基于5E 教學(xué)模式的高中物理教學(xué)策略創(chuàng)新研究

高培智

（甘肅省民勤縣第一中學(xué)，甘肅民勤 733300）

物理歷來是學(xué)生“最難啃的骨頭”之一。同時(shí)，在最新物理課程改革下，傳統(tǒng)的“三維目標(biāo)”經(jīng)發(fā)展和深化，逐漸成為高中物理四大核心素養(yǎng)。同時(shí)，在最新的課程改革中，也徹底扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)“師本”這一滯后的課堂結(jié)構(gòu)，取而代之的則是生本課堂。在這一背景下，5E 教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，5E 教學(xué)模式基于現(xiàn)代建構(gòu)主義理論知識(shí)，主要包括吸引、探索、解釋、精致和評(píng)價(jià)五個(gè)環(huán)節(jié)，倡導(dǎo)學(xué)生以全新的身份和角色，在親身經(jīng)歷知識(shí)探究的過程中，主動(dòng)建構(gòu)起知識(shí)體系，并在探究的過程中促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的有效落實(shí)。

一、物理新課程視域下課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析

隨著新課程改革的持續(xù)推進(jìn)和深化，物理課堂教學(xué)也在發(fā)生轉(zhuǎn)變。但就目前高中物理課堂教學(xué)受到“以考定教”觀念的制約，課堂教學(xué)現(xiàn)狀不甚理想，依然存在諸多問題：

第一，在關(guān)于“物理核心素養(yǎng)”的認(rèn)知和落實(shí)中，雖然教師對(duì)其關(guān)注度比較高，但學(xué)習(xí)層面比較淺，依然停留在表層階段，無法精準(zhǔn)把握“物理核心素養(yǎng)”的內(nèi)涵。在這一情況下，雖然教師的態(tài)度是積極的，但在實(shí)踐時(shí)卻存在諸多問題，難以真正滿足新課程下的教學(xué)要求。

第二，雖然新課程下明確了構(gòu)建“生本課堂”的目標(biāo)，但在具體組織課堂教學(xué)時(shí)，依然無法跳出傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)組織的束縛，即：教師按照教材上的內(nèi)容直接將結(jié)果灌輸給學(xué)生，并未帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)生成、發(fā)展過程。如此，致使高中生的物理學(xué)習(xí)淺層化，難以在深度學(xué)習(xí)中促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

第三，在物理課堂教學(xué)評(píng)價(jià)中，由于教師對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的認(rèn)知不夠全面、深刻，致使其開展教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)評(píng)價(jià)方式十分陳舊，依然以紙筆測(cè)試、課堂提問、課后作業(yè)等方式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)。同時(shí)，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)模式過于強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，而針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的思維、創(chuàng)新能力、知識(shí)應(yīng)用能力的關(guān)注度卻不夠，致使當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)，根本無法將學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效果客觀地反映出來。此外，在當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)中，過分強(qiáng)調(diào)物理教師在教學(xué)評(píng)價(jià)中的主體地位，采用“教師評(píng)價(jià)代替一切”，根本沒有讓學(xué)生參與其中，致使學(xué)生無法從現(xiàn)有的評(píng)價(jià)中獲得相關(guān)的信息和價(jià)值。

第四，缺乏有效的教學(xué)反思。物理核心素養(yǎng)對(duì)物理教師的專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求，這就要求教師應(yīng)及時(shí)做好教學(xué)反思工作，在反思中進(jìn)行總結(jié)和成長(zhǎng)。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前高中物理教師在完成課堂教學(xué)之余，很少積極反思，難以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前教學(xué)中的不足，無法滿足新時(shí)代下教學(xué)要求［1］。

二、5E 教學(xué)模式與高中物理課堂教學(xué)

（一）5E 教學(xué)法概述

5E 教學(xué)法又被稱之為5E 學(xué)習(xí)環(huán)境教學(xué)模式，該教學(xué)模式最初是由卡普拉斯等人提出，最初這一學(xué)習(xí)模式中主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)，即：探索、創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)，這三個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，最終組成一個(gè)相互呼應(yīng)的整體。隨后，伴隨研究的深化，5E 教學(xué)模式也隨之得以完善，最終形成了吸引、探索、解釋、精致和評(píng)價(jià)五個(gè)環(huán)節(jié)。其中，吸引環(huán)節(jié)是教學(xué)活動(dòng)的起點(diǎn)，旨在借助學(xué)生已有知識(shí)“著力點(diǎn)”，立足于物理知識(shí)與實(shí)際生活內(nèi)在聯(lián)系，為學(xué)生設(shè)置一些能夠引發(fā)其認(rèn)知沖突的問題或者是一些趣味性的教學(xué)情境，使其積極主動(dòng)參與到知識(shí)探究中；探索環(huán)節(jié)旨在引導(dǎo)學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn)，主要是為學(xué)生創(chuàng)造體驗(yàn)和探究的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生利用閱讀、實(shí)驗(yàn)、討論等方式，在共同探究中獲得感性認(rèn)知；解釋環(huán)節(jié)是在學(xué)生提出問題和觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上正式介紹學(xué)習(xí)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生在討論中達(dá)成共識(shí)，并對(duì)探究問題提出解釋；精致環(huán)節(jié)則是借助新的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)拓展、遷移和應(yīng)用，旨在完成知識(shí)的內(nèi)化，并實(shí)現(xiàn)知識(shí)的靈活運(yùn)用；評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)則是在傳統(tǒng)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，為學(xué)生提供自我評(píng)價(jià)的機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞既定的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)知識(shí)、能力、思維等方面進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)［2］。

（二）高中物理5E 教學(xué)設(shè)計(jì)原則

與傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)模式相比，5E 教學(xué)模式以學(xué)生探究為基礎(chǔ)，更加關(guān)注學(xué)生的主動(dòng)建構(gòu)，屬于一種現(xiàn)代化教學(xué)模式，契合了高中物理新課改下的要求。鑒于此，在設(shè)計(jì)高中物理5E 教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)遵循以下三個(gè)原則：

原則一，問題引入原則。在5E 教學(xué)模式中，吸引環(huán)節(jié)是起點(diǎn)，也是關(guān)鍵點(diǎn)，旨在激發(fā)學(xué)生已有的物理知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上構(gòu)建新內(nèi)容。同時(shí)，在吸引的環(huán)節(jié)中還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的注意力。這就要求在具體的教學(xué)中，教師應(yīng)科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)問題，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，產(chǎn)生主動(dòng)探究的欲望。

原則二，創(chuàng)新型原則。在高中物理5E 教學(xué)模式中，教師應(yīng)明確“課堂教學(xué)并非固定不變的”，而應(yīng)遵循靈活多變的原則，結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容，選擇不同的教學(xué)手段。尤其是當(dāng)前高中物理課堂中關(guān)于5E 教學(xué)模式研究比較少，教師在開展課堂教學(xué)時(shí)面臨著沒有可借鑒成果的現(xiàn)狀。鑒于此，物理教師唯有廣泛搜集資料，充分利用教學(xué)資源，充分發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性，創(chuàng)新課堂教學(xué)過程，優(yōu)化物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

原則三，全面評(píng)價(jià)型原則。課堂評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要組成。對(duì)于教師來說具備極強(qiáng)的反饋性，是教師調(diào)整教學(xué)方案的重要參考。對(duì)于學(xué)生來說，教學(xué)評(píng)價(jià)則具備極強(qiáng)的激勵(lì)性，是引領(lǐng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵。因此，在設(shè)計(jì)5E 教學(xué)模式時(shí)，不僅要優(yōu)化和完善當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)，促進(jìn)過程和終結(jié)評(píng)價(jià)相融合、自我評(píng)價(jià)和個(gè)人評(píng)價(jià)相結(jié)合等，同時(shí)還應(yīng)將其融入每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，旨在借助教學(xué)評(píng)價(jià)提升物理課堂教學(xué)效果［3］。

三、高中物理5E 教學(xué)模式開展路徑研究

（一）吸引——喚醒學(xué)生物理求知欲望

吸引階段是高中物理5E 教學(xué)的開端和起點(diǎn)，這一環(huán)節(jié)旨在喚醒高中生的物理探究動(dòng)機(jī)，不僅要集中學(xué)生的注意力，還應(yīng)對(duì)學(xué)生的身體和心理都產(chǎn)生積極的影響，使得學(xué)生在手、腦、心等多重器官共同參與中，全身心投入到物理知識(shí)探究中。同時(shí)，吸引階段還是拋出課堂教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵，使得學(xué)生在任務(wù)的引領(lǐng)下明確探究的方向。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是建立在前沿?zé)狳c(diǎn)知識(shí)、已有生活經(jīng)驗(yàn)或者一些趣味性的小實(shí)驗(yàn)之上的。鑒于此，在5E 教學(xué)中，教師可結(jié)合具體的課堂教學(xué)內(nèi)容，立足于高中學(xué)生已有的知識(shí)“著力點(diǎn)”，思維認(rèn)知發(fā)展情況、已有生活經(jīng)驗(yàn)等，靈活創(chuàng)設(shè)極具生活化、趣味性的物理小實(shí)驗(yàn)，喚醒高中生的探究興趣，并促進(jìn)探究興趣逐漸轉(zhuǎn)化為強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

例如，在“液體的表面張力”5E 教學(xué)中，教師在設(shè)計(jì)吸引環(huán)節(jié)時(shí)，就可結(jié)合本章節(jié)的內(nèi)容，為學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)極具趣味性的小魔術(shù)，并為學(xué)生展示了一個(gè)生活中常見的現(xiàn)象：首先，教師在物理課堂上給學(xué)生演示了“硬幣漂浮在水面”上的神奇魔術(shù)。第一次實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師非常隨意地將硬幣放入水中，結(jié)果硬幣馬上沉到了水底；第二次的時(shí)候，教師先運(yùn)用手指將硬幣拖起來，使其水平接觸到水面，等到其逐漸出現(xiàn)了漂浮的現(xiàn)象，就慢慢地將手從中拿出來。結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)，硬幣居然真的漂浮在水面上了。此時(shí)，圍繞這個(gè)實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生提出問題“為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？”之后又結(jié)合學(xué)生的猜測(cè)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)硬幣漂浮時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行觀察，結(jié)合液體的表面現(xiàn)象進(jìn)行思考和分析。其次，教師又利用多媒體信息技術(shù)為學(xué)生展示了一些生活中的場(chǎng)景，如植物葉面水珠的形象、肥皂水吹出泡泡的現(xiàn)象等，并引導(dǎo)學(xué)生思考“這些液體的表面有什么特點(diǎn)”。如此，通過趣味性的實(shí)驗(yàn)和生活中常見的現(xiàn)象，不僅僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、好奇心，也真正實(shí)現(xiàn)了從物理走向生活，為學(xué)生更好地開展探究學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）探索——積極開展物理實(shí)驗(yàn)探究

從認(rèn)知心理學(xué)的角度來說，吸引階段僅僅是初級(jí)階段，探索階段才是學(xué)生建立新知的關(guān)鍵。在這一階段中，學(xué)生不再是被動(dòng)接受知識(shí)的“容器”，而逐漸成為新知識(shí)的“探究者”“發(fā)現(xiàn)者”，經(jīng)過親手實(shí)驗(yàn)和探究等環(huán)節(jié)，最終達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。鑒于此，高中物理教師在開展5E 教學(xué)時(shí)，唯有摒除傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，尊重學(xué)生在物理課堂上的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)建構(gòu)的過程中經(jīng)歷思考、推理、行動(dòng)、分享等過程，最終達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。

例如，在“液體的表面張力”5E 教學(xué)中，在設(shè)計(jì)探究環(huán)節(jié)時(shí)，就開展了演示實(shí)驗(yàn)、自主探究實(shí)驗(yàn)兩個(gè)探究學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)：首先，教師先利用信息技術(shù)，為學(xué)生演示了“肥皂膜收縮實(shí)驗(yàn)”，引導(dǎo)學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)，并思考教師提出的問題“將肥皂膜一邊刺破之后，另一邊會(huì)出現(xiàn)什么樣的變化？”并結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象做出回答；其次，為學(xué)生準(zhǔn)備了“肥皂膜收縮試驗(yàn)”所需要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料，并將全班學(xué)生進(jìn)行分組，使得學(xué)生通過小組共同探究的方式完成實(shí)驗(yàn)操作，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作分析，分別進(jìn)行“同周長(zhǎng)圓面積最大和同體積球面積最小的推導(dǎo)”探究。在這一探究過程中，教師先拋出相應(yīng)的問題，學(xué)生則結(jié)合所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行推導(dǎo)，最終經(jīng)過教師的點(diǎn)撥和總結(jié)，完成了物理知識(shí)的探究學(xué)習(xí)［4］。

（三）解釋——交流總結(jié)概念和規(guī)律

解釋階段是探索階段的延伸，主要是將學(xué)生在探索階段中獲得的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行加工，最終內(nèi)化為認(rèn)知結(jié)構(gòu)。在這一階段中，應(yīng)從學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生將自己在實(shí)驗(yàn)探究過程中獲得的觀點(diǎn)、結(jié)論進(jìn)行詳細(xì)闡述。還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在表達(dá)觀點(diǎn)的時(shí)候列舉證據(jù)，并積極傾聽其他學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中形成的觀點(diǎn)。同時(shí)，學(xué)生在傾聽的過程中可經(jīng)過批判性的思考，提出反駁、修改的意見等。需要說明的是，學(xué)生在解釋階段的學(xué)習(xí)中，由于自己的知識(shí)能力有限，所形成的觀點(diǎn)常常具備一定的片面性，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極開展交流，使其經(jīng)歷頭腦風(fēng)暴，在相互借鑒、分享的過程中，做出全面、科學(xué)的解釋。

例如，在“液體的表面張力”5E 教學(xué)中，“液體表面張力形成原因”是教學(xué)的重難點(diǎn)。鑒于此，在這階段的教學(xué)中，教師可先借助PPT 展示的方式，將液體內(nèi)部、表面分子的分布情況進(jìn)行直觀展示，并引導(dǎo)學(xué)生分別從“液體表面分子拉近內(nèi)部、液面分子吸引力觀點(diǎn)、分子鏈形成液膜”這幾個(gè)角度進(jìn)行分析。在具體分析的過程中，教師可先結(jié)合各個(gè)觀點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的引導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識(shí)做出合理的猜測(cè)，并鼓勵(lì)學(xué)生圍繞猜測(cè)進(jìn)行思考、質(zhì)疑、交流探究等，最終完成這一階段的深度學(xué)習(xí)。

（四）精致——基于生活問題促進(jìn)知識(shí)遷移

在5E 教學(xué)模式中，精致是對(duì)前三個(gè)學(xué)習(xí)階段的拓展和延伸，也是促進(jìn)知識(shí)遷移和內(nèi)化的關(guān)鍵階段。學(xué)生經(jīng)過前三個(gè)階段的學(xué)習(xí)，已經(jīng)對(duì)物理知識(shí)、物理規(guī)律和物理概念形成了一定的了解，但尚未完成物理知識(shí)的同化，并未將其真正轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)。在最新的物理核心素養(yǎng)下，也要求教師在開展課堂教學(xué)時(shí)應(yīng)關(guān)注學(xué)生的知識(shí)遷移和應(yīng)用能力，真正實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的靈活運(yùn)用。而要達(dá)到這一目標(biāo)，教師就可借助循序漸進(jìn)的原則，從改變條件開始，逐漸發(fā)展到場(chǎng)景的轉(zhuǎn)變，將所學(xué)的物理知識(shí)置于新的生活場(chǎng)景中，引導(dǎo)學(xué)生在解決生活問題的過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和內(nèi)化。

例如，在“液體的表面張力”5E 教學(xué)中，教師就可借助生活中風(fēng)油精瓶口設(shè)計(jì)這一案例，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)得知識(shí)解釋：為什么風(fēng)油精很難倒出來，每次使用的時(shí)候都需要費(fèi)很大的力氣甩一甩才行？之后經(jīng)過學(xué)生的分析和教師的總結(jié)，很快完成了“液體表面張力”這一知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化，高效地達(dá)成了預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。

（五）評(píng)價(jià)——完善和創(chuàng)新教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)雖然置于最后一個(gè)階段，但作用卻不容小覷。尤其是在5E 教學(xué)中，教學(xué)評(píng)價(jià)還貫穿于前面四個(gè)階段中。因此，鑒于5E 教學(xué)模式的內(nèi)涵，教師必須要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式進(jìn)行改進(jìn)和完善，不僅僅要從總體上對(duì)學(xué)生展開終結(jié)性評(píng)價(jià)，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，將學(xué)生在學(xué)習(xí)中的“課堂表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度、任務(wù)完成情況、作業(yè)完成情況”等都納入具體的評(píng)價(jià)中，確保對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面、客觀的評(píng)價(jià)。同時(shí)，鑒于5E 教學(xué)模式的內(nèi)涵，教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，不僅僅要使用教師評(píng)價(jià)學(xué)生的方式，還應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用批判性、辯證性的思維，圍繞教師提出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，或者對(duì)其他學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。如此，學(xué)生在參與評(píng)價(jià)的過程中不僅明確了新課程下的教學(xué)目標(biāo)，也明確了自身在學(xué)習(xí)中還存在哪些不足，以及日后努力的方向等，切實(shí)發(fā)揮了教學(xué)評(píng)價(jià)的價(jià)值［5］。

四、結(jié)語

綜上所述，高中物理教師唯有立足于5E 教學(xué)法的內(nèi)涵，科學(xué)設(shè)計(jì)吸引、探索、解釋、精致和評(píng)價(jià)五個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，全面提升高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量，旨在促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的落實(shí)。