“5E”教學模式在大學物理實驗教學中的應用

宋連鵬 周 麗 艾娉婷

(海軍大連艦艇學院基礎部 遼寧 大連 116018)

大學物理實驗是以實踐為主的學科，是高等教育理工類各專業的必修基礎課程.大學物理實驗具有理實結合的特色，包含豐富的實驗思想、方法和手段，能夠培養學生獨立分析和解決問題的能力，在培養學生應用和創新能力方面具有獨特的優勢.“5E”教學模式是能將這些功能和優勢充分發揮出來的絕佳選擇.

1 “5E”教學模式在理論教學中的應用

“5E”教學模式是由美國生物學課程研究(BSCS)

主要研究者之一的羅杰·貝比開發[1].共由5個環節組成：引入(Engage)、探究(Explore)、解釋(Explain)、精制(Elaborate)和評價(Evaluate)，這些環節都以英文字母E開頭，所以稱之為“5E”教學模式[2]，“5E”教學模式的核心思想是以學生為中心，由學生直接參與，通過研究、分析自主獲得知識.

21世紀初中國開始在教學中開展“5E”教學模式研究工作，通過不斷地嘗試，在理論教學中已經取得了有效的教學成果[3].具體的設計如表1所示.

表1 理論教學中的“5E”教學模式

“5E”教學模式在理論教學中取得了成功，是由于它符合理論教學的特點和規律，采用“5E”教學模式是對新知識學習的認知過程，從無到有，從有到精，是一個建立和完善的過程，這也正是發明者當初設計這種模式的出發點.

2 “5E”教學模式在實驗教學中的探索

2.1 實驗教學中的“5E”教學模式

實驗教學與理論教學具有不同的理念，理論教學是知識建立的過程，而實驗教學是知識應用的過程，因此，大學物理實驗中的“5E”教學模式對“探究”環節和“解釋”環節的位置進行了交換，將實踐到理論的過程逆轉成理論到實踐的過程，為了更好地說明這一反轉的意義，現將“牛頓環實驗”教學設計的內容展示如表2所示.

表2 “牛頓環實驗”教學中的“5E”教學模式

2.2 實踐效果

完美體現實驗的思想和方法，培養效果更顯著.實驗中測量第n級圓環的半徑，半徑可以測量，但由于在實踐中牛頓環的中間不一定是初級暗環，因此級次無法確定，若考慮到兩個環之間差的級次是明確可測的，自然就想到做差，借助于數學工具變換理論公式的格式，完成了做差法的學習.測量環的半徑是一件輕而易舉的事情，但在牛頓環的半徑精確測量中就遇到了困難，半徑是圓周上的點到圓心的距離，在看到的牛頓環中央沒有明確的圓心，而是一個亮斑或是一個暗斑，精確測量不可能，自然就想到了測量直徑，這就利用了轉換的思想，采用了轉換的方法.

對于這些思想和方法，在傳統的教學模式中是通過講授的方法傳授給學生，學生體會不深，理解不透，培養的都是操作工.在“5E”教學模式中學生都是被“逼”著去發現和體會這些實驗的思想和方法，而本人還沒有任何被迫感，在不知不覺中已經完成實驗思想和方法這一課程精髓的學習.因此，“5E”教學模式是深受學生歡迎的.

3 結束語

“5E”教學模式是一種能夠準確闡釋現代以學生為中心教育理念的科學教學模式，在各個學科和各類課程中都可以得到應用，關鍵是在應用中不能拘泥于形式，要根據課程的目標和理念進行積極的實踐和改進，打磨出適應學科教學特點的新“5E”.