，這就是我們觀察到試劑瓶中苯酚出現(xiàn)粉紅色的原因。那么苯酚能否使酸性高錳酸鉀溶液褪色呢？強(qiáng)氧化劑還有哪些？學(xué)生對(duì)于三氯化鐵與苯酚顯色反應(yīng)加深了理解。

（4）我們?cè)卺t(yī)院中能聞到苯酚的氣味，這是為什么？引導(dǎo)學(xué)生了解苯酚的物理性質(zhì)，關(guān)注苯酚的應(yīng)用。

5. 評(píng)價(jià)

在這一環(huán)節(jié)中，教師可以通過(guò)提問(wèn)、小組討論、紙筆評(píng)價(jià)、記錄學(xué)生的動(dòng)手操作能力等多種形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，如提出開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)新概念或方法的理解和應(yīng)用情況，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)。

評(píng)價(jià)一：綜合分析和思考

（1）如何分離甲苯和苯酚的混合物？請(qǐng)寫出操作流程圖。

（2）向苯酚溶液中加入少量溴水沒(méi)有出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，為什么？向苯酚的苯溶液中加入液溴會(huì)有沉淀產(chǎn)生嗎？

評(píng)價(jià)二：聯(lián)系生活學(xué)以致用

苯酚有毒，那么含酚的工業(yè)廢水該如何處理？如何檢測(cè)工廠排放的含酚污水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)？

五、教學(xué)反思

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式注重學(xué)生的活動(dòng)，學(xué)生要在與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、教師和其他同學(xué)等周圍環(huán)境因素的互動(dòng)過(guò)程中不斷修正他們的原有認(rèn)識(shí)，這種互動(dòng)過(guò)程不僅僅是動(dòng)手活動(dòng)，還包括動(dòng)腦思考活動(dòng)，科學(xué)探究即是這種活動(dòng)的主要形式?？茖W(xué)探究要求學(xué)生能夠提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)和實(shí)施研究方案、分析資料和證據(jù)、運(yùn)用證據(jù)進(jìn)行解釋，以及表達(dá)與交流，5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式恰恰能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究各方面的能力［3］。作為教師，在課堂教學(xué)中使用5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)充分理解其理論基礎(chǔ)和精髓所在，不斷實(shí)踐與反思，做到靈活運(yùn)用，在教學(xué)中不一定要按照5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式嚴(yán)格的將教學(xué)內(nèi)容分成五部分。5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式運(yùn)用于化學(xué)課堂教學(xué)，旨在幫助學(xué)生有效地建構(gòu)知識(shí)和提高能力，從而最終落實(shí)化學(xué)課程的基本理念。

參考文獻(xiàn)

［1］代鳴，姚寶駿.5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式在生物學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用［J］.生物學(xué)教學(xué)，2008，（7）：18-19

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