俞春妮

摘 要:“5E”教学模作为一种“以生为本”的教学模式,先让学生产生探究兴趣,通过自主探究解释疑惑,进而灵活运用。它的五个环节紧紧围绕学生的学习兴趣,教师在整个过程中起的是桥梁作用。在初中科学课堂教学中运用“5E”教学模式,能使课堂教学充满生机与活力,使课堂效果更好。

关键词: “5E”教学模式 初中科学 有效课堂

“5E”教学模式是一种建构主义教学模式,强调以学生为中心,学生通过探究,并以小组合作形式对科学知识进行理解和建构。它由美国生物学课程研究(BSCS)的主要研究者之一罗杰·贝尔开发,最初应用于生物教学。在应用过程中,“5E”教学模式逐渐展现出了独特优势,不仅使学生在生物学学科知识上有了整体性构建,而且在学生能力培养上更是发挥了重大作用。从20世纪80年代开始,这种教学模式在BSCS的总课程教学设计中被广泛应用。到21世纪初,“5E”教学模式被引入中国,并收到不错的成效。

之所以被称为“5E”,因为它主要由5个环节构成:吸引(Engagement)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、迁移(Elaboration)、评价(Evaluation)。这5个环节的英文首字母都是E,所以被简称为“5E”教学模式。

“5E”教学模式的5个环节,不仅符合学生的认知发展规律,而且与现阶段提倡的新课程改革宗旨不谋而合。如果合理地把“5E”教学模式引入到初中科学课堂教学中,让教师站在引导者的位置上把初中科学课堂教学与这5个环节有机结合,那幺课堂有效性将会有质的飞越。

一、吸引:设疑导入,走进新知

创设问题情境激发学生的学习兴趣,是“5E”教学模式的起始环节。“兴趣是最好的老师”,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。初中学生的注意力集中时间不长,教师要想在“有限”的课堂教学中达到“无限”的教学效果,必须在课堂上激发学生对学习任务的兴趣,激发学生主动探究的欲望。那幺如何激发学生的学习兴趣呢?有效提问无疑是一个最好的切入方式。贴近学生现实生活的问题或者与课堂教学内容紧密相连的问题,都可以被教师用来创设问题情境。这些问题如果落实在学生的“最近发展区”,就能吸引学生,引起学生新旧概念之间的冲突,从而激发学生迫切解决问题的欲望。

如学习“电能”时刚好天气寒冷,笔者直接采用取暖器实物引入:“今天天气比较冷,老师给大家送来了温暖。”展示取暖器,接上电源,灯管发红、发热。提问学生:“取暖器通电后,电流通过取暖器。这里,取暖器把电能转化成了热能。你还能举出其他家用电器,并说出电能通过那些电器时转化成了其他什幺形式的能吗?”引导学生抬头看看头顶的电灯、电扇、空调及正处于充电中的应急灯,一下子就调动了学生参与学习的积极性和主动性。学生一个个踊跃发言。

当然,有效提问不是简单追求“新”、“奇”。有效提问在于它必须有动力,能激发学生的学习动机,如上文的问题情境紧密联系学生的生活实际,使学生有强烈的探究欲望。其次有效的提问要立足学生的学习目标。问题情境中提炼的问题或者问题方向能直指探究主题。如上文的目标问题是让学生思考电流做功的大小与哪些因素有关。另外,问题情境必须联系学生心理环境和认知水平,必须吸引学生眼球,激发学生兴趣的同时激发学生大脑的问题意识,产生有探究空间的问题,强化学习动机,提供产生学习毅力的载体的同时直接驱动学习能力。

创设有效问题需要教师在课前做好充分准备。不但要备知识,还要备学生。要找出学生已有的知识和即将学习的知识之间的距离和联系。导入时不能说一些绝对的话,在某些问题、细节的处理上要尽量采取中立态度,鼓励学生通过探究、合作等方式释疑。

二、探究:亲历过程,探究释疑

这是“5E”教学模式中的第二个环节,也是中心环节。在这个环节中,以学生为主体,教师的作用是引导和帮助。学生有机会进行新旧知识的检验,并且会暴露出原有技能和方法的缺陷。教师可以根据导入阶段中学生产生的认知冲突,引导学生进行探究。在学生探究过程中,教师要注意观察,倾听,并在适当时给予引导。教师不能直接将答案告诉学生或者告诉学生该怎幺做,而是提供一些可探测性的问题间接引导学生的探究活动。

如为了让学生充分掌握“电能”的知识,笔者利用三个问题帮助学生探究思考。

1.如果控制电流和电压不变,通电时间越长,电流做功就会发生怎样的改变?学生根据上课时老师带来的取暖器知道,开的时间越长,消耗的电能越多,也就是电流做功越多。功具有积累性。

2.电流做功太抽象了,我们看不见摸不着,如何比较电流做功的大小呢?学生纷纷发言:亮的就是做功大的。笔者要学生用系统的语言进行表达:用转化法定性研究,通过灯泡的亮暗确定电功的大小,灯泡越亮,说明电流在相同时间里做功越多。

3.探究电流与电功的关系,应该怎样连接电路?对于这个问题,笔者引导学生使灯泡两端的电压(电流)相等,要求小组讨论,然后画出电路图。当学生设计出两个电路图,一个电压相等,一个电流相等时,说明他们完全掌握了该节课的知识。

三、解释:师生共探,深解新知

解释就是对概念的认识。

电流做功的概念比较抽象,教师有必要与类似形象的事物进行类比。学习电流时把电流类比成水流,把电压类比成水压,把电流做功类比成水流做功。影响水流做功的因素可以用一个实验“水喷纸片”的实验展示:水流对纸片的做功情况可通过纸片的运动观察。相同时间内,水流冲向纸片使纸片运动离开平衡位置越远,则水流对纸片做功越多。

学生实验一:当学生用力压针筒时(使水压增大),用力越大,喷出的水流在相同时间内使纸片运动越远。学生得出结论:电路中,当其他条件不变时,电压越大时,相同时间内电流做功越多。

学生实验二:取下针头,用和刚才相同大小的力压针筒,喷出的水流变粗。相同的时间内,水流冲向纸片使纸片运动离开平衡位置越远。学生通过讨论得出结论:取下针头后,横截面积增大,意味着相同时间内通过横截面积的水量增多了。也就是相同时间内,水流做功更多。由此类推,电路中,当其他条件不变时,电流越大,相同时间内电流做功越多。

在这个环节中,教师不仅要层层递进,引导帮助学生掌握知识点,还要给学生提供一个展示自己探究阶段成果的机会,鼓励学生在探究活动的基础上,阐述对探究知识的理解,分享探究过程中使用的技能和方法,并提出探究过程中遇到的一些自己无法解决的问题。

四、迁移:设疑启思,系统构建

迁移是“5E”教学模式的第四个环节,也是核心环节。这个环节是对概念的理解和应用,内涵的扩展。让学生在教师的引导下对新获得的知识进行扩展和应用,并与原有知识建立某种联系,使学生可以把新知识纳入原有的知识系统,构建新的知识体系。

如为了巩固电流与电压的关系及电压与电功的关系,笔者提供给学生两只220V,额定功率分别为45W和60W的白炽灯泡,让学生分成几个小组设计电路连接。通过实际动手,学生很好掌握了知识,并系统解释了现象和结论。并联电路展示的是电流与电压的关系,现象:电压相同的两灯中,功率为60W的灯更亮,而且通过该灯的电流比45W的灯大。结论:白炽灯两端电压和通电时间相同的情况下,通过用电器的电流越大,电流做功越多。串联电路展示的是电压与电功的关系,现象:电流相同的两灯中,45W的灯更亮,而且电压表示数越大的灯泡越亮。结论:通过白炽灯的电流和通电时间相同的情况时,用电器两端的电压越大,电流做功越多。如果课堂时间不够充足时,可以要求某几组学生设计电流与电压的关系,其余小组设计电压与电功的关系。

知识迁移这种方法在复习时使用,可使新旧知识融会贯通,开拓学生的思维,培养学生的知识迁移能力。如学了上文提到的知识后,教师可以提问学生:“甲做功50J、乙做功30J,谁做功比较快?为什幺?”做功的快慢与做功的多少、时间都有关系,因此,我们无法比较它们做功的快慢。再如“电流通过电扇电动机,通电半小时,电流做功72000J;电流通过洗衣机电动机,通电2分钟,电流做功12000J。电流通过哪个电动机做功多?电流通过哪个电动机做功快?”为了鼓励学生充分运用新知识解决新问题,或者使新旧知识交融,拓展学生思路,教师可以新知识的迁移为核心,多问一些开放性问题,如“你为什幺会认为……”“从哪些信息,你可以得出哪些结论?”“你有什幺依据?”等等。

五、评价:全面评价,共同提升

这是“5E”教学模式的最后环节。在这个环节,教师和学生通过合理方式对学生在新知识的理解和应用能力上做出正确评价。这个过程包括教师的评价和学生的自我评价两部分。如上文所述学习“电能”时,笔者经常让学生尝试归纳电功与电压、电流、时间的关系。每次归纳完毕后笔者都要进行相应评价,有时也让该生或其他学生评价。

教师对学生的评价可以是随堂测试,也可以是课堂教学过程中对学生某个行为、结果的点评。教师及时、正确的评价有助于学生随时进行反思,及时纠正错误方向。因此教师在评价过程中尽量用鼓励性语言、赞赏眼神、积极体态语,这样学生更容易接受和改进。

“5E”教学模式的评价还包括学生的自我评价。学生在自我评价过程中,可以发现自己认知过程中的方法、技能、结论的缺陷,将有助于学生各方面能力的提高。

总之,“5E”教学模式先让学生产生探究兴趣,通过自主探究解释疑惑、灵活运用。它的五个环节紧紧围绕学生的学习兴趣,教师在整个过程中起的是桥梁作用。它作为适应新课程改革的重要方法之一,有助于提高学生探究式学习能力,有利于培养学生自主构建知识体系的能力,真正体现现行教育体制下“以生为本”的教育理念。

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