◇何喜珍(上海:上海市嘉定區(qū)普通小學(xué)白銀路分校)
5E 教學(xué)模式源于美國科學(xué)課程,前身是伯克萊大學(xué)的兩位學(xué)者Atkin&Karplus 提出的“學(xué)習(xí)環(huán)”模式,包括探索、發(fā)明和發(fā)現(xiàn),后來又修改為探索、概念介紹和概念應(yīng)用,這一模式的理論基礎(chǔ)是皮亞杰的發(fā)生認(rèn)識論。隨著科學(xué)教育改革的深入、建構(gòu)主義等學(xué)習(xí)理論的滲透,1987年,美國生物學(xué)課程研究所(BSCS)在“學(xué)習(xí)環(huán)”模式的基礎(chǔ)上,在前面加上初始階段,在后面加上對學(xué)生的評估,演變成5 個階段,即吸引,探究,解釋,遷移和評價。因五個環(huán)節(jié)的英文首字母均為“E”,故稱為5E教學(xué)模式。
2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)指出,“科學(xué)課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)”。新課標(biāo)倡導(dǎo)“設(shè)計學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活動,創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍,保護(hù)學(xué)生的好奇心”;鼓勵“以探究和實(shí)踐為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生主動參與、動手動腦、積極體驗”;重視“構(gòu)建素養(yǎng)導(dǎo)向的綜合評價體系”,改進(jìn)結(jié)果評價,強(qiáng)化過程評價,探索增值評價。5E 教學(xué)模式的五個階段,與新課標(biāo)的課程理念相契合,其理論基礎(chǔ)和操作流程非常符合義務(wù)教育科學(xué)課程的特點(diǎn)。本文以《我們的雙耳》一課為例,基于5E 教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計,闡述5E 教學(xué)模式在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施方法和建議。
《我們的雙耳》是五年級第二學(xué)期自然第三單元“感知外部世界”的第二課。本節(jié)課是在第一課《眼睛的作用》的基礎(chǔ)上,認(rèn)識人的聽覺器官——耳。在四年級時,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體振動產(chǎn)生聲音、聲音有大小和高低之分、振動幅度的變化會改變聲音的大小等知識,本節(jié)課是在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步認(rèn)識人耳的結(jié)構(gòu)以及雙耳聽到聲音的過程。本節(jié)課通過觀察模型、拼耳朵拼圖來認(rèn)識人耳的結(jié)構(gòu),通過自制人耳結(jié)構(gòu)模型,模擬耳聽到聲音的過程,使學(xué)生自主建構(gòu)科學(xué)知識,從而提升科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
吸引是5E 教學(xué)模式的第一個環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中,教師通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)其好奇心,同時明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題和要解決的問題,從而帶動學(xué)生主動參與探究實(shí)踐。教師可以從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手,合理利用周圍教學(xué)資源,采用科學(xué)的提問形式,帶領(lǐng)學(xué)生在問題的驅(qū)動下實(shí)施主動探究。
在《我們的雙耳》教學(xué)中的吸引環(huán)節(jié),教師組織學(xué)生進(jìn)行聲音“猜一猜”活動,利用多媒體播放生活中常見的聲音,讓學(xué)生猜一猜這是什么發(fā)出的聲音。通過這一環(huán)節(jié),學(xué)生能夠迅速集中注意力,認(rèn)真聆聽,積極參與。接著教師進(jìn)一步引導(dǎo),提出本節(jié)課的驅(qū)動性問題:“我們的耳朵有怎樣的結(jié)構(gòu)?它是怎樣幫助我們聽到聲音的?”學(xué)生在這一問題的驅(qū)動下,以高投入的狀態(tài)繼續(xù)開展后續(xù)的學(xué)習(xí)。
探究是5E 教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié),也是科學(xué)課堂教學(xué)的重要組成部分。在探究環(huán)節(jié)中,教師要充分研讀教材,優(yōu)化實(shí)驗過程和實(shí)驗步驟,鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),還要注重引導(dǎo)、觀察和聆聽,為學(xué)生提供必要的支持和幫助,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維,營造和諧、民主的學(xué)習(xí)氛圍。
在《我們的雙耳》一課中,教師設(shè)計了以下兩個探究活動:
探究1:人耳的結(jié)構(gòu)。
教師引導(dǎo)學(xué)生觀察人耳結(jié)構(gòu)仿真模型,初步認(rèn)識人耳的結(jié)構(gòu);通過拼耳朵結(jié)構(gòu)拼圖,讓學(xué)生練習(xí)正確擺放人耳各部分的位置;最后通過視頻,使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識人耳各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
探究2:制作模型,模擬人耳聽到聲音的過程。
教師為各小組準(zhǔn)備以下實(shí)驗器材:兩端開口的硬紙筒、氣球皮、一根細(xì)的棉線(一端綁有輕質(zhì)泡沫)、雙面膠布。播放事先錄制好的制作步驟視頻,指導(dǎo)學(xué)生用這些實(shí)驗器材制作人耳結(jié)構(gòu)功能模型。
制作完成之后,小組成員利用自制的模型進(jìn)行實(shí)驗:一位學(xué)生水平拿著硬紙筒,使輕質(zhì)泡沫貼著氣球皮,接著對著硬紙筒開口的一側(cè)大聲發(fā)聲,其他學(xué)生觀察氣球皮處輕質(zhì)泡沫的變化。可以看到,輕質(zhì)泡沫隨著人的發(fā)聲而不斷振動。
解釋是5E 教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在這一階段,學(xué)生已經(jīng)獲得了相關(guān)的實(shí)驗數(shù)據(jù)或者實(shí)驗事實(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進(jìn)行分析解釋,促使學(xué)生將事實(shí)證據(jù)抽象化、理論化,由感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識。教師可以組織小組內(nèi)、小組間相互研討、補(bǔ)充、糾錯,為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)的平臺。通過傾聽了解學(xué)生的思維困惑,敏銳地抓住學(xué)生的獨(dú)特觀點(diǎn),幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)概念,促進(jìn)知識內(nèi)化。
在《我們的雙耳》教學(xué)中的解釋環(huán)節(jié),實(shí)驗結(jié)束之后,教師組織學(xué)生交流實(shí)驗結(jié)果,討論產(chǎn)生這樣實(shí)驗結(jié)果的原因。接著教師引導(dǎo)小組成員結(jié)合人耳的結(jié)構(gòu),討論自制模型中的“硬紙筒”“氣球皮”“輕質(zhì)泡沫”分別模擬的是人耳的哪部分結(jié)構(gòu)(分別模擬的是耳道、鼓膜、聽小骨)。待學(xué)生找到自制模型和人耳結(jié)構(gòu)各部分的對應(yīng)關(guān)系之后,再結(jié)合實(shí)驗過程和實(shí)驗結(jié)果,就很容易理解人耳聽到聲音的過程了。注意要先讓學(xué)生嘗試說出其中的科學(xué)原理,教師再進(jìn)行點(diǎn)評、糾正,最后歸納總結(jié)。
遷移是5E 教學(xué)模式的提升環(huán)節(jié)。在遷移環(huán)節(jié)中,學(xué)生運(yùn)用新知識解決新情境中的問題,既能檢驗學(xué)生對于知識的理解程度,又能促使學(xué)生對概念深度學(xué)習(xí),提升學(xué)生的思維能力。教師可以創(chuàng)設(shè)新的問題情境,拓展科學(xué)概念的基本內(nèi)涵,發(fā)散學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力,也可以提供新的認(rèn)知素材來開闊學(xué)生視野,拓展已有的認(rèn)知維度,提升學(xué)生的認(rèn)知水平。
在《我們的雙耳》教學(xué)遷移環(huán)節(jié)中,教師向?qū)W生展示熟悉的詩句“不敢高聲語,恐驚天上人”“路人借問遙招手,怕得魚驚不應(yīng)人”,并提問:從科學(xué)的角度如何理解這里的“高聲語”“遙招手”?說明鼓膜的振動幅度與哪些因素有關(guān)?學(xué)生結(jié)合已有的知識儲備以及本節(jié)課新學(xué)到的知識,能夠說出“高聲”對應(yīng)的是聲音比較大,“遙”對應(yīng)的是距離比較遠(yuǎn),由此說明聲音的大小和遠(yuǎn)近可以影響鼓膜振動的幅度。接著教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生做出猜想:距離相同時,聲音越大,鼓膜振動幅度越大;大小相同時,距離越近,鼓膜振動幅度越大。不同小組就不同的猜想,利用控制變量法設(shè)計實(shí)驗方案,有助于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力和探究實(shí)踐能力,提升科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
評價是5E 教學(xué)模式的最終環(huán)節(jié)。實(shí)際上,評價貫穿科學(xué)教學(xué)的全過程。5E 教學(xué)模式重視過程評價,將關(guān)注點(diǎn)放在考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果方面。教師可以采用學(xué)生自評、同伴互評、教師點(diǎn)評、紙筆測試等多樣化的評價方式,從多個維度記錄學(xué)生的課堂參與度和課堂表現(xiàn),同時根據(jù)學(xué)生對課堂教學(xué)的評價不斷調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)模式。
在《我們的雙耳》一課中,教師利用“教學(xué)過程評價表”(如表)讓學(xué)生進(jìn)行自我評價,在課堂教學(xué)過程中,綜合運(yùn)用課堂觀察、教師點(diǎn)評等評價方式,促進(jìn)“教—學(xué)—評”一體化。
《我們的雙耳》教學(xué)過程評價表
當(dāng)前,5E 教學(xué)模式在生物教學(xué)中的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛,在化學(xué)、物理教學(xué)中的應(yīng)用也在不斷深入,但在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用還處于起步階段。從內(nèi)容分析來看,5E 教學(xué)模式與新課標(biāo)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要點(diǎn)有很多共通之處,且從已有的研究成果來看,5E 教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生自主構(gòu)建科學(xué)概念、應(yīng)用科學(xué)知識、提升科學(xué)思維水平,是一種能夠提升學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)模式。
需要指出的是,雖然5E 教學(xué)模式與新課標(biāo)的課程理念非常契合,但這并不代表它適合所有的小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),以下三類教學(xué)內(nèi)容和5E 教學(xué)模式具有較高的適切性:一是核心概念類知識,例如,各種各樣的地形、地殼運(yùn)動等,這類知識難度不大,只要教師稍作指導(dǎo),學(xué)生就可以自行歸納整理,適合自主學(xué)習(xí);二是實(shí)驗類知識,包括驗證類實(shí)驗和探究性實(shí)驗,例如,糖類的檢驗、探究影響摩擦力大小的因素實(shí)驗等,整個過程既能鍛煉學(xué)生的動手能力,又有助于培養(yǎng)其科學(xué)探究的思維和能力;三是科學(xué)、技術(shù)與社會教育類知識,例如,傳染性疾病、合成新材料等,這類知識強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)與社會三者之間的相互影響,能夠使學(xué)生正確認(rèn)識和處理有關(guān)科學(xué)技術(shù)與社會關(guān)系的問題,適合運(yùn)用5E 教學(xué)模式開展課堂教學(xué)。
此外,在教學(xué)實(shí)踐過程中,教師還要靈活運(yùn)用5E 教學(xué)模式的各個環(huán)節(jié),切忌生搬硬套。例如,探究、解釋、遷移環(huán)節(jié)可在教學(xué)過程中反復(fù)使用;猜測、假設(shè)也是科學(xué)探究的重要過程,可以引入并豐富5E 教學(xué)模式;評價方式要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,可線上、線下相結(jié)合,課堂、課外相結(jié)合等。