張志成

[ 摘 要 ]“5E”教學模式主要由引入、探究、解釋、精致與評價五個環(huán)節(jié)所組成，每個環(huán)節(jié)都含有豐富的教學價值與意義，它是促進深度學習的抓手，是學生理性思考問題的基礎.文章以“變量與函數(shù)”的概念教學為例，具體從如下方面展開教學與分析：引入環(huán)節(jié)，創(chuàng)設情境，激趣啟思；探究環(huán)節(jié)，提供支架，合作交流；解釋環(huán)節(jié)，整合問題，構建概念；精致環(huán)節(jié)，應用變式，知識遷移；評價環(huán)節(jié)，總結歸納，反思提升.

[ 關鍵詞 ]“5E”教學；探究；評價

深度學習是指學習者在理解的基礎上，批判地接納并建構新知，靈活實現(xiàn)知識的遷移，獲得良好的決策能力的學習過程.“5E”教學模式是一種關注學科本質(zhì)的教學模式，是引導學生批判地理解與思考問題的教學方式，對發(fā)展學生的探究能力、遷移能力、科學精神等具有直接影響.將深度學習理念與“5E”教學模式有機地融合在一起，不僅能有效激活學生的思維，還能發(fā)展學生的數(shù)學核心素養(yǎng).

“5E”教學模式的發(fā)展歷程

20世紀中葉，美國物理學家組織了SCIS（科學課程改革研究）項目，同期開發(fā)了SCIS課程；1967年，亞特金（J. Myron Atkin）在SCIS項目基礎上提出由“初步探究—概念引入—概念應用”所組成的學習環(huán)模式；1989年，BSCS（美國生物學課程研究會）將亞特金提出的學習模式進行完善與發(fā)展，增加了引入、評價兩個環(huán)節(jié)，形成“引入—探究—解釋—精致—評價”五個環(huán)節(jié)，鑒于這五個環(huán)節(jié)的首字母均為E，因此，稱之為“5E”教學模式.近期，又有學者嘗試在“5E”中增加激發(fā)與拓展兩個環(huán)節(jié)，形成“7E”模式（見圖1）.

“5E”教學模式和深度學習的關系

初中數(shù)學教學存在如下幾種現(xiàn)象：學生缺乏學習主動性，對知識的理解浮于淺層；數(shù)學思維差，無法理解并靈活應用所學知識解決實際問題等.深度學習理念在這些背景下應運而生.實踐證明，深度學習不僅能讓學生批判、理性地理解新知，還能實現(xiàn)知識的正遷移，讓學生對問題做出更好的決策.

深度學習主要存在如下特點：（1）學生在課堂中表現(xiàn)出積極的主動性；（2）是一種理解性學習；（3）學生處于高認知水平；（4）學生能基于宏觀的角度建立知識間的聯(lián)系，完善知識體系；（5）能自主解決場景下的一些問題，形成創(chuàng)造意識.

“5E”教學模式受概念轉變理論與建構主義理論的啟發(fā)，是由五個相對獨立又互相聯(lián)系的環(huán)節(jié)所組成的一種閉環(huán)式教學，它的教學目標與深度學習有著高度一致性.實踐證明，“5E”教學模式是落實深度學習的一種手段，尤其是五個環(huán)節(jié)和深度學習的特征有著高度相關性，將兩者有機融合在一起能有效促進學生的人際關系、知識領域與自我發(fā)展，這也是踐行“過程化”教育的方法，對推動教育改革具有重要意義.

實施策略

（一）教學分析

概念是數(shù)學的靈魂，概念學習對鍛煉學生的數(shù)學思維、發(fā)展學生的數(shù)學能力具有重要意義.“變量與函數(shù)”的概念教學是后續(xù)數(shù)學學習的基礎，在整個初中數(shù)學課程中占有重要地位.根據(jù)2022年版課標的要求與實際學情，筆者設定本節(jié)課的學習任務主要是帶領學生應用“5E”教學模式，實現(xiàn)對函數(shù)概念的深度學習，讓學生能應用函數(shù)觀點來解決一些實際問題.

本節(jié)課蘊含了豐富的內(nèi)容，如與核心素養(yǎng)相關的邏輯推理素養(yǎng)、抽象素養(yǎng)、模型觀念與創(chuàng)新意識等，教學的關鍵在于引導學生主動理解并發(fā)現(xiàn)兩個變量間存在怎樣的對應關系，建構函數(shù)概念，完善認知結構.

（二）教學過程

1.引入——創(chuàng)設情境，激趣啟思

“5E”教學模式中的引入（Engagement）作為第一個環(huán)節(jié)，其目標是有效激發(fā)學生的探索欲，讓學生對教學內(nèi)容產(chǎn)生好奇心.與學生生活相關的情境可讓學生對即將接觸的知識產(chǎn)生積極的情感傾向或認知沖突，從而興趣滿滿地去探索與發(fā)現(xiàn).本節(jié)課中，筆者結合2022年版課標要求與實際學情，以學生耳熟能詳?shù)摹段饔斡洝分械囊粋€場景作為情境背景，以激發(fā)學生的興趣，引發(fā)學生思考.

《西游記》中有這樣一個橋段：唐僧師徒四人在取經(jīng)路上，孫悟空在地上畫一個保護圈讓唐僧待在里面等他化緣回來.如果唐僧想要擴大活動范圍，他每往外多走1米，那么這個保護圈的周長需要增加多少呢？

針對這個問題，學生結合自身對圓的認識進行了分析，并獲得結論.趁學生充滿探索興趣時，教師提出問題：“以上情境中擁有幾個量？這些量之間有什么聯(lián)系嗎？”

設計意圖 《西游記》是初中生特別感興趣的著作，書中的場景、情節(jié)對不少學生而言如數(shù)家珍.將此作為情境素材，不僅能快速調(diào)動學生的學習熱情，還能讓學生對變量與變量間的聯(lián)系產(chǎn)生探索欲，為函數(shù)概念的揭曉做鋪墊.學生從情境中發(fā)現(xiàn)、提出、思考與解決問題，為“四能”的發(fā)展奠定基礎.

2.探究——提供支架，合作交流

探究（Exploration）是“5E”教學模式的核心，此環(huán)節(jié)注重對學生主動性與創(chuàng)造性的培養(yǎng)，注重激發(fā)學生的探究意識與行為.教師可在此環(huán)節(jié)借助一些輔助性的素材引導學生分析與思考問題，通過合作交流激活學生思維的創(chuàng)造性.

素材1 為了美化城市家園，街道灑水車每天上午都會澆灌學校外面的綠色植被.若灑水車的行駛速度為60米/分，行駛時間t分別為2、5、8、11分鐘時，路程s分別對應多少米？

問題1 該情境中有哪些數(shù)值分別是變化與固定的？

問題2 灑水車的行駛速度、行駛時間與行駛路程之間存在怎樣的關系？

素材2 某部電影的總票房是27.517億元.已知該部電影票的售價為37元/張，某影院首場售出電影票150張，那么該場次該電影的票房收入是 ；第二場售出電影票206張，該場次該電影的票房收入是 ；第三場售出電影票x張，那么本場次該電影的票房收入是 .

待學生自主探索出以上問題的結論后，教師可趁機提出如下探究問題：

問題3 將以上兩個情境中涉及的量按照一定的標準進行分類，說明分類理由.

問題4 以上兩個生活素材分別含有兩個變量，請同學們在獨立思考的基礎上以小組為單位進行合作學習，共同探討如下問題：同一個變化過程中的兩個變量之間擁有怎樣的聯(lián)系？如果給定一個變量確定的值，另一個變量是不是擁有唯一的值和它對應？

設計意圖 從兩個生活素材出發(fā)，學生結合自身已有的認知結構對教師提出的問題進行探索與交流，為引出變量和常量的概念奠定基礎.同時，這兩個素材的提出也為函數(shù)表達方式的提出做了鋪墊.

在教師的引導下，學生親歷獨立思考、合作探究的過程，在觀察與分析中不僅深刻理解了新知，還有效訓練了學生的數(shù)學思維，提升了學生的直觀想象素養(yǎng)與抽象素養(yǎng)，這些都是發(fā)展數(shù)學核心素養(yǎng)的基礎.

3.解釋——整合問題，構建概念

解釋（Explanation）為概念形成的關鍵環(huán)節(jié).教師可引導學生對探究問題進行科學、合理的解釋，用規(guī)范的數(shù)學語言描述概念.結合學生對問題3的討論結果，教師引導學生自主對變量與常量的特征進行歸納總結.同時為學生提供充足的時間與空間，帶領學生用規(guī)范的數(shù)學語言來精準描述什么是函數(shù)，并鼓勵學生自主辨析概念，必要時借助案例輔助總結.

在此過程中，教師可充分關注學生的狀態(tài)，必要時做好補充與引導，讓學生從根本上理解什么是自變量、因變量.當學生對函數(shù)概念有了初步認識后，教師可提出如下問題：通過以上探索，大家都明確了函數(shù)中存在唯一對應的關系，也就是確定了一個變量的值，那么另一個變量有一個唯一值和它呈對應的關系，這是變量之間“一一對應”的關系，那么變量之間是否存在“一對多”的關系呢？

設計意圖 解釋環(huán)節(jié)的教學設計，主要是根據(jù)學生在探究環(huán)節(jié)所獲得的結論，進一步揭露變量與變量及常量間的關系，讓學生能整合探究結論，獲得精準的函數(shù)概念，達到深度學習的目的，避免對概念出現(xiàn)模糊的認識.“一對多”問題的提出，意在借助反例引發(fā)學生自主辨析函數(shù)的概念，從真正意義上掌握其內(nèi)涵與外延.此環(huán)節(jié)同樣對發(fā)展學生的數(shù)學抽象素養(yǎng)與邏輯推理能力等具有重要意義.

4.精致——應用變式，知識遷移

精致（Elaboration）即知識的遷移過程，是幫助學生更好地內(nèi)化與鞏固新知的環(huán)節(jié).學生在教師的點撥下應用新構建的概念來解決一些實際問題，可提高學生的應用意識.

將學生進行兩兩分組，其中一名成員列舉兩個變量間的函數(shù)關系，另一名成員判斷同伴所舉的例子是否滿足函數(shù)的概念.整個互動共安排四輪，每一輪可舉三個例子.在學生順利完成后教師提出變式供學生自主思考.

變式 說一說以下變化關系中，有哪幾個式子中的y為x的函數(shù)，并說明理由.

①xy=5；②x2+y2=12；③x= y=7；④|| y =x；⑤y=|| x；⑥y=x2-4x+7.

設計意圖 游戲互動，一方面調(diào)動了學生的學習積極性，另一方面為實現(xiàn)深度學習奠定基礎.變式問題的提出，意在考查學生對概念的掌握情況.此環(huán)節(jié)有效發(fā)展了學生用數(shù)學的眼光觀察、用數(shù)學的思維思考與用數(shù)學的語言表征現(xiàn)實世界的能力（簡稱“三會素養(yǎng)”）.

5.評價——總結歸納，反思提升

評價（Evaluation）的目的在于引發(fā)學生對課堂教學進行反思，對知識與思想方法進行總結，以完善認知結構.本節(jié)課的評價，可要求學生從如下幾個問題去分析與反思：①本節(jié)課學了什么內(nèi)容？掌握函數(shù)概念的關鍵是什么？②教學重點與難點分別是什么？③通過本節(jié)課的學習，獲得了哪些數(shù)學思想與方法？④能否應用本節(jié)課新建構的知識來解決實際問題？

教師提出問題后，給予學生充足的時間進行思考與分析，也可以通過小組討論的方式獲得結論，并要求學生在反思的基礎上表達自己的見解與看法，教師則在適當?shù)臅r候給予補充.此過程中，尤其要關注學生語言的規(guī)范性與邏輯性.

設計意圖 幾個問題的提出意在引導學生從宏觀與微觀兩個角度對本節(jié)課進行總結與分析，讓學生通過自評與互評進一步夯實知識基礎，提煉思想方法，為后續(xù)學習更多的知識做鋪墊.反思過程也是促進學生個體發(fā)展的過程，對提升學生的自我意識與價值觀具有重要意義，這也是踐行深度學習的具體表現(xiàn).

幾點思考

（一）調(diào)動學生學習的主動性

2022年版課標明確了學生在課堂中的主體地位，教師作為課堂的組織者與引導者，關鍵是把控好課堂的方向，而真正的學習者是學生本人.因此，將“5E”教學模式與“深度學習”理念有機融合的關鍵在于調(diào)動學生學習的主動性，讓學生從自身的認知發(fā)展規(guī)律出發(fā)，自主建構、理解并應用概念.

（二）培養(yǎng)學生的探究精神

概念教學不僅僅是知識與技能的教學，更重要的是各種數(shù)學能力與核心素養(yǎng)的培養(yǎng).培養(yǎng)學生的探究精神是深度學習的目標，也是“5E”教學的任務，教師可借助豐富的素材創(chuàng)設情境，并提出相應的問題引發(fā)學生探究，讓學生通過自主探索獲取概念.問題是數(shù)學的心臟，教師所提出的每一個探究問題都要有明確的指向性，要能引發(fā)學生思考，啟發(fā)思維，要讓學生通過探究活動全面地認識數(shù)學概念，獲得數(shù)學探究精神.

（三）多元評價促進深度學習

單一的評價方式只能看到學生對知識和結論的掌握情況，無法發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中的表現(xiàn).而師生、生生間的互評，家庭或社會參與的多元化評價，可有效激發(fā)學生的潛能，讓學生不斷地反思、反省自身的學習過程，這對促進學生的全面發(fā)展具有重要意義.本節(jié)課中，教師以幾個問題引發(fā)學生反思，并針對性地對學生進行客觀、公正的評價，促使深度學習真實發(fā)生.