以《我們的雙耳》為例設計5E教學模式

◇何喜珍（上海：上海市嘉定區普通小學白銀路分校）

5E 教學模式源于美國科學課程，前身是伯克萊大學的兩位學者Atkin＆Karplus 提出的“學習環”模式，包括探索、發明和發現，后來又修改為探索、概念介紹和概念應用，這一模式的理論基礎是皮亞杰的發生認識論。隨著科學教育改革的深入、建構主義等學習理論的滲透，1987年，美國生物學課程研究所（BSCS）在“學習環”模式的基礎上，在前面加上初始階段，在后面加上對學生的評估，演變成5 個階段，即吸引，探究，解釋，遷移和評價。因五個環節的英文首字母均為“E”，故稱為5E教學模式。

2022年版《義務教育科學課程標準》（以下簡稱“新課標”）指出，“科學課程旨在培養學生的核心素養，為學生的終身發展奠定基礎”。新課標倡導“設計學生喜聞樂見的科學活動，創設愉快的教學氛圍，保護學生的好奇心”；鼓勵“以探究和實踐為主的多樣化的學習方式，讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗”；重視“構建素養導向的綜合評價體系”，改進結果評價，強化過程評價，探索增值評價。5E 教學模式的五個階段，與新課標的課程理念相契合，其理論基礎和操作流程非常符合義務教育科學課程的特點。本文以《我們的雙耳》一課為例，基于5E 教學模式進行教學設計，闡述5E 教學模式在小學科學教學實踐中的實施方法和建議。

一、基于5E教學模式設計教學流程

《我們的雙耳》是五年級第二學期自然第三單元“感知外部世界”的第二課。本節課是在第一課《眼睛的作用》的基礎上，認識人的聽覺器官——耳。在四年級時，學生已經學習了物體振動產生聲音、聲音有大小和高低之分、振動幅度的變化會改變聲音的大小等知識，本節課是在此基礎上，進一步認識人耳的結構以及雙耳聽到聲音的過程。本節課通過觀察模型、拼耳朵拼圖來認識人耳的結構，通過自制人耳結構模型，模擬耳聽到聲音的過程，使學生自主建構科學知識，從而提升科學學科核心素養。

二、基于5E教學模式的教學實施方法

（一）吸引：創設問題情境，激發學生學習興趣

吸引是5E 教學模式的第一個環節。在這一環節中，教師通過創設真實的問題情境吸引學生的注意力，激發其好奇心，同時明確本節課的學習主題和要解決的問題，從而帶動學生主動參與探究實踐。教師可以從學生熟悉的生活現象入手，合理利用周圍教學資源，采用科學的提問形式，帶領學生在問題的驅動下實施主動探究。

在《我們的雙耳》教學中的吸引環節，教師組織學生進行聲音“猜一猜”活動，利用多媒體播放生活中常見的聲音，讓學生猜一猜這是什么發出的聲音。通過這一環節，學生能夠迅速集中注意力，認真聆聽，積極參與。接著教師進一步引導，提出本節課的驅動性問題：“我們的耳朵有怎樣的結構？它是怎樣幫助我們聽到聲音的？”學生在這一問題的驅動下，以高投入的狀態繼續開展后續的學習。

（二）探究：倡導動手實踐，建構學生認知模型

探究是5E 教學模式的中心環節，也是科學課堂教學的重要組成部分。在探究環節中，教師要充分研讀教材，優化實驗過程和實驗步驟，鼓勵學生進行自主探究學習，還要注重引導、觀察和聆聽，為學生提供必要的支持和幫助，發展學生的科學思維，營造和諧、民主的學習氛圍。

在《我們的雙耳》一課中，教師設計了以下兩個探究活動：

探究1：人耳的結構。

教師引導學生觀察人耳結構仿真模型，初步認識人耳的結構；通過拼耳朵結構拼圖，讓學生練習正確擺放人耳各部分的位置；最后通過視頻，使學生進一步認識人耳各部分的結構特點。

探究2：制作模型，模擬人耳聽到聲音的過程。

教師為各小組準備以下實驗器材：兩端開口的硬紙筒、氣球皮、一根細的棉線（一端綁有輕質泡沫）、雙面膠布。播放事先錄制好的制作步驟視頻，指導學生用這些實驗器材制作人耳結構功能模型。

制作完成之后，小組成員利用自制的模型進行實驗：一位學生水平拿著硬紙筒，使輕質泡沫貼著氣球皮，接著對著硬紙筒開口的一側大聲發聲，其他學生觀察氣球皮處輕質泡沫的變化。可以看到，輕質泡沫隨著人的發聲而不斷振動。

（三）解釋：自主歸納總結，促進學生知識內化

解釋是5E 教學模式的關鍵環節。在這一階段，學生已經獲得了相關的實驗數據或者實驗事實，教師要引導學生對相關的現象、數據進行分析解釋，促使學生將事實證據抽象化、理論化，由感性認識上升為理性認識。教師可以組織小組內、小組間相互研討、補充、糾錯，為學生搭建自主學習的平臺。通過傾聽了解學生的思維困惑，敏銳地抓住學生的獨特觀點，幫助學生建構科學概念，促進知識內化。

在《我們的雙耳》教學中的解釋環節，實驗結束之后，教師組織學生交流實驗結果，討論產生這樣實驗結果的原因。接著教師引導小組成員結合人耳的結構，討論自制模型中的“硬紙筒”“氣球皮”“輕質泡沫”分別模擬的是人耳的哪部分結構（分別模擬的是耳道、鼓膜、聽小骨）。待學生找到自制模型和人耳結構各部分的對應關系之后，再結合實驗過程和實驗結果，就很容易理解人耳聽到聲音的過程了。注意要先讓學生嘗試說出其中的科學原理，教師再進行點評、糾正，最后歸納總結。

（四）遷移：拓展認知維度，發展學生科學思維

遷移是5E 教學模式的提升環節。在遷移環節中，學生運用新知識解決新情境中的問題，既能檢驗學生對于知識的理解程度，又能促使學生對概念深度學習，提升學生的思維能力。教師可以創設新的問題情境，拓展科學概念的基本內涵，發散學生的思維，培養學生靈活運用知識的能力，也可以提供新的認知素材來開闊學生視野，拓展已有的認知維度，提升學生的認知水平。

在《我們的雙耳》教學遷移環節中，教師向學生展示熟悉的詩句“不敢高聲語，恐驚天上人”“路人借問遙招手，怕得魚驚不應人”，并提問：從科學的角度如何理解這里的“高聲語”“遙招手”？說明鼓膜的振動幅度與哪些因素有關？學生結合已有的知識儲備以及本節課新學到的知識，能夠說出“高聲”對應的是聲音比較大，“遙”對應的是距離比較遠，由此說明聲音的大小和遠近可以影響鼓膜振動的幅度。接著教師繼續引導學生做出猜想：距離相同時，聲音越大，鼓膜振動幅度越大；大小相同時，距離越近，鼓膜振動幅度越大。不同小組就不同的猜想，利用控制變量法設計實驗方案，有助于發展學生的科學思維能力和探究實踐能力，提升科學學科核心素養。

（五）評價：重視過程評價，提高學生探究動力

評價是5E 教學模式的最終環節。實際上，評價貫穿科學教學的全過程。5E 教學模式重視過程評價，將關注點放在考查學生的學習效果方面。教師可以采用學生自評、同伴互評、教師點評、紙筆測試等多樣化的評價方式，從多個維度記錄學生的課堂參與度和課堂表現，同時根據學生對課堂教學的評價不斷調整和改進教學模式。

在《我們的雙耳》一課中，教師利用“教學過程評價表”（如表）讓學生進行自我評價，在課堂教學過程中，綜合運用課堂觀察、教師點評等評價方式，促進“教—學—評”一體化。

《我們的雙耳》教學過程評價表

三、關于5E 教學模式在小學科學教學中應用的思考和建議

當前，5E 教學模式在生物教學中的應用已經比較廣泛，在化學、物理教學中的應用也在不斷深入，但在小學科學教學中的應用還處于起步階段。從內容分析來看，5E 教學模式與新課標科學學科核心素養的要點有很多共通之處，且從已有的研究成果來看，5E 教學模式能夠有效促進學生自主構建科學概念、應用科學知識、提升科學思維水平，是一種能夠提升學生科學學科核心素養的教學模式。

需要指出的是，雖然5E 教學模式與新課標的課程理念非常契合，但這并不代表它適合所有的小學科學教學內容。實踐發現，以下三類教學內容和5E 教學模式具有較高的適切性：一是核心概念類知識，例如，各種各樣的地形、地殼運動等，這類知識難度不大，只要教師稍作指導，學生就可以自行歸納整理，適合自主學習；二是實驗類知識，包括驗證類實驗和探究性實驗，例如，糖類的檢驗、探究影響摩擦力大小的因素實驗等，整個過程既能鍛煉學生的動手能力，又有助于培養其科學探究的思維和能力；三是科學、技術與社會教育類知識，例如，傳染性疾病、合成新材料等，這類知識強調科學、技術與社會三者之間的相互影響，能夠使學生正確認識和處理有關科學技術與社會關系的問題，適合運用5E 教學模式開展課堂教學。

此外，在教學實踐過程中，教師還要靈活運用5E 教學模式的各個環節，切忌生搬硬套。例如，探究、解釋、遷移環節可在教學過程中反復使用；猜測、假設也是科學探究的重要過程，可以引入并豐富5E 教學模式；評價方式要結合具體的教學內容，可線上、線下相結合，課堂、課外相結合等。