BSCS 5E教學模式在課堂教學中的應用研究（上）

王蕾

教學現場

義務教育階段信息學科課程標準呼之欲出，近期，在中小學教學一線，有關新教學模式的關注度較高，相比較傳統的學科模式，如何能合理設計教學，以滿足新教學模式培養的需要，是本文研究的重點。BSCS 5E教學模式在許多學科中已有了一定的應用。

問題分析

學科特征的教學模式是對學生學習過程的關注， 它包括新教學模式方式和復雜性水平兩個關鍵特征。注重不同主體對教學的感應度，認識主體擴展為存在差異性的學生個體， 同時考慮學生學習的學習效能，對于科學設置課程目標以及教學評價具有重要的啟示。 本文即針對以上問題，展開相應的探討。

BSCS 5E教學模式的理論解析

在信息時代，只有把握立德樹人的本質內涵，才能真正回答培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人這一教育事業的根本問題。中小學信息技術學科課程標準全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本評價，遵循學生身心發展規律和教育教學規律，落實以促進學生認知素質、情意素質全面發展和自我實現為教學目標的全人教育要求，將學生品德、心理健康、興趣特長以及學業水平，納入教育學科評價體系中，體現素質教育要求。在據此展開的教學模式探索中，有關BSCS 5E教學模式符合學科要求。

BSCS 5E教學模式起源于早期的科學教育工作者的工作，是為科學課程改進研究會（SCIS）所開發的Karplus和Thier學習周期。該模式是由生物科學課程研究會（BSCS）于1987年開發的，在2006年發表的《BSCS 5E教學模式：緣起與效果》（The BSCS 5E Instructionak Model： Origins and Effectiveness）一文中，作者用一個圖表非常清晰明了地介紹了5E模型的思想淵源。5E教學模式描述了一個五階段的教學序列，可用于整個教學項目、特定單元和具體課程之中，是一個非常簡單實用、深受一線教師喜愛的操作性教學序列模式。學生可以通過提出問題、觀察，分析和得出結論，來共同解決問題和研究新概念。

BSCS 5E教學模式的結構層次

BSCS 5E教學模式關注教學過程的推進，依據推進的順序，5E教學模式分為五個階段：參與、探索、解釋、闡述和評估。

參與（Engagement）：學生基本上無法理解問題和解決問題，只提供了一些邏輯混亂、沒有論據支撐的答案，在此過程中，尚無完整的新教學模式連接，學生處于凌亂的感受知識階段，需要教學者提供更為明晰的學習機會。

探索（Exploration）：在這個階段，為了探索新概念或技能，學生在教師的指導下動手調查，努力解決問題或現象，并用自己的語言描述。這個階段允許學生獲得一套共享的經驗，他們可以參考這些經驗，以幫助彼此理解新的概念或技能。在探索階段，學生將通過具體的學習經驗，來積極主動地探索新概念。他們可能會被要求通過科學方法與同伴交流以進行觀察。這個階段往往允許和鼓勵學生動手學習，其特點是為學生提供了許多動手實踐經驗和表達自己的思想的機會。

解釋（Explanation）：解釋階段的目的是支持學生使用表示形式，根據經驗和觀察結果，發展出科學的解釋。學生將繼續發展概念知識，并展示他們不斷發展的理解或替代概念。這是一個由教師主導的階段，可以幫助學生綜合新知識，并提出是否需要進一步澄清的問題。為了使“解釋”階段有效，教師應要求學生分享他們在“探索”階段所學的知識，然后根據“5E教學模型：基于探索的科學教學的學習周期方法”以更直接的方式介紹信息技術。”這也是教師利用視頻，計算機軟件或其他助手增進理解的時候。

闡述（Elaboration）：5E模型的闡述階段著重于為學生提供應用所學知識的空間，為學生提供了將所學知識應用到新情境中的機會，從而使他們對概念有了更深入的了解或更多地靈活應用和遷移的技能。這有助于他們加深了解。這個階段，教師可能會要求學生制作演示文稿或進行其他調查以增強新技能。這個階段允許學生評估鞏固自己之前的知識。在闡釋階段，讓學生相互討論和比較他們的想法非常重要。

評估（Evluation）：BSCS 5E教學模式允許進行正式和非正式評估。這個階段為學生提供了一個機會，幫助學生回顧和反思自己的學習以及自己所學到的新理解和技能。在此階段中，教師可以觀察學生，并查看他們是否對核心概念有完整的了解。注意觀察學生是否能夠根據所學知識，以不同的方式處理問題。

信息技術教學中BSCS 5E教學模式的研究現狀及可行性分析

在傳統的教學過程中，教師關注對學習結果的評價、學生對技能的掌握程度的評價，以及對最終的電子作品的達成率的總結性評價，以此來考察教學效果。在據此展開的課堂教學中，學生對技能的掌握程度成為評價的重點內容，忽視了對新教學模式過程的評價，以至于出現部分學生照抄教師范例，沒有自我創新，卻取得較好評價的情況。反之，部分學生產生較為豐富的新教學模式過程，卻無法通過技能作品直接體現出來，影響了教師對其學習結果的評價。因此，信息技術教學需要進行針對新教學模式的評價。

BSCS 5E教學模式，結構性地提出了具體的思維組織過程建議，對信息技術學科的學習結果進行新教學模式層次的評價，將學習結果中的新教學模式過程進行量化，用以客觀地評價學習情況：通過學生表現出的不同作品形式，判斷其新教學模式過程處于哪一個層次，并對教學過程進行動態調整。如學生處于前結構層次中，證明教學難度過大，需要進行降維處理;如學生處于單點結構層次，需要提供更為豐富的學習資源，加強基礎概念的訓練;如學生處于多點結構層次，即已對概念有了初步的認知，應補充擴展性的內容加深理解;如學生已經可以進入關聯結構層次，教師應及時補充外延內容，拓展學生的知識鏈接;如學生已經進入抽象拓展層次，較為成功地完成了該內容的完整認知概念，可以引導其加深對整體學科知識的構建。

本文據此展開相應的研究，因篇幅所限，本篇為研究文章的上篇，重點關注參與（Engagement）探索（Exploration）的教學方式，在下篇中關注另三個階段的教學模式。

基于BSCS 5E教學模式的課堂結構解析

1.深層參與

在該過程中，學生并沒有真正理解學習內容，更多的是被動接受技能訓練，或被以前所學的無關知識所困擾，找不到任何解決問題的辦法。表現在信息技術學習中，呈現出學習動機不強、參與度不高的情況。在此情況下，教師需要及時進行相應的調整，激發出學生適宜的新教學模式動力。

（1）原設計

《整理文件》是小學階段的常規課的內容，也是傳統教學中常見的內容。在常規教學中，教師一般采用“講練結合”的方式，帶著學生依據實物來區分不同的文件類型，再根據一定的要求對文件進行分類整理，練習不同層面的文件組織結構方式。在此種情況下，教學主要是技能的訓練，沒有設計的痕跡，學生對本課的興趣索然，課堂氣氛往往過于沉悶。

（2）思考焦點

由于該課處于信息技術的起始學段，學生前認知中，尚無學習需要。在常規的教學過程中，教學過程類似于技能練習，機械模仿代替了認知思考，因此在以上慣性的教學中，學生認識文件整理的學習動機未能有效激發，因此出現了課堂氣氛沉悶、教學效果不理想的情況。

（3）改進型設計

近期南京的朱老師執教的《整理文件》一課中，將視頻、音頻、圖片、文檔、動畫等不同格式進行了前期的整理，對這一教學目標進行了有規劃的理解深入，讓原本枯燥的認識文件整理的活動變得生動有趣。

師：老師準備了一組生日送祝福的儀式，愿意接受挑戰嗎？好，請大家跟老師一起打開文件夾吧。

學生在教師的指導下，打開文件夾。（課件出示：祝你生日快樂！）

師：你們會唱這首歌曲嗎？

學生通過麥克風，錄入“祝你生日快樂.wav”歌曲。

師：請成功的同學舉手。再想想怎樣給你的好朋友送上生日的祝福？你是如何送給他的？

生1：寫一封信，信上寫出對好朋友的祝福。

生2：唱一首歌，唱出心底的祝愿。

生3：做一個動畫，為好朋友演示漂亮的效果。

生4：制作一張卡片，匯合好朋友的多種心愿。

師：這次有沒有遇到下面的困難呢？解決了嗎？怎么解決的？

素材分類的困難——按照類型整理。

尋找素材的困難——按照來源分類。

發送方式的困難——按照名稱發送。

獲取途徑的困難——按照路徑獲取。

學生依據不同的選擇，對素材進行全面的整理，形成自我的個性化整理方式。

教師提出送祝福的環節，帶領學生進行練習：讀出你的祝福——聲音文件;寫出你的祝愿——文本文件;繪出你的精彩——圖片文件;演出你的故事——多媒體文件。

……

教學評析：在以上教學過程中，教師將原本機械的認識文件整理分區，變為了帶著學生去玩闖關游戲。在闖關的過程中，將文件整理的主要功能鍵設為發現點，學生一一探索，找到問題的解決方案，在此過程中，不斷加深對文件整理功能鍵的認識，通過不同方向的反饋，對知識原點進行多項鞏固。通過這樣的形式，既解決了學生認知程度不夠深入的問題，又能讓學生自始至終保持學習動機，因此課堂教學效果較好。

2.有效探索

在單一結構水平層次，學生在信息技術學習中能夠學習內容，找到一個解決問題的辦法。在該層次中，學生的新教學模式已經進入一定的層次，能夠找到初步的求解方案，但是缺乏多途徑的認知方式，也缺乏運用知識的能力。因此，教師需要給學生提供更為豐富的資源探索機會，幫助其拓展新教學模式廣度。

（1）原設計

《自定義過程——機器人行走》是程序編寫部分的內容，可依據虛擬機器人或實體機器人作為載體，進行教學。為機器人設計完成任務的多條路線，解決編寫程序過程中“當距離大于某一距離時”機器人如何安排路徑的問題，讓學生初步感知速度和時間的關系。在常規設計中，一般采用的教學流程為“設置起點和終點→教師講解機器人行走方式→講授機器人模塊的編寫方法→學生操作實踐→教師輔導糾正錯誤→總結實驗過程”。在實際教學過程中，學生按部就班，能夠模仿教師進行操作，但是作業形式單一，缺乏自我的創意。

（2）思考焦點

在以上的學習過程中，學生新教學模式過程處于單點結構層，缺乏必要的深度思考的空間，加之缺少必要知識供給，導致新教學模式難以深入。為了幫助學生進入高階新教學模式的層次，教師需要適時提供更具有適應性的資料，為學生創設學習遷移的機會。

（3）改進型設計

近期南京市的曹老師執教的《我的創意表演》一課中，為學生提供多項引導資源，豐富學生新教學模式空間，收到了良好的教學效果。

（復習前節課的編程模塊自定義過程部分內容）

探索一：化簡求解。

師：在上節課的學習過程中，你有沒有遇到什么困難？

（①自定義能否用數字命名？②在兩個名稱相似的學習過程中，如何區分不同的模塊？）

師：別著急，讓我們打開軟件進行嘗試探索——cai演示。

教師順著cai介紹軟件：角色區、舞臺區、控制區。

探索二：優化求解。

教師提出探索題目：如何讓對方更加深刻地記住你？（①介紹更多;②形象突出）

生1：根據第一意見演示1——增加“說話”自定義模塊（區別“說”和“說2秒”），保存。

生2：根據第二意見演示2——增加“將顏色特效增加”自定義模塊并保存。

群體探索：如何讓自己更容易被記住。

學生集體操作，并和小組成員相互演示。

探索三：探索求解。

教師根據典型問題進行糾錯：

勘誤探索一：自定義模塊沒有接上控件（標準：接緊）。

勘誤探索二：命名方式字符過長或過短（標準：用準）。

勘誤探索三：模塊缺少明顯的項目名稱（標準：文明）。

學生小結自己的作品，還能如何改進。

探索四：反思求解。

教師提出“紅旗”項目主題。

探索：以生活中常見的“紅旗”為研究主體，設計了九個不同層次的探索項目主題，針對不同層次學生的學習預期，提供開放的研究平臺，給予學生選擇權利，學生有的體驗紅旗創意種植，有的探秘紅旗再生之謎……

探索五：分層求解。

分層任務一：結構組，將“紅旗的圖案”作為驅動性中心問題展開探索，并設計了班旗。

分層任務二：資源組，從搜集資料到實地調查、設計圖紙、制作模型等，學生請教老師，請教有相關專業知識背景的家長，探索不同地域、用途的紅旗特點。

分層任務三：實驗組，反復試驗搭建紅旗的程序。

探索總結1：如果機器人社團需要一面旗幟，你會如何設計？

探索總結2：請為學校科學節編寫一面特別的紅旗圖例。

探索總結3：如何能在有限的時間內，最快完成相關的任務？

……

教學評析：在本設計中，教師全程采用探索的方式組織教學，分步給出學習資料，促發學生多樣式的思考自我的學習過程，并最終找到多種解決方式。在此基于5E教學模式的過程中，學生的活動是自我的單一認知的拓展，是依靠教師的資源供應進行深層的自我規劃和設計的探索，讓整體新教學模式呈現出積極主動的狀態，保證了良好的教學效能。