趙呈領(lǐng)趙文君 蔣志輝

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面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式設(shè)計(jì)*

趙呈領(lǐng)1趙文君1[通訊作者]蔣志輝1,2

（1．華中師范大學(xué) 教育信息技術(shù)學(xué)院，湖北武漢 430079；2．長(zhǎng)沙師范學(xué)院 電子與信息工程系，湖南長(zhǎng)沙 410100）

當(dāng)前由傳統(tǒng)的“理工科教育”轉(zhuǎn)變?yōu)镾TEM跨學(xué)科教育，尚缺乏切實(shí)可行的教學(xué)模式和有效的教學(xué)策略。文章首先闡述了STEM教育的內(nèi)涵，并試圖從教學(xué)模式、教育理念、學(xué)習(xí)方式、培育目標(biāo)、內(nèi)核驅(qū)動(dòng)力、教育基礎(chǔ)、教育特征、教學(xué)原則等八個(gè)方面分析本土化STEM教育形態(tài)；隨后，文章設(shè)計(jì)了包含參與、探究、解釋、精致、評(píng)價(jià)的5E教學(xué)流程；最后，文章以“探究”為核心，針對(duì)三種探究式教學(xué)策略，構(gòu)建出面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式并進(jìn)行了案例分析，以期為未來(lái)STEM教育的研究與發(fā)展提供理論參考。

STEM教育；5E教學(xué)流程；探究式教學(xué)策略；跨學(xué)科教育

國(guó)務(wù)院辦公廳在印發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016-2020年）》中明確提出，要完善基礎(chǔ)教育階段的科技教育，增強(qiáng)中小學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，并采取一系列措施，如修訂小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材，增強(qiáng)中學(xué)數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等學(xué)科教學(xué)的橫向配合，修訂普通高中科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域課程標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)普通高中探索開(kāi)展科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)實(shí)踐的跨學(xué)科探究活動(dòng)[1]。在此背景下，STEM教育得到大力倡導(dǎo)。但是，由傳統(tǒng)的“理工科教育”轉(zhuǎn)變?yōu)镾TEM跨學(xué)科教育，尚缺乏切實(shí)可行的教學(xué)模式和有效的教學(xué)策略，許多STEM教師仍然處于“摸著石頭過(guò)河”的階段。對(duì)此，本研究試圖為STEM教育設(shè)計(jì)優(yōu)化的教學(xué)模式，提出針對(duì)性的教學(xué)策略，以期為STEM教育的研究與發(fā)展提供理論參考。

一 STEM教育及其關(guān)鍵因素分析

1 STEM教育的內(nèi)涵

STEM教育被稱(chēng)為“元學(xué)科”[2]，是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）的簡(jiǎn)稱(chēng)，后來(lái)又增補(bǔ)了藝術(shù)（Art），旨在將多學(xué)科進(jìn)行交叉融合，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維。具體來(lái)說(shuō)，科學(xué)試圖通過(guò)獲得實(shí)證經(jīng)驗(yàn)，來(lái)理解自然世界；技術(shù)源于工程設(shè)計(jì)，以滲入工程理念；工程結(jié)合科學(xué)與數(shù)學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品；數(shù)學(xué)通過(guò)邏輯計(jì)算與證明，來(lái)解釋事物的關(guān)系模式；藝術(shù)則強(qiáng)調(diào)工藝設(shè)計(jì)與創(chuàng)造帶來(lái)的價(jià)值。有別于傳統(tǒng)學(xué)科對(duì)思維的禁錮，STEM教育注重形成實(shí)踐性較強(qiáng)的跨學(xué)科思維理念，意在培養(yǎng)學(xué)生具備各學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)能力和綜合運(yùn)用能力，以支撐未來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2 STEM教育的關(guān)鍵因素分析

通過(guò)闡述STEM教育的內(nèi)涵，結(jié)合我國(guó)教育系統(tǒng)的呈現(xiàn)特征，本研究嘗試從以下八個(gè)關(guān)鍵因素對(duì)本土化形態(tài)下的STEM教育展開(kāi)分析：

（1）教學(xué)模式：基于項(xiàng)目或問(wèn)題導(dǎo)向

課堂中，教師可利用項(xiàng)目教學(xué)法，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生完成某個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行具體的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題是STEM多學(xué)科交叉整合的關(guān)鍵，是培養(yǎng)創(chuàng)造力的重要前提。Berry等[3]主張將基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式與STEM教育教學(xué)相結(jié)合，在問(wèn)題情境中有效促進(jìn)跨學(xué)科知識(shí)的整合以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，同時(shí)將問(wèn)題貫穿于項(xiàng)目始終，由教師提供“支架”，引導(dǎo)學(xué)生提出解決方案。

（2）教育理念：“做中學(xué)”與跨學(xué)科知識(shí)整合

杜威主張“做中學(xué)”，即在做的過(guò)程中獲得經(jīng)驗(yàn)，而“做”就是一個(gè)不斷試錯(cuò)的過(guò)程，同時(shí)伴隨著大腦的經(jīng)驗(yàn)回顧、思考或頓悟?？鐚W(xué)科理念的核心是整合，就是融合其它學(xué)科知識(shí)于具體的情境實(shí)踐中，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)，開(kāi)展探究性學(xué)習(xí)、同儕互助學(xué)習(xí)、玩中學(xué)、做中學(xué)等豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)，并通過(guò)集成、模仿或創(chuàng)造，形成創(chuàng)新類(lèi)學(xué)習(xí)成果。

（3）學(xué)習(xí)方式：自主學(xué)習(xí)與合作探究

新課標(biāo)倡導(dǎo)“自主、合作、探究”的學(xué)習(xí)方式。其中，自主學(xué)習(xí)的核心品質(zhì)是獨(dú)立，要求學(xué)生具有對(duì)知識(shí)開(kāi)拓的好奇心和自我約束力。合作學(xué)習(xí)能促進(jìn)創(chuàng)造性思維的發(fā)展，激發(fā)參與情感，增加觀點(diǎn)觸發(fā)的數(shù)量和質(zhì)量，并能在問(wèn)題解決的過(guò)程中產(chǎn)生創(chuàng)意。在STEM教育的過(guò)程中，自主與合作的學(xué)習(xí)方式應(yīng)作為學(xué)生“探究”的行為載體，以展開(kāi)深入的研究和創(chuàng)新。

（4）培育目標(biāo)：核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)包括批判性思維、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新與問(wèn)題解決能力、自我認(rèn)識(shí)與調(diào)控、溝通與合作等。聯(lián)合國(guó)教科文組織在2015年發(fā)布的《反思教育：向“全球共同利益”的理念轉(zhuǎn)變？》（）中提出所有青年都應(yīng)具備跨界素養(yǎng)，其要旨與核心素養(yǎng)不謀而合。STEM素養(yǎng)不僅包括科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)，還包括社會(huì)人文素養(yǎng)、藝術(shù)素養(yǎng)等STEM-x[4]。要跨界，就要解除思想的束縛，將STEM教育倡導(dǎo)的各學(xué)科素養(yǎng)交叉融合，塑造跨學(xué)科的綜合型核心素養(yǎng)。

（5）內(nèi)核驅(qū)動(dòng)力：信息技術(shù)支撐的創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育是信息技術(shù)支持下開(kāi)源的STEM教育，它是一種培養(yǎng)創(chuàng)客精神的教育形態(tài)，注重與新科技的結(jié)合，并逐步培養(yǎng)跨學(xué)科的創(chuàng)新能力。走入課堂的創(chuàng)客教育應(yīng)以STEM教育為原型，利用多種信息技術(shù)手段為教學(xué)帶來(lái)如3D打印、智能機(jī)器人、開(kāi)源硬件等高效創(chuàng)新的典型實(shí)踐，注重培養(yǎng)學(xué)生具有數(shù)字技術(shù)時(shí)代的設(shè)計(jì)思維、計(jì)算思維和創(chuàng)新思維。

（6）教育基礎(chǔ)：STEM學(xué)科知識(shí)

實(shí)施STEM教學(xué)應(yīng)以學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的掌握為前提，其中編程和計(jì)算機(jī)思維日益成為了STEM課程的基礎(chǔ)學(xué)科要素。余勝泉等[5]建議，設(shè)計(jì)STEM課程時(shí)應(yīng)保證問(wèn)題或項(xiàng)目對(duì)所有學(xué)科基礎(chǔ)性知識(shí)結(jié)構(gòu)全面均衡的覆蓋；蔣志輝等[6]設(shè)計(jì)了STEM教育背景下中小學(xué)生學(xué)習(xí)力的培養(yǎng)策略，將STEM課程作為其核心要素，并強(qiáng)調(diào)了基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于STEM教育的重要意義。

（7）教育特征：情境性、個(gè)性化和多樣性

在STEM教學(xué)過(guò)程中，教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，學(xué)生則從不同視角探尋思路，提出個(gè)性化的解決方案。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和認(rèn)知方式存在差異，故所得方案也具有多樣性。此外，校內(nèi)外教育機(jī)構(gòu)為STEM活動(dòng)提供多樣化平臺(tái)，極大地豐富了學(xué)生的課內(nèi)外學(xué)習(xí)生活，對(duì)于學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)空間的釋放、情境性探究思路的引導(dǎo)和多樣性研究成果的孵化均起到了良好的促進(jìn)作用。

（8）教學(xué)原則：學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)

“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”是教學(xué)的一項(xiàng)基本原則。在現(xiàn)代教育理念下，教師主導(dǎo)作用的關(guān)鍵應(yīng)在于如何“育人”，故需在教學(xué)中進(jìn)行有策略的組織、啟發(fā)和引導(dǎo)，并注重給學(xué)生提供豐富且具有探究性和挑戰(zhàn)性的活動(dòng)內(nèi)容；學(xué)生是認(rèn)知的主觀能動(dòng)者，需在復(fù)雜的情境中主動(dòng)探索，并以課堂主體身份參與活動(dòng)——如此，“雙主式”教學(xué)將再上新高度。

本土化形態(tài)下的STEM教育契合時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，它依據(jù)多種先進(jìn)的教育理念，匯集了多元現(xiàn)代教育特征和多層面教學(xué)要素，使我國(guó)教育模態(tài)更具優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?jié)摿?。本研究嘗試將STEM教育理念融入課堂教學(xué)模式中，設(shè)計(jì)特色精準(zhǔn)的教學(xué)策略，以適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的需要。

二 面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式

1 5E教學(xué)流程的設(shè)計(jì)

5E教學(xué)模式是一種基于建構(gòu)主義的探究式教學(xué)模式。該模式由美國(guó)的生物學(xué)課程研究會(huì)（Biological Sciences Curriculum Study，BSCS）在Atkin-Karplus學(xué)習(xí)環(huán)的基礎(chǔ)上提出，包含參與（Engage）、探究（Explore）、解釋?zhuān)‥xplain）、精致（Elaborate）和評(píng)價(jià)（Evaluate）五個(gè)環(huán)節(jié)[7]。本研究將該模式置于STEM教育背景下，設(shè)計(jì)了面向STEM教育的5E教學(xué)流程，如圖1所示。

圖1 面向STEM教育的5E教學(xué)流程

①參與：又稱(chēng)“引入”，是學(xué)生對(duì)STEM情境的初體驗(yàn)環(huán)節(jié)。課前，STEM教師了解學(xué)生對(duì)于新學(xué)任務(wù)的前概念；課中，教師將學(xué)生引入STEM項(xiàng)目所創(chuàng)設(shè)的情境中，并以問(wèn)題為導(dǎo)向，將STEM課程內(nèi)容置于有意義的活動(dòng)、生活實(shí)例中，促使學(xué)生思考并引發(fā)新舊概念的認(rèn)知沖突，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和探究意識(shí)。該環(huán)節(jié)可以通過(guò)觀看視頻、頭腦風(fēng)暴、實(shí)地考察等活動(dòng)進(jìn)行。

②探究：是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)。探究就是問(wèn)題解決的過(guò)程，需要學(xué)生敢于提出質(zhì)疑并逐步激發(fā)探究思維，構(gòu)建對(duì)新概念的認(rèn)知。學(xué)生是探究活動(dòng)的主體，采取自主、合作探究的方式參與，通過(guò)觀察描述、比較分類(lèi)、交流討論等形式建立事物之間的聯(lián)系；教師是探究活動(dòng)的主導(dǎo)，運(yùn)用STEM知識(shí)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，對(duì)學(xué)生給予個(gè)性化指導(dǎo)，并提供“支架式”支持。此階段是引發(fā)STEM創(chuàng)新思維的開(kāi)端，注重培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力和動(dòng)手實(shí)踐能力，以促進(jìn)其知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的建構(gòu)和技能技巧的掌握。

③解釋?zhuān)菏荢TEM新概念的生成環(huán)節(jié)。解釋即揭示探究的意義，學(xué)生完成探究后通過(guò)師生答疑、演講辯論、虛擬演示等方式展示方案——由于探究問(wèn)題具有開(kāi)放性，故所得方案也將具有多樣性。教師通過(guò)播放視頻、多媒體虛擬演示、提示討論等方式對(duì)方案進(jìn)行解釋或補(bǔ)充，在闡釋概念時(shí)注重強(qiáng)調(diào)學(xué)科之間的整合，以培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科素養(yǎng)、問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力。

④精致：是對(duì)新概念的遷移運(yùn)用。STEM教師啟發(fā)學(xué)生利用新概念解決具有關(guān)聯(lián)性的新問(wèn)題或新現(xiàn)象，并給予適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間和空間，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)參與討論、協(xié)作交流進(jìn)行總結(jié)歸納——這是一個(gè)對(duì)新概念不斷精致化的過(guò)程，能促進(jìn)STEM跨學(xué)科知識(shí)的遷移運(yùn)用。此后，教師再行安排探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生不斷內(nèi)化新知識(shí)，并培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、問(wèn)題探究和科學(xué)創(chuàng)新的能力，不斷提升STEM綜合素養(yǎng)。

⑤評(píng)價(jià)：貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程。STEM教育的評(píng)價(jià)具有多樣化特征，不僅包括學(xué)生學(xué)習(xí)反饋、探究積極性等課堂評(píng)價(jià)，還包括教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)與互評(píng)。此階段也可由師生共同開(kāi)發(fā)STEM課程評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)。此外，還可以結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等智能化的學(xué)習(xí)分析技術(shù)，來(lái)獲得個(gè)性化、全方位的監(jiān)測(cè)信息。評(píng)價(jià)的方法除了過(guò)程性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)，還應(yīng)關(guān)注發(fā)展性評(píng)價(jià)，其中學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新能力和合作能力應(yīng)是重點(diǎn)考核指標(biāo)。

2 三種探究式教學(xué)策略的對(duì)比

在5E教學(xué)模式中，探究是中心環(huán)節(jié)，而問(wèn)題又是探究活動(dòng)的核心。無(wú)論STEM教學(xué)如何設(shè)計(jì)，都要經(jīng)歷一個(gè)運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)探究、獲得新知和再探究的過(guò)程。為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，我國(guó)新課標(biāo)提出了發(fā)現(xiàn)式探究、推理式探究和實(shí)驗(yàn)式探究三種探究式教學(xué)策略[8]。本研究對(duì)這三種探究式教學(xué)策略進(jìn)行了對(duì)比分析，如表1所示。

表1 三種探究式教學(xué)策略的對(duì)比分析

柳棟等[9]認(rèn)為，STEM的課堂常常是基于真實(shí)問(wèn)題解決的探究式學(xué)習(xí)或基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在看似雜亂無(wú)章的情境中發(fā)展設(shè)計(jì)能力與問(wèn)題解決能力。解決問(wèn)題的過(guò)程就是認(rèn)知活動(dòng)的過(guò)程，而設(shè)計(jì)是一種解決多重問(wèn)題的活動(dòng)，所以設(shè)計(jì)活動(dòng)也應(yīng)該是認(rèn)知活動(dòng)的一部分。由此，本研究認(rèn)為基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)貫穿于基于問(wèn)題解決的STEM探究性活動(dòng)過(guò)程之中。

3 面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式的構(gòu)建

綜上，本研究以STEM教育為背景，以“5E教學(xué)流程”為基本架構(gòu)，以“探究”為核心點(diǎn)，將三種探究式教學(xué)策略融入該流程，設(shè)計(jì)了面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式，如圖2所示。

圖2 面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式

本土化的STEM教育有機(jī)融合了基于項(xiàng)目或問(wèn)題導(dǎo)向的教學(xué)模式、跨學(xué)科和“做中學(xué)”的教育理念、個(gè)性化多元培養(yǎng)的教育特征、自主合作探究的學(xué)習(xí)方式和信息技術(shù)支撐的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力等多種現(xiàn)代教育教學(xué)元素，成為新時(shí)代下智慧教育的重要組成部分。在STEM教育環(huán)境下，5E教學(xué)流程循環(huán)交替地運(yùn)行——其中，“探究”既是5E教學(xué)活動(dòng)的中心環(huán)節(jié)，也是貫穿于整個(gè)STEM教學(xué)過(guò)程的核心思想。當(dāng)一個(gè)探究節(jié)點(diǎn)結(jié)束之后，又會(huì)在此基礎(chǔ)上以該結(jié)束點(diǎn)為起點(diǎn)，觸發(fā)新的節(jié)點(diǎn)和新一輪的探究過(guò)程；并且，在每一輪的探究活動(dòng)中學(xué)生表現(xiàn)出個(gè)性化、多樣性的學(xué)習(xí)結(jié)果，使得其認(rèn)知思維不斷從橫向、縱向發(fā)散延伸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的構(gòu)建、加工、生成和遷移。從STEM教育的內(nèi)涵考慮，學(xué)生探究性地參與學(xué)習(xí)實(shí)踐和互動(dòng)交流是在活動(dòng)層面較為貼切的學(xué)習(xí)方式，也是對(duì)培養(yǎng)理工科思維品質(zhì)和踐行跨學(xué)科教育理念的一種有益嘗試。

與此同時(shí)，由于STEM內(nèi)容具有多樣性，教學(xué)應(yīng)結(jié)合探究式教學(xué)策略的不同特點(diǎn)進(jìn)行靈活選擇和調(diào)整，并合理安排教學(xué)順序：若探究要點(diǎn)多而分散，可以設(shè)置多個(gè)“5E”循環(huán)；若探究活動(dòng)較為復(fù)雜，可以橫跨幾節(jié)課來(lái)完成“5E”教學(xué)過(guò)程；若探究活動(dòng)的中間環(huán)節(jié)較多，可以對(duì)“探究—解釋”部分反復(fù)實(shí)施多次再逐步推進(jìn)教學(xué)。這就要求STEM教師具備一定的教學(xué)掌控能力，能夠合理預(yù)估和有效組織、引導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)，并允許學(xué)生在探究活動(dòng)中不斷試錯(cuò)。

三 5E探究式教學(xué)案例

本研究采用面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式，針對(duì)三種探究式教學(xué)策略分別設(shè)計(jì)了具體的教學(xué)案例（如表2所示），以通過(guò)教學(xué)實(shí)例幫助理解該教學(xué)模式。

四 小結(jié)

STEM教育進(jìn)入課堂已成全球趨勢(shì)。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，培養(yǎng)學(xué)生的STEM核心素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力已成為一種新的教育范式。因此，STEM教育的研究者和建設(shè)者應(yīng)立足于國(guó)內(nèi)教育的發(fā)展現(xiàn)狀，將其植入本土化教育模式中，并將STEM與社會(huì)價(jià)值、人文藝術(shù)、信息技術(shù)等相融合，創(chuàng)建出具有中國(guó)特色的STEM教育形態(tài)。

本研究試圖從多個(gè)視角分析本土化的STEM教育形態(tài)，并以“5E教學(xué)流程”為基本架構(gòu)，以“探究”為核心點(diǎn)，針對(duì)三種探究式教學(xué)策略，構(gòu)建出面向STEM教育的5E探究式教學(xué)模式。該模式終歸要落到實(shí)處，而從嘗試引入到全面推廣需經(jīng)歷一個(gè)曲折的過(guò)程?；诖?，教育研究者在踐行該模式的過(guò)程中，要不斷改進(jìn)教學(xué)策略，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，推動(dòng)STEM教育的螺旋式前進(jìn)，并以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享為發(fā)展理念，加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化的建設(shè)步伐。

表2 三種5E探究式教學(xué)案例

[1]國(guó)務(wù)院辦公廳.全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案(2016-2020年)[OL].

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編輯：小米

The Design of 5E Inquiry Teaching Model for STEM Education

ZHAO Cheng-ling1ZHAO Wen-jun1[Corresponding Author]JIANG Zhi-hui1,2

Atpresent, thetransformationof traditional “science and engineering education”into Science, Technology, Engineering, Mathematics (STEM) interdisciplinary educationstill lacks of the practical teaching methods and effective teaching strategies. Firstly, this paper expounded the connotation of STEM education, and attempted to analyze the pattern of indigenized STEM education from the eight aspects of teaching model, educational idea, learning style, cultivating goal, core driving force, educational foundation, educational characteristic and teaching principle. Secondly, the 5E teaching process including engagement, exploration, explanation, elaboration and evaluationwasdesigned. Finally, takingthe “inquiry” as the core, this paper constructed the 5E inquiry teaching modelfor STEM education aiming at the three inquiry teaching strategies, and further conducted a case study of this model, expecting to provideoretical reference for the future research and development of STEM education.

STEM education; 5E teaching process; inquiry-based teaching strategy; interdisciplinary education

本文為教育部—中國(guó)移動(dòng)科研基金2015年度項(xiàng)目“師范生信息化教學(xué)能力標(biāo)準(zhǔn)與培養(yǎng)模式實(shí)證研究”（項(xiàng)目編號(hào)：MCM21050607）、湖南省社會(huì)科學(xué)成果評(píng)審委員會(huì)項(xiàng)目“區(qū)域內(nèi)優(yōu)質(zhì)教育資源共享機(jī)制及實(shí)證研究”（項(xiàng)目編號(hào)：湘社評(píng)【2017】1號(hào)XSP17YBZC188)的階段性研究成果。

趙呈領(lǐng)，教授，本科，研究方向?yàn)榻逃夹g(shù)學(xué)理論、方法與應(yīng)用，信息技術(shù)與課程整合，郵箱為zhcling@mail.ccnu.edu.cn。

2017年4月17日

10.3969/j.issn.1009-8097.2018.03.016

G40-057

A

1009—8097（2018）03—0106—07