基于智慧課堂的小學科學5E教學模式構建研究

摘 要：小學科學課程的研究發(fā)現(xiàn)，目前小學科學教學不能很好地適應學生發(fā)展的需要。智慧課堂的出現(xiàn)為傳統(tǒng)課堂教學帶來生機，推動著科學教育模式的創(chuàng)新。因此，文章就如何依托智慧課堂建立全新的5E教學模式進行探討，構建出基于智慧課堂的小學科學5E教學模式，以幫助學生更好地學習和掌握科學知識，力求為未來小學科學教育研究提供理論參考。

關鍵詞：小學科學教育；智慧課堂教學；5E教學模式

中圖分類號：G40? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）08-0041-03

引? 言

小學科學涵蓋多學科內(nèi)容，鼓勵學生通過科學實踐探究獲取知識。但小學科學課程的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，學生對科學課程興趣頗高，科學素養(yǎng)卻普遍較低。雖然教師重視科學知識的傳授，但多數(shù)教學模式缺乏科學體系。本研究提出的5E教學模式能為教師提供探究思維的培養(yǎng)路徑，促進學生實踐創(chuàng)新。隨著教育信息化的普及，學校對硬件設施和軟件設施進行了完善，出現(xiàn)了新的智慧課堂教學模式，為小學科學教學提供了新的教學理念。所以，在智慧課堂中如何使用5E教學模式促進學生更好地學習科學，是本文研究的主要問題，意在使學生在智慧課堂中親身經(jīng)歷科學探索，從而對改善科學課堂教學起到積極的引導作用。

一、智慧課堂環(huán)境下的5E教學模式構建原則

本文所指智慧課堂是硬件設備和軟件的組合，師生均配備移動終端設備，在智慧教學系統(tǒng)下達到教學互動?；谥腔郗h(huán)境下，為構建面向小學科學教育的5E教學模式，將智慧課堂融入科學教學中，筆者提出以下原則。

（一）以學生為中心，教學指導個性化

學生是探究的主體，要在探究活動中不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題。教師在探究活動中應發(fā)揮主導作用，要根據(jù)學生的認知方式和學習需求對學生進行支架式的幫助和個性化的輔導?；跀?shù)據(jù)分析等技術，教師能掌握學生的知識基礎和特征等信息，利用信息技術實時監(jiān)控學生的問題探究過程，對他們進行任務設計和腳手架準備，并借助智慧平臺為他們提供個性化的指導。

（二）注重單元教學，明確教學目標

在5E教學模式中，注重單元知識的梳理能幫助學生系統(tǒng)掌握所要學習的科學知識。教師要根據(jù)學生的認知水平，以核心概念為中心，構建和設計學習單元，明確教學目標，對科學知識進行歸納與提煉，讓學生將知識系統(tǒng)化，在情境中應用知識。在進行單元教學時，教師不僅要關注知識的傳授，還應該注重核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以學生為中心，借助智能技術支撐，推動課程改革。

（三）強調(diào)探究活動，提升學生學習的自主性

小學科學課程注重科學探究，在探究過程中幫助學生建立知識間的聯(lián)系，促進學生建構認知和遷移知識。在5E教學模式的探究環(huán)節(jié)，教師可以針對引入環(huán)節(jié)中的認知沖突給他們創(chuàng)造實驗環(huán)境，使學生通過探索活動獲取對概念的感性體驗[1]。在智慧課堂環(huán)境下，學生能夠自主完成探究活動，并借助教學資源調(diào)整學習進度，而教師通過平臺也能實時監(jiān)測學生的學習，并向?qū)W生提出問題和建議，使其更好地完成作業(yè)。

（四）借助智能技術，通過數(shù)據(jù)反饋調(diào)整教學

大數(shù)據(jù)、人工智能等技術在智慧課堂中的運用，可以實現(xiàn)對課堂教學組織的精準管理和干預，優(yōu)化課程教學資源，促進智慧教學的實現(xiàn)。智慧課堂可以收集和分析數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的反饋，教師能夠不斷調(diào)整自己的教學行為，提升教學智慧，實現(xiàn)課堂教學的動態(tài)生成[2]。

二、基于智慧課堂的小學科學5E教學模式的構建

（一）5E教學模式的內(nèi)涵與基本架構

5E教學模式以建構主義為基礎，包括參與、探究、解釋、遷移、評價五個階段。本研究在此模式上提出了面向小學科學教育的5E教學模式。在參與環(huán)節(jié)中，教師需要創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生學習興趣。在探究環(huán)節(jié)中，教師會指導學生進行與問題有關的探索，提高學生的問題解決能力和動手能力。在解釋環(huán)節(jié)中，教師要組織引導學生在討論與交流中，將知識理解并進行整合，幫助學生提升認知技能和表達能力。在遷移環(huán)節(jié)中，教師組織學生交流合作，建立新舊概念之間的聯(lián)系，使理論知識得到應用和升華。評價環(huán)節(jié)由過程性評價和總結性評價構成，發(fā)生在與學生互動交流的每個環(huán)節(jié)，用于了解學生在每個環(huán)節(jié)的知識水平。

（二）基于智慧課堂的小學科學5E教學模式的構建

有研究表明，5E教學模式雖能改變傳統(tǒng)的教學模式，然而在多數(shù)教學模式中，探究活動常常是預先設定好的，對培養(yǎng)學生自主能力不利。智慧教室則可以把智能技術與課堂教學結合起來，為學生創(chuàng)造個性化的學習環(huán)境，推進課堂改革和創(chuàng)新。因此，本文就如何在智慧課堂中建立5E教學模式進行探討，幫助學生提升科學素養(yǎng)。為了更清晰地對應課堂教學過程，本文將智慧課堂教學模式分為課前、課中、課后三個階段，課前階段是5E中的參與環(huán)節(jié)，課中階段是5E中的探究、解釋和遷移環(huán)節(jié)，課后階段是5E中的評價環(huán)節(jié)。筆者提出的基于智慧課堂的小學科學5E教學模式如圖1所示。

1.課前階段

課前階段的核心是進行學情分析，屬于5E教學模式的參與環(huán)節(jié)。通過對學習資料的分析，教師可以有針對性地組織教學活動，突出教學重難點，收集學生的預習和作業(yè)完成情況，并對數(shù)據(jù)進行分析。之后，教師根據(jù)學生的不足，將學習資源有針對性地發(fā)送給學生，學生通過下載、觀看等方式拓展科學知識，在平臺上通過課前測試題等方式進行反饋，以便教師根據(jù)學生的準備情況制訂合適的教學計劃，從而實現(xiàn)教學目標。

2.課中階段

課中階段以互動交流為核心，與之對應的是5E教學模式中的探究、解釋和遷移環(huán)節(jié)。首先，教師提出問題，創(chuàng)設生活情境引入新課，展示相關的科學內(nèi)容。其次，教師通過終端發(fā)布探究任務，學生收到任務后進行自主學習和分組探究，將自己的科學探究過程拍照上傳到平臺上，教師及時提供幫助；在完成科學探究任務后，教師通過點名和討論功能，探討學生上傳的探究記錄。最后，教師結合課堂活動和課堂測試，為學生提供擴展資源，幫助學生用所學的科學概念來解釋生活中遇到的新問題，使學生加深對概念的理解。

3.課后階段

課后階段以個性化輔導為核心，與之對應的是5E教學模式中的評價環(huán)節(jié)。平臺自動生成課堂記錄并保存學習數(shù)據(jù)，教師通過數(shù)據(jù)為學生推送課后作業(yè)和測試，學生及時提交作業(yè)并互動交流；平臺根據(jù)作業(yè)完成情況，為學生智能提供不同的資源，教師根據(jù)學生的反饋調(diào)整教學進度，使教學活動更優(yōu)化。最后，教師可以通過平臺展示學生的作品，根據(jù)學生的課堂學習表現(xiàn)創(chuàng)建電子檔案，對學生進行評價。

三、基于智慧課堂的小學科學5E教學模式的建議

（一）因材施教，因人而異，引導學生智慧

在智能環(huán)境下，教師能針對學生的特點和需要進行個性化教學，使他們實現(xiàn)個性發(fā)展[3]。智慧課堂能幫助學生分析學習數(shù)據(jù)，總結學習問題，進行有針對性的訓練。智慧課堂還能為學生推送個性化的教學資源，以實現(xiàn)教學內(nèi)容的優(yōu)化。在智慧教學理論的指導下，教師需要對教學內(nèi)容和學生學情做全面分析，緊扣教學目標，組織教學活動，充分利用智慧課堂幫助學生提高學習效率。

（二）創(chuàng)設豐富情境，激發(fā)學生智慧

在利用智慧課堂開展科學課程時，教師創(chuàng)設的教學情境要貼近學生生活，通過動畫、視頻等形式展示內(nèi)容。學生在利用智慧課堂學習時，可以根據(jù)自身特點選擇合適的教學內(nèi)容，在生動有趣的虛擬情境中學習，豐富知識結構和學習經(jīng)驗。

（三）利用主題單元梳理，滲透智慧的設計

科學課程包括生命科學、地球與宇宙科學、物質(zhì)科學、工程設計四大部分。對此，教師可以構建科學課程的主題單元結構模式，為學生設計主題探究單元，使學生系統(tǒng)掌握科學知識。在主題單元模塊下，教師可以把學科知識與學生自身生活經(jīng)驗相結合，將模塊化的學習資源推送給學生，促進學生知識建構。

（四）注重課堂的互動性，利用智慧進行創(chuàng)新

在智慧課堂中，教師要結合各種教學方法，讓學生在智能環(huán)境中獲得發(fā)展。通過智能技術，教師能加強與學生之間的互動，使傳統(tǒng)的教學方式向智能的新模式轉(zhuǎn)化，從而有效達成教學目的。

結? 語

智慧課堂借助互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等智能技術，為師生提供智能化的教學平臺。教師利用智慧課堂環(huán)境下的5E教學模式進行教學，可以較好地將探究活動與知識掌握結合在一起。教師可在課前利用課堂資料的反饋，了解學生的基本情況；課中采用趣味性的教學活動，使學生通過探究活動培養(yǎng)科學思維；課后根據(jù)數(shù)據(jù)分析，為學生拓展知識，提供個性化的輔導。教師借助智慧課堂強大的技術支撐和輔助教學的作用，能夠為學生提供多種情境，智能融合5E科學教學，使學生跟上時代發(fā)展的潮流，得到全面發(fā)展，更好地推動教育的改革。

[參考文獻]

胡久華，高沖.5E教學模式在我國的教學實踐及其國外研究進展評析[J].化學教育，2017，38（01）：5-9.

楊藝.大數(shù)據(jù)思維下教學過程數(shù)據(jù)分析及應用研究[J].中國遠程教育，2016（11）：22-27.

邱藝，謝幼如，李世杰，等.走向智慧時代的課堂變革[J].電化教育研究，2018，39（07）：70-76.

作者簡介：侯炫茹（1997.3-），女，山西運城人，就讀于山西師范大學，碩士學位。