5E教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的實踐應(yīng)用

1、    “5e”教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的實踐應(yīng)用    吳紅琴摘 要：“5e”教學(xué)模式是強調(diào)以學(xué)生探究活動為中心的教學(xué)模式，該模式能有效探查學(xué)生的前概念、培養(yǎng)探究能力、表述能力、合作溝通能力等，從而有效地提高不同層次學(xué)生的認知，構(gòu)建科學(xué)知識體系.以“自由落體運動”為例，探討了“5e”教學(xué)模式在物理課堂中的具體應(yīng)用.關(guān)鍵詞：5e；內(nèi)涵；實踐；自由落體1 “5e”教學(xué)模式的構(gòu)成和內(nèi)涵“5e”教學(xué)模式是美國生物學(xué)課程研究（bscs）開發(fā)的一種基于建構(gòu)主義教學(xué)理論和概念轉(zhuǎn)變理論的模式，該模式可分為5個環(huán)節(jié)：引入（engagement）；探究（explorati

2、on）；解釋（explanation）；遷移（elaboration）；評價（evaluation），5個環(huán)節(jié)的首字母均為“e”字符，故稱為“5e”教學(xué)模式.該模式是一種致力于引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有效的教學(xué)模式和教學(xué)方法1.“引入”是“5e”教學(xué)模式的起始環(huán)節(jié)，是吸引學(xué)生眼球、引起學(xué)生注意，增加其課堂有效參與度的開始.這一環(huán)節(jié)的前期，要求教師依據(jù)課程內(nèi)容、學(xué)生已掌握的知識程度和學(xué)生心理發(fā)展的特點等，依托學(xué)生的生活經(jīng)驗、生活實例、物理實驗或物理學(xué)史等創(chuàng)設(shè)合適的問題情境，引起學(xué)生認知沖突，從而激發(fā)學(xué)生求知欲.“探究”環(huán)節(jié)是學(xué)生依據(jù)“前期的認知沖突”，進行合理的科學(xué)猜想、設(shè)計定性或定量的研究實驗或邏輯

3、推理，從而論證自己的猜想，最終形成結(jié)論的過程.該過程是學(xué)生建構(gòu)知識、掌握科學(xué)方法的重要環(huán)節(jié).該過程中，教師是引導(dǎo)者和組織者，為學(xué)生的探究指明正確的方向和組織開展小組合作，實現(xiàn)經(jīng)驗的共享，深化“探究”過程.“解釋”環(huán)節(jié)是在學(xué)生通過探究獲得直接的感性體驗或理性推理后，用自己的語言對相關(guān)問題作出解釋.此環(huán)節(jié)中，教師要充分引導(dǎo)學(xué)生相互傾聽和相互補充，通過適當(dāng)?shù)狞c撥，最終形成規(guī)范、完整、科學(xué)的知識體系.“遷移”環(huán)節(jié)是學(xué)生利用通過自己“探究”、相互補充而形成的新的知識和方法去解答實際問題或應(yīng)用于新情境的過程.該環(huán)節(jié)是學(xué)生的學(xué)習(xí)橫向拓展和縱向挖掘的過程，是深化理解概念的過程，亦是學(xué)生解決實際問題能力的升華的

4、過程.“評價”環(huán)節(jié)分兩部分：一部分是滲透在前述的四個環(huán)節(jié)里，其目的是對學(xué)生活動做出恰當(dāng)?shù)闹敢凸膭?，促進前述環(huán)節(jié)的順利進行；另一部分是放在結(jié)尾處，其包括學(xué)生評價和教師評價兩個方面.學(xué)生評價是學(xué)生對自己所掌握的知識、方法和過程中出現(xiàn)的問題等多方面的反思，并提出可進一步探討的問題.教師評價是教師對學(xué)生掌握知識和技能情況的評定，亦是“態(tài)度、情感和價值觀”的引領(lǐng).2 “5e”教學(xué)模式的實踐運用舉隅自由落體運動2.1 引入問題情境1 小游戲如圖1，測測你的反應(yīng)快不快？ 請你和周圍幾組同學(xué)比較，誰反應(yīng)最快？你的比較角度？反思與評價 直尺，在日常生活中主要是用來測量長度，即對應(yīng)的是空間.本問題的設(shè)置，與學(xué)生

5、的前概念不一致，引發(fā)了學(xué)生的認知沖突，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在學(xué)生具體操作前，教師應(yīng)先做好相關(guān)釋疑，如反應(yīng)時間是指“發(fā)現(xiàn)情況傳遞信息給大腦大腦發(fā)出指令肢體做出反應(yīng)”的時間間隔.在學(xué)生具體操作中，教師應(yīng)巡視全場，對學(xué)生一些錯誤的操作進行相關(guān)的引導(dǎo).在學(xué)生表述過程中，教師應(yīng)做好適當(dāng)?shù)难a充，從而自然的引出本節(jié)課的課題.問題情境2 你觀察過落體運動嗎？請依據(jù)你所觀察到的現(xiàn)象，說一說“重的物體和輕的物體哪個下落的快？”反思與評價 在實際的課堂教學(xué)中，在問題情境2的引導(dǎo)下，學(xué)生嘗試解答，有的同學(xué)以“樹葉和石子”的下落為例，認為“重物比輕物下落快”；有的同學(xué)以“大石子和小石子”的下落為例，認為“重物、輕

6、物下落一樣快”等等.本問題的設(shè)計，將學(xué)生的思緒引向他們原有物理認知和方法經(jīng)驗上去，讓學(xué)生的原有認知展現(xiàn)無遺.教師在此過程中，依托學(xué)生所舉實例和科學(xué)史（亞里士多德的結(jié)論），引導(dǎo)學(xué)生對比分析，部分同學(xué)能夠很快就感知到是空氣阻力對運動造成了一定的影響，從而為后繼的“探究”奠定了基礎(chǔ).2.2 探究問題情境3 實驗探究利用手邊的物品（如紙片、鉛筆、文具盒等）驗證，重的物體一定比輕的物體下落的快嗎？此處是討論“物體的輕重”對下落運動的影響，若你認為空氣阻力對實驗會產(chǎn)生一定的影響，請你設(shè)法消除這一干擾.請學(xué)生表述現(xiàn)象？問題情境4 邏輯推理以學(xué)生手邊兩個質(zhì)量不同的物體為例，現(xiàn)將兩物體從靜止開始釋放，按亞里士多

7、德的結(jié)論，兩物品下落快慢的情況如何？若將兩個物品連接起來，這個整體的下落快慢與前述兩者又有何區(qū)別？反思與評價 “問題3”的設(shè)置，意圖利用學(xué)生熟悉的身邊物品創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，充分開發(fā)其潛在的教育功能，使學(xué)生倍感親切，從而獲得有效的思維啟迪和愉快的情感體驗2，拉近了學(xué)生與物理的距離，讓學(xué)生感受到物理就在身邊.體驗過程中，學(xué)生充分發(fā)揮想象和設(shè)計能力，有用“橡皮和紙片”的、“紙片和紙團”的等等，極大的提高了學(xué)生的參與度，增強了學(xué)生的體驗性和存在感.“問題4”的設(shè)置讓學(xué)生充分感受到了邏輯的力量，在推理、辨析中形成結(jié)論.教師此時再出示真空管實驗，再次驗證學(xué)生的結(jié)論，引出“自由落體運動”的定義.問題情境5 在依

8、據(jù)“自由落體運動”定義討論該運動的特征后，教師可出示適當(dāng)?shù)睦}，如“在真空中由靜止開始釋放的鐵球的運動；在空氣中靜止釋放的紙片；在空氣中由靜止開始釋放的鐵球的運動”，讓學(xué)生去判斷哪些運動可以看成是自由落體運動.然后提出新的問題依據(jù)你的生活經(jīng)驗，自由落體運動是什么性質(zhì)的運動？你準(zhǔn)備如何驗證你的猜想？（小組討論、分組實驗）反思與評價 例題的出示是為了通過實例的辨析，進一步幫助學(xué)生理解自由落體運動的特征.依據(jù)生活經(jīng)驗，學(xué)生能夠很快得出自由落體運動是一種加速度運動，此時教師立刻提出“這是勻加速直線運動嗎”，從而引發(fā)新的問題“如何測定自由落體運動的加速度”.該問題建議通過小組討論的形式進行.從課堂實踐看

9、，學(xué)生主要的測量方向有兩個：（1）方案1測下落高度和時間，討論關(guān)系.教師在肯定學(xué)生實驗思想方法的正確性后，可引導(dǎo)全體學(xué)生對本方案的“可操作性”進行討論；（2）方案2紙帶法.當(dāng)學(xué)生回答出這一方案后，教師進一步追問實驗具體的操作等細節(jié)問題，然后進行分組實驗，測量自由落體運動的加速度，并交流各自的結(jié)果；（3）具體操作中，若學(xué)生基礎(chǔ)較好且運算情況良好的話，建議對利用“頻閃照片測加速度”做簡要討論. 2.3 解釋本節(jié)課，“學(xué)生解釋”共有兩部分：一是前期通過體驗性實驗和邏輯推理，對“物體下落的快慢與物體的輕重有無關(guān)系”作出判斷；二是依據(jù)定量實驗，通過具體的實驗數(shù)據(jù)，計算下落過程中的加速度，從而給出自由落體

10、運動的特征.在這兩個過程中，教師要充分給予學(xué)生展示自我探究成果的舞臺，鼓勵學(xué)生用自己的語言表述對所探究知識、規(guī)律等的理解，分享過程中所使用的物理思想和數(shù)學(xué)處理方法等；教師要與其他學(xué)生做好一個傾聽者，同時引導(dǎo)其他同學(xué)做好相關(guān)補充和論證，最后再針對學(xué)生的一些不完整的結(jié)果、錯誤的結(jié)論和方法、存在的疑問進行引導(dǎo)解釋，使學(xué)生逐步建立起完整的、正確的科學(xué)知識體系3，最后出示教材上的圖片，請學(xué)生觀察表中數(shù)據(jù)分布的特點，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力.2.4 遷移問題情境6 通過前面的學(xué)習(xí)，我們認識了自由落體運動的性質(zhì)，你能否說說自由落體運動中描述物體運動的物理量之間存在怎樣的規(guī)律？問題情境7 測量一下你和同桌

11、的反應(yīng)時間并計算出來.反思與評價：“問題情境6”的設(shè)計，是讓學(xué)生對新舊知識進行對比，建立聯(lián)系，使學(xué)生可以把新的知識和方法納入原有的知識系統(tǒng)，構(gòu)建起新的知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力.“問題情境7”的設(shè)計，首尾呼應(yīng)，學(xué)以致用，從而進一步加深學(xué)生對新知識的理解和運用.2.5 評價問題情境8 （1）這堂課，你學(xué)到了哪些物理知識？你體會到了哪些探究未知事物、規(guī)律的方法？（2）通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你如何評價亞里士多德和伽利略對研究落體運動所做的貢獻？你覺得科學(xué)研究的重要精神是什么？反思與評價 第一個問題的設(shè)計，目的是希望學(xué)生對本節(jié)課所涉及的知識和方法進行梳理，同時也是對自己在本節(jié)課中的一些學(xué)習(xí)行為進行反思，

12、以便在以后的學(xué)習(xí)中進行合理的調(diào)整；第二個問題是從“情感、態(tài)度、價值觀”層面上來設(shè)計的，意圖引導(dǎo)學(xué)生能夠正確、全面的評價兩位科學(xué)家所做的貢獻，避免以偏概全.3 教學(xué)反思奧爾康、金德和申內(nèi)特研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)生一般能記住他們所閱讀過的10%他們邊做邊說的90%4.顯然，學(xué)生的參與度決定了他們的收獲程度.在“5e”教學(xué)模式的課堂上，在教師的“問題支架”下，學(xué)生積極參與，通過“感知定性體驗邏輯推理定量探究闡述觀點”的方式，在過程中構(gòu)建知識體系，體悟科學(xué)方法，獲得成功的喜悅，從而逐步形成一個感知心智活動的良性循環(huán)、形成樂觀向上的人生觀和價值觀.參考文獻：1吳成軍，張敏.美國生物學(xué)“5e”教學(xué)模式的內(nèi)涵、實例及其本質(zhì)