黃皓

摘要：本文首先介紹了5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法，隨后以“設(shè)計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”為例概述了5E學(xué)習(xí)環(huán)理論在物理課堂教學(xué)中的具體運用，然后分析了5E學(xué)習(xí)環(huán)學(xué)習(xí)情境對培養(yǎng)學(xué)生探究能力的作用，最后對教師在5E學(xué)習(xí)環(huán)探究教學(xué)中的角色和作用進行了剖析。

關(guān)鍵詞：5E學(xué)習(xí)環(huán)；探究教學(xué)；綜合實踐活動；簡單機械；小組活動

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）4（S）-0068-4

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法是卡普路斯和賽爾（Karplus&Their）于1967年首先提出的。共有五個階段：投入（Engagement）、探索（Exploration）、解釋（Explanation）、精致化（Elaboration）、評價（Evaluation）。這一教學(xué)模式在西方國家的科學(xué)課程中具有廣泛的應(yīng)用。

下面就以“設(shè)計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”的教學(xué)來說明5E學(xué)習(xí)環(huán)理論在物理課堂教學(xué)中的具體運用。

1 教學(xué)過程的概述

“綜合實踐活動——設(shè)計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”是“蘇科版”義務(wù)教育教科書物理9年級上冊中的第一個研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容，是一節(jié)典型的開放性實驗課。開展綜合實踐活動需要大量時間，完全在課內(nèi)實施很難完成，所以需要輔以一定的課外時間。根據(jù)5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)法，筆者將教學(xué)過程分為五個階段，詳見表1。

2 5E學(xué)習(xí)環(huán)學(xué)習(xí)情境對培養(yǎng)學(xué)生探究能力的作用

5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式以學(xué)生的主動探究為主要手段、通過給學(xué)生提供多次探究機會。使他們的主動性、能動性和創(chuàng)造性發(fā)揮出來。在這個過程中他們掌握基本的概念、原理。形成科學(xué)的探究方法和技巧，在認知結(jié)構(gòu)、認知技能上都得到發(fā)展，并最終養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度與精神。

5E學(xué)習(xí)環(huán)各階段學(xué)習(xí)情境對培養(yǎng)學(xué)生探究能力的具體作用詳見圖1。

3 對利用5E學(xué)習(xí)環(huán)進行探究教學(xué)實踐時教師的主導(dǎo)作用的剖析

3.1 探究活動始于學(xué)生的興趣

在整個探究活動中。最需要去改變的問題或者說教學(xué)過程中壓力最大的問題就是怎樣才能讓學(xué)生愿意主動參與實踐活動。如果這點不能很好的解決，后面的活動設(shè)計再完美，也是無法實施的。在這個階段，教師的榜樣示范作用顯得尤其重要。實踐證明，一個制作簡單，取材方便的實物模型可以有效的激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性。

3.2 對于探究問題的可行性及要用的時間.教師應(yīng)該預(yù)先仔細評估

在“探索”階段。對學(xué)生來說，僅有實物模型是遠遠不夠的，一張手繪的草圖很可能讓學(xué)生倍感親切（如圖2所示）。對于學(xué)生在制作過程中出現(xiàn)幾率較大的難點所在，教師必須要有相當(dāng)?shù)拿翡J性：那些事先充分準(zhǔn)備卻又看似無意的指導(dǎo)就能幫助學(xué)生堅持到底，完成任務(wù)。對于各階段的用時，既要有彈性，也要有限制。如果缺乏有效監(jiān)控，就可能效率低下、浪費時間，有違綜合實踐活動的初衷。

3.3 在探究過程中.隨時注意資料的收集

那些成功的資料固然重要，失敗資料的收集卻更能促進學(xué)生的反思和后攝認知。

例如：在“精致化”階段中的設(shè)計實驗方案這個環(huán)節(jié)，學(xué)生普遍給出如圖3所示設(shè)計。事實上只有在不考慮動滑輪的重力和摩擦力的情況下，F(xiàn)=G/5=2N，所以這種設(shè)計不成立。

這種設(shè)計充分表明。經(jīng)過了大量理想條件下的習(xí)題訓(xùn)練后，學(xué)生已經(jīng)默認滑輪組是不需要考慮動滑輪的重力和摩擦力的。如果不能改變這種錯誤認識，解決實際問題當(dāng)然無從談起。

又如：在“精致化”階段，有一個小組發(fā)現(xiàn)他們設(shè)計的輪軸與滑輪組合的機械效率高達105%！這是絕不可能的。通過教師的引導(dǎo)，經(jīng)反復(fù)嘗試后他們發(fā)現(xiàn)原因其實很簡單，彈簧秤的校零不對；校零時秤鉤在下，使用時秤鉤在上。排除這個錯誤后，實測機械效率降到83%。

3.4 當(dāng)前探究任務(wù)的完成并不意味著探究活動的結(jié)束

教師應(yīng)該有意識的引導(dǎo)學(xué)生并和他們一起回顧、總結(jié)。

例如：為什么選擇輪軸與滑輪的組合？別的組合行不行？通過回顧、討論、總結(jié)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來可以完成任務(wù)的方案不止一個（詳見表2），且有共性。這樣便自然產(chǎn)生了繼續(xù)探究、實踐的愿望。

又如：在“評價”階段可以回顧整個探究過程是如何開展的？有新任務(wù)又該怎么辦？師生共同完成對當(dāng)前研究的綜合整理、反思，從而總結(jié)出探究的一般方法，為下次的探究活動打下堅實的基礎(chǔ)。

4 對利用5E學(xué)習(xí)環(huán)進行探究教學(xué)實踐時教師的角色定位的剖析

4.1 教師不能做學(xué)生的最大供求者

在“探索”階段。學(xué)生開始會習(xí)慣性的關(guān)注教師，等待教師的指導(dǎo)。為了活動的順利開展，教師要有意識的把學(xué)生的注意力從教師身上轉(zhuǎn)移到自身、探究伙伴和探究內(nèi)容上。在“探索”階段，筆者與學(xué)生的交流僅限于提供書面、圖片和視頻資料，所有制作均要求學(xué)生自行完成。

4.2 教師的任務(wù)不是在多少時間內(nèi)教完多少內(nèi)容

事實上這節(jié)教材并沒有涉及新知識點。編者的意圖是通過本次活動，在實踐中應(yīng)用、掌握《機械與功》一章的相關(guān)知識，幫助學(xué)生實現(xiàn)從理論到實踐的跨越式發(fā)展。對編者的意圖，教師務(wù)必深刻領(lǐng)會。

4.3 不要強求學(xué)生服從教師的課前預(yù)設(shè)。要接受學(xué)生做出的任何選擇.放手讓學(xué)生到他們感興趣的方向進行探究

在“精致化”階段。筆者的預(yù)設(shè)是希望學(xué)生在課上實踐時選擇輪軸與斜面的組合來完成任務(wù)，因為這種組合操作最簡單，機械效率最高。然而大多數(shù)學(xué)生一開始都選擇了滑輪組，發(fā)現(xiàn)只用滑輪組不行后多數(shù)小組又選擇了輪軸與滑輪的組合。筆者尊重學(xué)生的選擇，并加以適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)后，同樣完成了探究任務(wù)。

4.4 既不要責(zé)備學(xué)生的錯誤.也不要預(yù)言學(xué)生的錯誤

當(dāng)學(xué)生準(zhǔn)備使用滑輪組完成任務(wù)時，筆者引導(dǎo)他們進行可行性論證；如果學(xué)生不能從理論上分析，不妨實測一下，看測量數(shù)據(jù)如何。結(jié)果學(xué)生都能發(fā)現(xiàn)并改正錯誤，而且整個糾錯過程非常自然。

4.5 當(dāng)學(xué)生給出階段性結(jié)果時.追問他們的判斷依據(jù)；鼓勵學(xué)生在得到最終結(jié)果后，回顧總結(jié)，再接再厲

如前文所述，在“評價”階段對完成任務(wù)的可能組合的回顧、總結(jié)得到了遠遠超出預(yù)設(shè)的多種結(jié)果，最后總結(jié)出的各種可能組合的共同點也遠遠超過了教材的教學(xué)要求。通過實踐，學(xué)生很順利的理解、掌握了這些有相當(dāng)難度的知識；而筆者在備課階段從未想到會有這樣的教學(xué)效果。

綜上所述，5E學(xué)習(xí)環(huán)教學(xué)模式對教師的角色、作用進行了重新定位，教師的角色、教師發(fā)揮作用的方式也發(fā)生了顯著的變化。教師不再為了“圓滿”而包辦代替，教師由臺前退到幕后，由知識的“權(quán)威”、教學(xué)管理的“控制者”變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的協(xié)助者、輔導(dǎo)者，開始以更加良性的方式發(fā)揮重要作用，從而合理、有效地促進了實驗教育的精神價值和文化底蘊的回歸。

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（欄目編輯 鄧磊）