基于“5E”教學(xué)模式的數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

摘"要：為了提高學(xué)生的熱情與興趣，“5E”新型教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。它既可以用于單次課程與單門課程，也可以統(tǒng)籌運(yùn)用于學(xué)生的總體課程。高職數(shù)學(xué)課程作為高職素質(zhì)教育的一門重要課程，教學(xué)效果直接影響高職教學(xué)質(zhì)量。為了更好地發(fā)揮高職數(shù)學(xué)在專業(yè)課程中的基礎(chǔ)作用，本論文結(jié)合“5E”教學(xué)模式的特點(diǎn)，在高職數(shù)學(xué)課程中使用“5E”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)踐提高了高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也對(duì)“5E”教學(xué)模式在高職數(shù)學(xué)課程中的適用性與應(yīng)用性檢驗(yàn)與實(shí)踐推廣起到了作用。

關(guān)鍵詞：“5E”教學(xué)模式；高職數(shù)學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G641文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-9052（2024）11-0182-03

引言

“5E”模式是在教學(xué)過(guò)程中為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)與學(xué)習(xí)能力，在課上設(shè)置的五個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，五個(gè)環(huán)節(jié)都用首字母為E的單詞組成，故稱為“5E”模式教學(xué)^［1］。“5E”模式基于建構(gòu)主義理論^［2］，有著該理論清晰的教學(xué)思想與啟發(fā)性的學(xué)習(xí)環(huán)境，它是一種能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)模式和方法，“5E”教學(xué)模式不僅可以運(yùn)用于總課程，還可以運(yùn)用于具體學(xué)科課程或某一節(jié)具體課，在國(guó)內(nèi)“5E”教學(xué)模式仍處于起步研究階段，相關(guān)研究比較少，研究領(lǐng)域很窄，研究水平在國(guó)內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域也存在參差不齊的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)翻閱大量文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)的領(lǐng)域中基于“5E”教學(xué)模式的應(yīng)用案例較少，缺乏系統(tǒng)性，而這也將是本論文中重要的研究方向。

一、闡述“5E”教學(xué)模式的含義

（一）吸引（Engagement）

Engagement是課堂教學(xué)中的第一環(huán)節(jié)，在教學(xué)中可進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際，貼合學(xué)生能夠理解的問(wèn)題情境^［3］，提出與學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知有?；虺鰧W(xué)生認(rèn)知的問(wèn)題。達(dá)到激發(fā)學(xué)生想學(xué)習(xí)的熱情，吸引學(xué)生主動(dòng)探究該問(wèn)題。此為“5E”教學(xué)模式的第一環(huán)節(jié)。

（二）探究（Exploration）

探索研究環(huán)節(jié)為“5E”教學(xué)模式中的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生在產(chǎn)生了學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上對(duì)某問(wèn)題探索的深入程度為該教學(xué)成功與否的關(guān)鍵。隨著對(duì)該問(wèn)題的抽絲剝繭的研究，對(duì)該問(wèn)題情景的理解也由表及里的逐漸深入。此為“5E”教學(xué)模式的第二環(huán)節(jié)。

（三）解釋（Explanation）

Explanation是給學(xué)生們自我表達(dá)的機(jī)會(huì)，將自我的學(xué)習(xí)感受、學(xué)習(xí)成果用自己的語(yǔ)言講給其他同學(xué)。這個(gè)環(huán)節(jié)符合費(fèi)曼學(xué)習(xí)法的核心思想，能夠促進(jìn)學(xué)生們更好地理解本次課的內(nèi)容，同時(shí)也能鍛煉學(xué)生的自我表達(dá)能力。學(xué)生會(huì)通過(guò)本環(huán)節(jié)的講解過(guò)程發(fā)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)的問(wèn)題并通過(guò)老師與其他同學(xué)的反饋進(jìn)而糾偏錯(cuò)誤認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)認(rèn)知的提高，并對(duì)本次課上的內(nèi)容隨之產(chǎn)生深刻理解和體會(huì)。本環(huán)節(jié)是讓學(xué)生將對(duì)問(wèn)題的思考用語(yǔ)言解釋出來(lái)，解釋過(guò)程本身就很有意義，一方面是學(xué)生展示自我提升學(xué)生自信與學(xué)習(xí)熱情，另一方面也是費(fèi)曼學(xué)習(xí)法^［4］提倡的通過(guò)對(duì)問(wèn)題的講解來(lái)反向檢驗(yàn)自己對(duì)問(wèn)題是否足夠深入的理解。此為“5E”教學(xué)模式的第三環(huán)節(jié)。

（四）遷移（Elaboration）

遷移環(huán)節(jié)是舉一反三的環(huán)節(jié)。它一方面能檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解程度，通過(guò)解決新問(wèn)題使學(xué)生修正錯(cuò)誤認(rèn)知，另一方面也能提高學(xué)生能夠舉一反三、活學(xué)活用的能力。教師提出與原問(wèn)題相關(guān)的新問(wèn)題，促使學(xué)生繼續(xù)深入思考其內(nèi)涵本質(zhì)與外延發(fā)展。此為“5E”教學(xué)模式的第四環(huán)節(jié)。

（五）評(píng)價(jià)（Evaluation）

Evaluation評(píng)價(jià)，該環(huán)節(jié)旨在讓教師對(duì)學(xué)生和整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)和系統(tǒng)地總結(jié)，從而對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行梳理和闡述。基于前四個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)問(wèn)題產(chǎn)生興趣繼而探索研究，并且對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解釋與遷移，在此基礎(chǔ)上教師進(jìn)行此次教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生在全環(huán)節(jié)的不足之處予以指出，把握解決問(wèn)題的總體方向與思路。此為“5E”教學(xué)模式的第五環(huán)節(jié)。

以上五個(gè)環(huán)節(jié)即為“5E”教學(xué)模式的全過(guò)程，總體思路為：提出問(wèn)題激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而幫助學(xué)生們深入研究問(wèn)題繼而加深對(duì)問(wèn)題的理解，對(duì)產(chǎn)生問(wèn)題的本質(zhì)與外延進(jìn)行深入的思考，并將分享思考過(guò)程給教師和學(xué)生們，能夠產(chǎn)生對(duì)自己與其他同學(xué)的正反饋，教師把握整個(gè)思考問(wèn)題的總體過(guò)程，并對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行總體評(píng)價(jià)^［5］。

二、“5E”教學(xué)模式在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的設(shè)計(jì)原則

（一）系統(tǒng)性原則

運(yùn)用系統(tǒng)性原則不僅學(xué)生能夠系統(tǒng)地接受知識(shí)，而且還能形成一個(gè)有機(jī)的整體^［6］。在高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用“5E”教學(xué)模式應(yīng)遵循這一原則，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都應(yīng)該充分發(fā)揮各自的教學(xué)作用，因此教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)相互影響、相互制約。

（二）科學(xué)性原則

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中的各項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)都不能違背數(shù)學(xué)教學(xué)的客觀規(guī)律，應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā)，把握客觀規(guī)律，將理論與實(shí)踐相聯(lián)系，設(shè)計(jì)科學(xué)性的教學(xué)內(nèi)容。

（三）可操作性原則

可操作性原則是指在教學(xué)過(guò)程中教師設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟、組織形式等教學(xué)環(huán)節(jié)都要讓學(xué)生易于理解、便于掌握、不過(guò)于復(fù)雜，且便于操作。在高職數(shù)學(xué)課中為了能運(yùn)用“5E”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)避免復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)步驟及組織形式，讓教學(xué)活動(dòng)具有可操作性。

（四）動(dòng)態(tài)性原則

在教學(xué)活動(dòng)中，不同的教學(xué)主體和教學(xué)環(huán)境制約著不同的教學(xué)方式功能的發(fā)揮，“5E”教學(xué)模式最早運(yùn)用于生物學(xué)教學(xué)中，與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)相比教學(xué)主體都是學(xué)生，但教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)境有較大的差異性。因此，“5E”教學(xué)模式應(yīng)用于高職數(shù)學(xué)課堂中應(yīng)遵循該項(xiàng)原則，即在教學(xué)設(shè)計(jì)中教師依據(jù)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求以及教學(xué)環(huán)境變化進(jìn)行合理的教學(xué)設(shè)計(jì)，以此來(lái)提高高職數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。

三、以《導(dǎo)數(shù)的概念》為例進(jìn)行“5E”教學(xué)模式的設(shè)計(jì)并實(shí)踐

根據(jù)《導(dǎo)數(shù)的概念》的教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，運(yùn)用5E教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)并實(shí)施，采用靈活的教學(xué)手段，有利于深度教學(xué)的實(shí)現(xiàn)。

（一）教學(xué)分析

本次課選自東北師范大學(xué)出版社出版的《高等數(shù)學(xué)（工科類）》第二章第一節(jié)第一課時(shí)，是在學(xué)生學(xué)習(xí)了《函數(shù)的極限》的基礎(chǔ)上，從變化率問(wèn)題出發(fā)抽象出導(dǎo)數(shù)概念，表明了變化率問(wèn)題是導(dǎo)數(shù)概念學(xué)習(xí)的重要基石。導(dǎo)數(shù)起到承上啟下的作用，學(xué)生已經(jīng)有了直線的斜率、函數(shù)的極限知識(shí)儲(chǔ)備，具有一定的數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)。高職學(xué)生思維活躍，對(duì)新概念充滿好奇。盡管教學(xué)內(nèi)容抽象，但經(jīng)過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生合作探究，可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

（二）教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)的設(shè)定

本次課的知識(shí)目標(biāo)是：通過(guò)數(shù)學(xué)史了解導(dǎo)數(shù)的起源；根據(jù)物理問(wèn)題和幾何問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究獲得導(dǎo)數(shù)概念；理解并掌握在某點(diǎn)處導(dǎo)數(shù)的定義，并且根據(jù)導(dǎo)數(shù)定義求函數(shù)在某點(diǎn)處的導(dǎo)數(shù)。能力目標(biāo)：通過(guò)對(duì)問(wèn)題探索研究使學(xué)生理解極限思想，并由淺入深的理解極限應(yīng)用的整體過(guò)程。素質(zhì)目標(biāo)是：通過(guò)對(duì)導(dǎo)數(shù)的探索研究，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)在日常生活工作中的應(yīng)用與發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)和諧的美感。

本次課的重點(diǎn)是理解導(dǎo)數(shù)的定義，難點(diǎn)是導(dǎo)數(shù)概念的形成過(guò)程。

（三）教學(xué)實(shí)施

依據(jù)“5E”教學(xué)模式下高職數(shù)學(xué)概念教學(xué)原則及策略對(duì)導(dǎo)數(shù)的概念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，具體教學(xué)流程如圖：

在設(shè)計(jì)具體教學(xué)過(guò)程之前，可以先進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，這也是設(shè)計(jì)的課前教學(xué)活動(dòng)，這個(gè)階段也是“5E”教學(xué)模式能否有效的重要階段，教師進(jìn)行每次課任務(wù)學(xué)習(xí)單的設(shè)計(jì)和制作微課視頻，通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行發(fā)布，學(xué)生們先觀看視頻對(duì)本次課的知識(shí)進(jìn)行自學(xué)，并按要求完成任務(wù)單。學(xué)生們先建立已有的知識(shí)體系，為本次課的知識(shí)內(nèi)容打下良好的基礎(chǔ)。

在引入環(huán)節(jié)中，教師講述導(dǎo)數(shù)的起源，物理學(xué)中的瞬時(shí)速度問(wèn)題以及幾何學(xué)中平面曲線切線斜率問(wèn)題，這兩個(gè)問(wèn)題歸根結(jié)底就是導(dǎo)數(shù)。設(shè)計(jì)目的在于講述數(shù)學(xué)史的過(guò)程中，讓學(xué)生了解導(dǎo)數(shù)的來(lái)源及蘊(yùn)含的歷史文化，逐漸啟迪學(xué)生能夠產(chǎn)生自我探索的科學(xué)精神。

在探究環(huán)節(jié)中，教師進(jìn)行提問(wèn)，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。先創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的奧運(yùn)冠軍參加奧運(yùn)會(huì)110米欄情景，由平均速度向瞬時(shí)速度過(guò)渡，讓學(xué)生體驗(yàn)極限的思想。以問(wèn)題為導(dǎo)向進(jìn)行探究，并指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)將t0 的瞬時(shí)速度與t 到t0 的平均速度相聯(lián)系，從而求出瞬時(shí)速度。然后再次以問(wèn)題為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，曲線切線問(wèn)題，通過(guò)動(dòng)圖演示，可以提高教學(xué)的直觀性，有助于學(xué)生更好地掌握極限思想。通過(guò)小組合作探究，增進(jìn)同學(xué)之間的感情，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

在解釋環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生觀察瞬時(shí)速度與切線斜率兩個(gè)具體的問(wèn)題有什么共同點(diǎn)，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)探究，進(jìn)行歸納總結(jié)，并給學(xué)生機(jī)會(huì)表達(dá)出對(duì)定義的理解，教師在此基礎(chǔ)上進(jìn)行解釋完善，給出導(dǎo)數(shù)的定義。設(shè)計(jì)意圖在于讓學(xué)生觀察并找出瞬時(shí)速度與切線斜率兩個(gè)具體的問(wèn)題，在本質(zhì)、思想上有什么共同點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析并歸納，揭示導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)。

在遷移環(huán)節(jié)中，教師給出以現(xiàn)實(shí)生活中百姓日用而不知的問(wèn)題入手，讓學(xué)生深入理解導(dǎo)數(shù)產(chǎn)生的實(shí)際意義與作用，體驗(yàn)數(shù)學(xué)無(wú)處不在。

在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中，利用多種評(píng)價(jià)方式相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，幫助教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提升自主學(xué)習(xí)能力。從教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)中量化評(píng)分的各個(gè)維度，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題三個(gè)維度上讓學(xué)生充分參與到課堂中來(lái)，并對(duì)此進(jìn)行量化評(píng)分。教師還可以從教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生課堂發(fā)言、小組討論和課堂筆記等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。

評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)要實(shí)現(xiàn)多元化的有效反饋，要進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，全面評(píng)價(jià)其實(shí)是更深度地教學(xué)，深度教學(xué)不僅包括學(xué)生掌握知識(shí)的深度和廣度，還包括學(xué)生學(xué)習(xí)能力所到達(dá)的深度，更是提升學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中綜合素質(zhì)的有效途徑。也就是說(shuō)，實(shí)施深度課堂教學(xué)的過(guò)程中，一定要注重學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中各方面能力的發(fā)展。通過(guò)教師評(píng)價(jià)、小組組長(zhǎng)互評(píng)、生生之間的評(píng)價(jià)、教師點(diǎn)評(píng)集一體的綜合評(píng)價(jià)方式 ，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行認(rèn)定。

（四）教學(xué)反思

學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化實(shí)際上就是5E 教學(xué)模式的課中教學(xué)環(huán)節(jié)，知識(shí)的內(nèi)化結(jié)果取決于教師對(duì)課堂教學(xué)的引導(dǎo)組織、學(xué)生之間的交流探討與上臺(tái)展示成果。通過(guò)“吸引、探究、解釋、遷移、評(píng)價(jià)”五個(gè)環(huán)節(jié)深化知識(shí)認(rèn)知，強(qiáng)化職業(yè)技能，提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)，解決教學(xué)重難點(diǎn)。

四、分析教學(xué)實(shí)踐結(jié)果

（一）實(shí)踐前測(cè)

實(shí)踐教學(xué)前，教師先測(cè)試兩個(gè)班級(jí)的數(shù)學(xué)水平。課程組教師統(tǒng)一命題和閱卷，打亂班級(jí)序號(hào)在視頻監(jiān)控下拉單桌進(jìn)行考試，確保調(diào)查結(jié)果真實(shí)有效。對(duì)兩個(gè)班級(jí)的成績(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，判斷數(shù)學(xué)水平是否有明顯差別，其檢驗(yàn)結(jié)果如下表：

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的狀況有所改變，說(shuō)明“5E”教學(xué)模式在數(shù)學(xué)概念教學(xué)上的有效性。并隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)班個(gè)別學(xué)生進(jìn)行訪談，結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用“5E”教學(xué)模式班級(jí)的教學(xué)效果較好。 可見(jiàn)堅(jiān)持使用“5E”教學(xué)模式能使學(xué)生成績(jī)提高，提升教學(xué)質(zhì)量水平。5E教學(xué)模式有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)日常的思維模式鍛煉學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生形成獨(dú)立思考和提高解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)分析、解釋、鍛煉的思維能力。

結(jié)語(yǔ)

“5E”教學(xué)模式適合于“高職數(shù)學(xué)”的課堂教學(xué)，在教學(xué)設(shè)計(jì)中教師主要扮演著導(dǎo)游的角色，它要求教師一方面控制著上課的進(jìn)度節(jié)奏，另一方面也要像導(dǎo)游一樣進(jìn)行專業(yè)的內(nèi)容講解。教師能夠完成好專業(yè)導(dǎo)游的角色定位，那么教師將能夠很好的引導(dǎo)學(xué)生參與到整個(gè)教學(xué)過(guò)程。運(yùn)用“5E”教學(xué)模式進(jìn)行設(shè)計(jì)課堂教學(xué)活動(dòng)，不僅能夠提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)探究能力，同時(shí)也能夠使課堂上因?yàn)橥瑢W(xué)們的加入而活躍起來(lái)，在此課堂教學(xué)的過(guò)程中學(xué)生的參與度明顯提高，從而建立有效課堂。學(xué)生們能夠在此過(guò)程中鍛煉發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，教學(xué)目標(biāo)能夠高效完成。因此，通過(guò)“5E”教學(xué)模式在高職數(shù)學(xué)中的應(yīng)用，能夠?qū)⒊橄罂菰锏慕虒W(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化成教學(xué)案例，通過(guò)教師引導(dǎo)和學(xué)生探究相結(jié)合，提高學(xué)生的接受新知識(shí)的深度，教學(xué)活動(dòng)能夠有效展開(kāi)，為高職數(shù)學(xué)改革提供參考。

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［3］方文婷.基于“5E”教學(xué)模式的高中數(shù)學(xué)活動(dòng)課教學(xué)實(shí)踐研究［D］.銀川：寧夏大學(xué)，2021.3.

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［5］班靜雅，王翠，楊武.基于“5E”教學(xué)模式和PDCA循環(huán)改進(jìn)的材料力學(xué)課程教學(xué)改革［J］.中國(guó)多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)，2023，（09）：70-73.

［6］何晶，龍坡.基于5E教學(xué)模式的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程思政教學(xué)探究［J］.化工管理，2023，（07）：54-57.