基于5E教學(xué)模式的軍隊(duì)院校大學(xué)物理教學(xué)

【摘要】軍隊(duì)院校大學(xué)物理課程教學(xué)中，要求以培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo)，認(rèn)真貫徹以學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向的教育理念。文章將融合軍隊(duì)院校特色，探討5E教學(xué)模式在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用，營(yíng)造一個(gè)有利于提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的教學(xué)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】軍隊(duì)院校|5E教學(xué)模式|靜電屏蔽

2019年11月27日，習(xí)近平總書記在全軍院校長(zhǎng)集訓(xùn)開班式上強(qiáng)調(diào)：強(qiáng)軍之道，要在得人。與地方院校顯著不同，軍隊(duì)院校畢業(yè)學(xué)生均要獻(xiàn)身國(guó)防事業(yè)。因此，為實(shí)現(xiàn)新時(shí)代的強(qiáng)軍目標(biāo)，培養(yǎng)一批德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化軍事人才迫在眉睫，軍隊(duì)院校作為軍事人才培養(yǎng)的主渠道，要求堅(jiān)決貫徹落實(shí)新時(shí)代軍事教育方針，始終秉持“立德樹人、為戰(zhàn)育人、教戰(zhàn)融合”的教學(xué)理念，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)[1]。

以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是軍隊(duì)院校本科所有專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課程，具有其他課程不能替代的重要作用。

一、教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題

（一）教學(xué)模式傳統(tǒng)且單一，學(xué)生主體地位不突出

在傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響下，教師大多采用“滿堂灌”和“注入式”的教學(xué)方式，即教學(xué)課堂以教師講授，即單向的知識(shí)灌輸為主，在這種模式下，教師是主導(dǎo)者，學(xué)生是被動(dòng)接受者，教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生交流互動(dòng)不足，或互動(dòng)僅局限為提問(wèn)式，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，加之日常訓(xùn)練，自主探究時(shí)間大幅縮減，極易失去學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳；其次，傳統(tǒng)教學(xué)課堂忽視了學(xué)生的個(gè)體差異，尤其對(duì)于軍校學(xué)員，生源復(fù)雜，層次差異較大，無(wú)法滿足不同學(xué)生的需求，難以做到因材施教；最后，傳統(tǒng)教學(xué)課堂過(guò)于注重科學(xué)知識(shí)的傳授，而忽略了相關(guān)科學(xué)過(guò)程和科學(xué)文化的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生思維能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力欠缺，素質(zhì)、能力目標(biāo)培養(yǎng)成為“空中樓閣”。

（二）教學(xué)內(nèi)容重推導(dǎo)、輕應(yīng)用，缺少解決實(shí)際問(wèn)題的能力培養(yǎng)

大學(xué)物理課程理論性強(qiáng)，公式多，推導(dǎo)過(guò)程枯燥，這在一定程度上影響了物理教學(xué)的效果。模型構(gòu)建、理論推導(dǎo)雖能夠幫助學(xué)生深入理解物理概念和原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和數(shù)學(xué)能力。但有時(shí)本末倒置，過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)推導(dǎo)而忽略了物理學(xué)的實(shí)際應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容始終停留在理論階段，學(xué)生無(wú)法將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，并與實(shí)際生活、現(xiàn)代科技聯(lián)系起來(lái)，學(xué)生學(xué)習(xí)觀念逐步畸變?yōu)橛洃浿R(shí)學(xué)習(xí)觀明顯、應(yīng)用知識(shí)學(xué)習(xí)觀認(rèn)識(shí)不到位、考試導(dǎo)向明顯，最終導(dǎo)致課程內(nèi)容與學(xué)生之后的實(shí)際工作需求脫節(jié)，“為戰(zhàn)育人”成為一句口號(hào)。

基于以上痛點(diǎn)問(wèn)題，教學(xué)模式創(chuàng)新迫在眉睫。

二、5E教學(xué)模式

5E教學(xué)法是由美國(guó)開發(fā)出的一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，最早應(yīng)用于生物學(xué)科，后因其教學(xué)效果受到了教育界的高度關(guān)注，目前已廣泛應(yīng)用于美國(guó)科學(xué)課堂。五個(gè)“E”具體包括參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、拓展延伸（Elaboration）、評(píng)價(jià)（Evaluation）5部分[2][3]。下面以靜電屏蔽為例說(shuō)明5E教學(xué)法在軍隊(duì)院校大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）參與（Engagement）

Engagement是5E教學(xué)模式的“暖場(chǎng)”環(huán)節(jié)，目的是激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)欲望。在該環(huán)節(jié)中，教師的主要任務(wù)是以課程內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)為主線，以學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活、訓(xùn)練為抓手，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。優(yōu)秀的案例是5E教學(xué)模式實(shí)施的基礎(chǔ)，通常是基于現(xiàn)實(shí)世界、復(fù)雜或者開放型，能夠引起認(rèn)知沖突的場(chǎng)景。當(dāng)學(xué)生意識(shí)到物理規(guī)律在實(shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值時(shí)，便能夠在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生強(qiáng)烈的情感共鳴，主動(dòng)構(gòu)建學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（二）探究（Exploration）

Exploration是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，也是解決軍隊(duì)院校大學(xué)物理教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題的核心環(huán)節(jié)，基于“參與”環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，目的是培育科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。在該環(huán)節(jié)中，教師不再是單向的、獨(dú)白式的表演者，不再扮演知識(shí)權(quán)威者的角色，而要成為一名組織者、引導(dǎo)者、參與者，在課堂教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生展開平等交流；學(xué)生成為主體，針對(duì)特定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開展真實(shí)、有效的探究，他們要觀察和分析現(xiàn)象、記錄活動(dòng)過(guò)程和數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)規(guī)律，并在探索過(guò)程中獲得理解性發(fā)展。

（三）解釋（Explanation）

Explanation是5E教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，物理概念、物理原理的掌握都在本環(huán)節(jié)完成，目的是培養(yǎng)學(xué)生定量或半定量分析解決相關(guān)物理問(wèn)題的能力。在該環(huán)節(jié)中，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生從上一環(huán)節(jié)的探究活動(dòng)中獲得證據(jù)，抽絲剝繭，結(jié)合已有的知識(shí)儲(chǔ)備一步一步解釋問(wèn)題現(xiàn)象，分析結(jié)果原因，形成完整的知識(shí)鏈和邏輯關(guān)系，從而順理成章地引出新知識(shí)，并加深理解。接著上一環(huán)節(jié)，分析法拉第漏勺實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，既然粘在外面的紙條張開，說(shuō)明紙條與漏勺發(fā)生了排斥作用，根據(jù)之前學(xué)習(xí)的電荷作用機(jī)制，同種電荷相互排斥，可見漏勺連接起電器后，外表面帶電，紙條與漏勺接觸帶同種電荷，導(dǎo)致外面紙條張開；而里面的紙張紋絲不動(dòng)只有一種可能，即漏勺內(nèi)并無(wú)電荷。經(jīng)此分析，可以得出的關(guān)鍵性結(jié)論是：連接起電器的漏勺，電荷只存在外表面，內(nèi)部無(wú)電荷分布，即引出本節(jié)課的新知識(shí)——靜電屏蔽。

（四）拓展延伸（Elaboration）

Elaboration是5E教學(xué)模式的延伸環(huán)節(jié)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)新的應(yīng)用場(chǎng)景，引導(dǎo)學(xué)生在上一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，能夠運(yùn)用新知識(shí)、技能解決類似場(chǎng)景，甚至舉一反三，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，完成不斷鞏固、內(nèi)化和應(yīng)用新概念的過(guò)程。比如在高壓輸電線路上進(jìn)行帶電維修和檢測(cè)的工作人員，人體通過(guò)鐵塔與大地相連，當(dāng)接近800kV的特高壓直流輸電線時(shí)，形成非常大的電勢(shì)差，使人體周圍空氣電離而放電，危及生命安全，隨即要求學(xué)生設(shè)計(jì)方案保護(hù)工作人員的安全。實(shí)踐證明，多數(shù)討論小組都能提出解決方案：工作人員穿戴導(dǎo)電性能良好的工作服，使之構(gòu)成一導(dǎo)體網(wǎng)殼，這就相當(dāng)于將人體置于空腔導(dǎo)體內(nèi)部，從而保證了工作人員的安全。再比如軍用屏蔽帳篷的工作原理，還可以解釋“參與”環(huán)節(jié)中提到的飛機(jī)被閃電擊中后安全降落的案例，形成教育閉環(huán)。

（五）評(píng)價(jià)（Evaluation）

Evaluation是5E教學(xué)模式的總結(jié)環(huán)節(jié)，旨在檢驗(yàn)教學(xué)成效，掌握本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度，關(guān)鍵在于幫助教師不斷總結(jié)、查缺補(bǔ)漏、不斷探索和解決教學(xué)問(wèn)題，不斷更新教學(xué)理念、改善教學(xué)行為、提升教學(xué)水平。該環(huán)節(jié)不再一味突出評(píng)價(jià)的甄別和選拔功能，注重發(fā)揮激勵(lì)功能，使學(xué)生從應(yīng)試的禁錮中解脫出來(lái)[4]。首先，評(píng)價(jià)主體多樣化，除了傳統(tǒng)的教師打分制，針對(duì)5E教學(xué)模式的特點(diǎn)，可同時(shí)引入學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、以及小組互評(píng)等方式，不再用一個(gè)模式去塑造和評(píng)價(jià)所有的學(xué)生，也不再用同一個(gè)水準(zhǔn)衡量所有學(xué)生，善于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)具有特殊才能的學(xué)生，認(rèn)清他們的優(yōu)勢(shì)，開發(fā)其潛能、培養(yǎng)其特長(zhǎng)。其次，評(píng)價(jià)不再局限于某一固定環(huán)節(jié)，可貫穿在整個(gè)授課過(guò)程中；最后，評(píng)價(jià)內(nèi)容豐富化，不僅專注于學(xué)生解決物理習(xí)題的能力，還要重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的知識(shí)技能應(yīng)用等能力，爭(zhēng)取客觀、全面、真實(shí)地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

三、結(jié)語(yǔ)

5E教學(xué)模式的五個(gè)環(huán)節(jié)既相對(duì)獨(dú)立，又互相聯(lián)系，形成科學(xué)課堂教學(xué)閉環(huán)。從教學(xué)成效以及學(xué)生反饋來(lái)看，5E教學(xué)模式具有以下優(yōu)勢(shì)：首先，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和主動(dòng)性。學(xué)生的探究活動(dòng)成為教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程不再是被動(dòng)接受，而是一個(gè)主動(dòng)構(gòu)建的過(guò)程。以創(chuàng)設(shè)生活化的問(wèn)題情境為切入點(diǎn)，引發(fā)認(rèn)知沖突，使學(xué)生產(chǎn)生極強(qiáng)的探究意愿，主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中。其次，注重知識(shí)的理解和應(yīng)用。5E教學(xué)模式圍繞新概念、新理論的構(gòu)建開展一系列實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣進(jìn)行具體的探究活動(dòng)，在該過(guò)程中，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯分析能力以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ取Ｗ詈?，提高學(xué)生的合作和溝通能力。5E教學(xué)模式中的許多環(huán)節(jié)需要學(xué)生分組合作，這為學(xué)生提供了展示自我以及與他人交流的機(jī)會(huì)，有的學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)，有的學(xué)生邏輯推理能力強(qiáng)，有的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)，他們合作通?？砂l(fā)揮出1加1大于2的效果。中國(guó)軍轉(zhuǎn)民

參考文獻(xiàn)

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[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)，2012，47（3）：4.

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（作者簡(jiǎn)介：李彩芬，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，助教，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楣饫w通信、傳感，大學(xué)物理教學(xué)；韓元圣，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，講師，碩士研究生，主要研究方向?yàn)槲锢韺W(xué)；劉彧祺，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，助教，碩士研究生，主要研究方向?yàn)殡姽る娮咏虒W(xué)、數(shù)據(jù)挖掘）