“5E學(xué)習(xí)環(huán)”探究教學(xué)模式初探

黃皓

摘要：本文首先介紹了5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法，隨后以“設(shè)計(jì)、制作一個(gè)由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的機(jī)械模型”為例概述了5E學(xué)習(xí)環(huán)理論在物理課堂教學(xué)中的具體運(yùn)用，然后分析了5E學(xué)習(xí)環(huán)學(xué)習(xí)情境對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的作用，最后對(duì)教師在5E學(xué)習(xí)環(huán)探究教學(xué)中的角色和作用進(jìn)行了剖析。

關(guān)鍵詞：5E學(xué)習(xí)環(huán)；探究教學(xué)；綜合實(shí)踐活動(dòng)；簡(jiǎn)單機(jī)械；小組活動(dòng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）4（S）-0068-4

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法是卡普路斯和賽爾（Karplus&Their）于1967年首先提出的。共有五個(gè)階段：投入（Engagement）、探索（Exploration）、解釋（Explanation）、精致化（Elaboration）、評(píng)價(jià)（Evaluation）。這一教學(xué)模式在西方國(guó)家的科學(xué)課程中具有廣泛的應(yīng)用。

下面就以“設(shè)計(jì)、制作一個(gè)由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的機(jī)械模型”的教學(xué)來(lái)說(shuō)明5E學(xué)習(xí)環(huán)理論在物理課堂教學(xué)中的具體運(yùn)用。

1 教學(xué)過(guò)程的概述

“綜合實(shí)踐活動(dòng)——設(shè)計(jì)、制作一個(gè)由簡(jiǎn)單機(jī)械組成的機(jī)械模型”是“蘇科版”義務(wù)教育教科書物理9年級(jí)上冊(cè)中的第一個(gè)研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容，是一節(jié)典型的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)課。開(kāi)展綜合實(shí)踐活動(dòng)需要大量時(shí)間，完全在課內(nèi)實(shí)施很難完成，所以需要輔以一定的課外時(shí)間。根據(jù)5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法，筆者將教學(xué)過(guò)程分為五個(gè)階段，詳見(jiàn)表1。

2 5E學(xué)習(xí)環(huán)學(xué)習(xí)情境對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的作用

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式以學(xué)生的主動(dòng)探究為主要手段、通過(guò)給學(xué)生提供多次探究機(jī)會(huì)。使他們的主動(dòng)性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性發(fā)揮出來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中他們掌握基本的概念、原理。形成科學(xué)的探究方法和技巧，在認(rèn)知結(jié)構(gòu)、認(rèn)知技能上都得到發(fā)展，并最終養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度與精神。

5E學(xué)習(xí)環(huán)各階段學(xué)習(xí)情境對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究能力的具體作用詳見(jiàn)圖1。

3 對(duì)利用5E學(xué)習(xí)環(huán)進(jìn)行探究教學(xué)實(shí)踐時(shí)教師的主導(dǎo)作用的剖析

3.1 探究活動(dòng)始于學(xué)生的興趣

在整個(gè)探究活動(dòng)中。最需要去改變的問(wèn)題或者說(shuō)教學(xué)過(guò)程中壓力最大的問(wèn)題就是怎樣才能讓學(xué)生愿意主動(dòng)參與實(shí)踐活動(dòng)。如果這點(diǎn)不能很好的解決，后面的活動(dòng)設(shè)計(jì)再完美，也是無(wú)法實(shí)施的。在這個(gè)階段，教師的榜樣示范作用顯得尤其重要。實(shí)踐證明，一個(gè)制作簡(jiǎn)單，取材方便的實(shí)物模型可以有效的激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性。

3.2 對(duì)于探究問(wèn)題的可行性及要用的時(shí)間.教師應(yīng)該預(yù)先仔細(xì)評(píng)估

在“探索”階段。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，僅有實(shí)物模型是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一張手繪的草圖很可能讓學(xué)生倍感親切（如圖2所示）。對(duì)于學(xué)生在制作過(guò)程中出現(xiàn)幾率較大的難點(diǎn)所在，教師必須要有相當(dāng)?shù)拿翡J性：那些事先充分準(zhǔn)備卻又看似無(wú)意的指導(dǎo)就能幫助學(xué)生堅(jiān)持到底，完成任務(wù)。對(duì)于各階段的用時(shí)，既要有彈性，也要有限制。如果缺乏有效監(jiān)控，就可能效率低下、浪費(fèi)時(shí)間，有違綜合實(shí)踐活動(dòng)的初衷。

3.3 在探究過(guò)程中.隨時(shí)注意資料的收集

那些成功的資料固然重要，失敗資料的收集卻更能促進(jìn)學(xué)生的反思和后攝認(rèn)知。

例如：在“精致化”階段中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生普遍給出如圖3所示設(shè)計(jì)。事實(shí)上只有在不考慮動(dòng)滑輪的重力和摩擦力的情況下，F(xiàn)=G/5=2N，所以這種設(shè)計(jì)不成立。

這種設(shè)計(jì)充分表明。經(jīng)過(guò)了大量理想條件下的習(xí)題訓(xùn)練后，學(xué)生已經(jīng)默認(rèn)滑輪組是不需要考慮動(dòng)滑輪的重力和摩擦力的。如果不能改變這種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題當(dāng)然無(wú)從談起。

又如：在“精致化”階段，有一個(gè)小組發(fā)現(xiàn)他們?cè)O(shè)計(jì)的輪軸與滑輪組合的機(jī)械效率高達(dá)105%！這是絕不可能的。通過(guò)教師的引導(dǎo)，經(jīng)反復(fù)嘗試后他們發(fā)現(xiàn)原因其實(shí)很簡(jiǎn)單，彈簧秤的校零不對(duì)；校零時(shí)秤鉤在下，使用時(shí)秤鉤在上。排除這個(gè)錯(cuò)誤后，實(shí)測(cè)機(jī)械效率降到83%。

3.4 當(dāng)前探究任務(wù)的完成并不意味著探究活動(dòng)的結(jié)束

教師應(yīng)該有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生并和他們一起回顧、總結(jié)。

例如：為什么選擇輪軸與滑輪的組合？別的組合行不行？通過(guò)回顧、討論、總結(jié)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來(lái)可以完成任務(wù)的方案不止一個(gè)（詳見(jiàn)表2），且有共性。這樣便自然產(chǎn)生了繼續(xù)探究、實(shí)踐的愿望。

又如：在“評(píng)價(jià)”階段可以回顧整個(gè)探究過(guò)程是如何開(kāi)展的？有新任務(wù)又該怎么辦？師生共同完成對(duì)當(dāng)前研究的綜合整理、反思，從而總結(jié)出探究的一般方法，為下次的探究活動(dòng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 對(duì)利用5E學(xué)習(xí)環(huán)進(jìn)行探究教學(xué)實(shí)踐時(shí)教師的角色定位的剖析

4.1 教師不能做學(xué)生的最大供求者

在“探索”階段。學(xué)生開(kāi)始會(huì)習(xí)慣性的關(guān)注教師，等待教師的指導(dǎo)。為了活動(dòng)的順利開(kāi)展，教師要有意識(shí)的把學(xué)生的注意力從教師身上轉(zhuǎn)移到自身、探究伙伴和探究?jī)?nèi)容上。在“探索”階段，筆者與學(xué)生的交流僅限于提供書面、圖片和視頻資料，所有制作均要求學(xué)生自行完成。

4.2 教師的任務(wù)不是在多少時(shí)間內(nèi)教完多少內(nèi)容

事實(shí)上這節(jié)教材并沒(méi)有涉及新知識(shí)點(diǎn)。編者的意圖是通過(guò)本次活動(dòng)，在實(shí)踐中應(yīng)用、掌握《機(jī)械與功》一章的相關(guān)知識(shí)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的跨越式發(fā)展。對(duì)編者的意圖，教師務(wù)必深刻領(lǐng)會(huì)。

4.3 不要強(qiáng)求學(xué)生服從教師的課前預(yù)設(shè)。要接受學(xué)生做出的任何選擇.放手讓學(xué)生到他們感興趣的方向進(jìn)行探究

在“精致化”階段。筆者的預(yù)設(shè)是希望學(xué)生在課上實(shí)踐時(shí)選擇輪軸與斜面的組合來(lái)完成任務(wù)，因?yàn)檫@種組合操作最簡(jiǎn)單，機(jī)械效率最高。然而大多數(shù)學(xué)生一開(kāi)始都選擇了滑輪組，發(fā)現(xiàn)只用滑輪組不行后多數(shù)小組又選擇了輪軸與滑輪的組合。筆者尊重學(xué)生的選擇，并加以適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)后，同樣完成了探究任務(wù)。

4.4 既不要責(zé)備學(xué)生的錯(cuò)誤.也不要預(yù)言學(xué)生的錯(cuò)誤

當(dāng)學(xué)生準(zhǔn)備使用滑輪組完成任務(wù)時(shí)，筆者引導(dǎo)他們進(jìn)行可行性論證；如果學(xué)生不能從理論上分析，不妨實(shí)測(cè)一下，看測(cè)量數(shù)據(jù)如何。結(jié)果學(xué)生都能發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤，而且整個(gè)糾錯(cuò)過(guò)程非常自然。

4.5 當(dāng)學(xué)生給出階段性結(jié)果時(shí).追問(wèn)他們的判斷依據(jù)；鼓勵(lì)學(xué)生在得到最終結(jié)果后，回顧總結(jié)，再接再厲

如前文所述，在“評(píng)價(jià)”階段對(duì)完成任務(wù)的可能組合的回顧、總結(jié)得到了遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)設(shè)的多種結(jié)果，最后總結(jié)出的各種可能組合的共同點(diǎn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了教材的教學(xué)要求。通過(guò)實(shí)踐，學(xué)生很順利的理解、掌握了這些有相當(dāng)難度的知識(shí)；而筆者在備課階段從未想到會(huì)有這樣的教學(xué)效果。

綜上所述，5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式對(duì)教師的角色、作用進(jìn)行了重新定位，教師的角色、教師發(fā)揮作用的方式也發(fā)生了顯著的變化。教師不再為了“圓滿”而包辦代替，教師由臺(tái)前退到幕后，由知識(shí)的“權(quán)威”、教學(xué)管理的“控制者”變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)助者、輔導(dǎo)者，開(kāi)始以更加良性的方式發(fā)揮重要作用，從而合理、有效地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教育的精神價(jià)值和文化底蘊(yùn)的回歸。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳異，李容.義務(wù)教育教科書·物理·九年級(jí)上冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

[2]蘇教版初中物理教材編寫組.義務(wù)教育教科書·物理教師教學(xué)用書（九年級(jí)上冊(cè)）[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.2011.

[3]湯強(qiáng)紅.綜合實(shí)踐活動(dòng)課教學(xué)案例[J].物理教學(xué)探討，2006，（11）：17.

[4]劉炳異.為發(fā)展學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)提供更大空間[J].物理教學(xué)探討，2013，（7）：3.

[5]胡平.中學(xué)物理浸潤(rùn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)簡(jiǎn)論[J].物理教師，2002，（5）：5.

[6]胡平.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育的文化價(jià)值簡(jiǎn)論[J].物理教師，2007，（11）：36.

[7]徐學(xué)福.科學(xué)探究與探究教學(xué)[J].課程·教材·教法，2002，（12）：20.

[8]王晶瑩.美國(guó)探究教學(xué)模式述評(píng)[J].上海教育科研，2010，（4）：61.

（欄目編輯 鄧?yán)冢?