BSCS 5E教學模式在課堂教學中的應用研究（下）

王蕾

教學現場

近期，義務教育階段課程標準面呼之欲出，對新教學模式的關注度也越來越高。在新的教學要求下，如何合理設計教學，以滿足新教學模式培養的需要，是本文研究的重點。

問題分析

學習過程的優化、教學模式的迭代是當下的學科熱點之一。如何能面對所有學生創設良好的學科氛圍，需要教師對現有的教學模式進行優化。筆者發現，利用BSCS 5E來有效地組織教學，是一種有效的教學模式，上一期內容已經分析了“深層參與”“有效探索”兩方面內容，本期主要研究適當解釋、調查闡述、多元評估三方面內容。

● 基于BSCS 5E教學模式的課堂結構解析

1.適當解釋（Suitable Explanation）

解釋階段的目的是支持學生使用展示的形式，根據經驗和觀察結果，對科學命題進行解釋。這是一個由教師主導的階段，教師可以幫助學生總結新知識，并提出是否需要進一步厘清的問題。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”基于探索的認識釋義和闡述，并以更直接的方式深入理解信息技術。

（1）原設計

在“用光線傳感器控制角色運動”的內容中，傳統的設計方式是教師課前準備好相應的半成品素材，如聲音文件、視頻文件、源腳本等學件。在教學中，教師先演示腳本的搭建方式，再讓學生進行操作，從而完成教學任務。在實際授課中，傳統講練結合的“演示+練習”雖然能夠滿足規定課時的需要，但作品形式單一。且通過后測的反饋，部分學生未能深入理解光線傳感器和程序腳本間的關聯，一旦重置其他文件，大部分學生會出現無法設置傳感器閾值的情況。

（2）思考焦點

學科核心素養強調問題的求解能力，在傳統的授課方式中，教師采用的講練結合的方式并不適合本學科的知識學習及建構。教學中，學生缺乏足夠的自我解釋及認知構建的機會，即學生無法理解傳感器閾值和腳本積木塊之間的區別。因此，在傳統教學模式中，有效遷移的缺少嚴重影響了認知過程的有效推進，最終無法形成認知閉環，即當參數等外在內容發生變化時，學生立刻就無所適從。

（3）改進型設計

BSCS 5E的教學模式能夠關注學習者對學習內容的有效解釋，教師幫助學生通過多種形式的解釋方式對認知內容進行多維度的闡述和理解，并通過“多解釋疑”的方式，將問題進行重購和解構，通過任務探究等形式，讓學生對新概念進行必要的認知，進而在此基礎上，推進教學模式改變。筆者建議設計思路如下：

近期南京的濮老師執教的《探秘太空——我的航天夢》一課，引入了青少年創意編程實驗項目，首先將物化后的教學資源提供給學習團隊，再引入相關傳感器參數設置，進而引發學生思考。

課題名稱：探秘太空——我的航天夢。

教學準備：青少年創意編程平臺、半成品腳本、導學單、模塊貼紙。

主要教學模式如下。

導入：播放“天問一號”空間探測器著陸火星的視頻。

分析：“恐怖9分鐘”中發生了什么？

導引點1：地球與火星的距離遙遠。（通信延時18分鐘）

導引點2：著陸教學模式極其復雜，環環相扣，任何環節均不能出錯。（減速教學模式難）

導引點3：進入艙的迎風量巨大，返回艙15%～20%。（球錐相切計算準確）

導引點4：降落傘開傘與火星大氣產生巨大的摩擦。（超音速的狀況下開傘極難）

歸納：觀察環境因素、檢測安全指數、確定行走路徑等。

設問：如何安全地逃離現場？

解釋1：隨時檢查周圍的環境→降低延時量。

解釋2：隨時檢查有無多種環節→如有異樣，聲音值報警。

解釋3：隨時調整返回艙的角度→保證回艙率接近100%。

解釋4：隨時觀察降落傘的位置→找準目標快速接近。

實驗：討論設計思路，繪制思維導圖。

闡述方向1：設置加速感應傳感器。

闡述方向2：設置光線傳感器。

闡述方向3：調整角色的運動速度和方向。

闡述方向4：控制背景的切換。

“天問一號”順利著陸的實現方式：加入多種傳感器模塊控制角色的運動。

制作教學模式：

確定適宜的選擇目標。

選擇符合科技要求的行徑路線。

闡述解釋選擇的理由和角色背景。

嘗試對解釋的內容進行模擬物化呈現。

教學評析：在以上的設計教學模式中，學生的求知思路是從適宜解釋的目標出發，通過自我闡述的形式推進問題探究的教學模式，在產生明確組織目標的基礎上，積極實施探究行為。在這樣的項目探究教學模式中，學生能夠深入理解傳感器的工作方式，理解模塊化結構的編程特點，以及與實物之間的關聯。通過以上的適宜解釋的達成教學目標，將認知教學模式進行了針對性的分類，引導學生更好地找到自身的發展點和任務目標。在該教學模式中，學生始終處于自我闡述與思維并進的狀態中。在實際授課中，誕生了一批批優秀的小小宇航設計師，學生們在自我釋義中獲取了需要的認知內容。

2.調查闡述（Investigate Elaboration）

BSCS 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，以及將所學知識應用到新情境中的機會，從而使他們對概念有更深入的了解或更多的靈活應用和遷移的技能。在此階段，教師可以要求學生制作H5或其他數字化的演示作品，進行調查以增強新技能。在闡釋階段，學生間的溝通和頭腦風暴可以幫助其形成良好的思路，促進構建更為完善的作品。

（1）原設計

畫圖單元中的《圖像的翻轉與旋轉》一課是常見的課例。在傳統的教學模式中，一般采用“一二三”的形式來組織教學，即一個主題引入課名，二個小作品負載任務，三個知識點進行歸納。此教學模式看似嚴謹，但課堂教學情況受師資水平影響，教學效果參差不齊。有的教師能駕馭該項主題，有的教師的教學平淡無奇。

（2）思考焦點

從信息技術學科的核心素養角度分析，作為一節典型的圖像處理課，本課教學效果差異較大。之所以出現這樣的情況，是因為教師原有技能基礎差異較大：部分美術基礎較好的教師，具有一定的繪畫能力，可以形成良好的知識鋪墊;有些教師尚不具備一定的繪畫基礎，同時未能梳理出完整的教學思路，導致問題解決的拖沓冗長。

（3）改進型設計

調查闡述是優質信息技術課堂的關鍵因素之一，在本課中，教師可以幫助學生對相關細節進行詳盡的闡述，放大學生潛能，鼓勵學生抓住思維的火花，通過多種方式提供圖像類的學習支架，并進行合理的創作。

在具體教學中，第一階段，教師將圖像翻轉等教學任務，制作成多個微項目包，在任務分層漸進中，將預定的效果以畫中畫的形式同步出現在微項目包中。第二階段，展示不同翻轉方式畫出的多種圖形——名畫的鏡像、水面的倒影、哈哈鏡等，讓學生通過該段微課，自我調查適宜的圖像基本操作技術和應用方式。在課上，教師進行學習效能的檢查，幫助學生評估自己的學習教學模式，并提出自我的反思方案。

教學評析：在“畫圖”單元中，圖像的翻轉與旋轉是體現創新能力的重點章節。在教學實踐中，通過有層次的闡述與引導，讓學生打開思維的桎梏，理性地找到作品效果中的出彩部分，加以凸顯，教師進行針對性的指導。這樣既保證了學習效果，也讓不同層次的學生得以滿足自我的需要，獲取更多的生成性的學習估值（如下表）。

3.多元評估（Diversification 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。

在明確的學習教學模式中，學習支架轉換為具有目標指向性的目標支架，即為促進學生對知識的真正理解以及思維的發展，教師、同伴或其他任何人提供的一切支持或幫助。目標支架有了明確的需求，就可為學生的項目探究學習提供持久動力。

（1）原設計

“如何控制病毒傳播”是信息類融合課程的新內容，在常規的教學模式中，常會借用“動畫模擬病毒迭代”“公式推導”等形式串聯整個教學環節。經過多次的教學實踐發現，這樣的模式已無法滿足學生的認知需要，對此設計形式缺乏必要的呼應度。

（2）思考焦點

“動畫模擬病毒迭代”“公式推導”等情境能夠串起整個教學模式，首先從主題上看，兩者的設計理念來自抽象思維的形象化，學生可以在一定程度上理解病毒的傳播教學模式，但從對學生作品進行合理的評估角度上來說，該設計缺乏必要的物化概念和明確的認知目標，學生只能采用模仿的形式來組織素材，無法進行更為豐富的程序設計。其次，問題的求解教學模式固化，沒有形成完整的思維體系，導致學生只能簡單地進行技能操作，缺乏科學的評估維度。

（3）改進型設計

在BSCS 5E教學模式中，教師關注學生已有認知水平的情況，根據學情制訂適宜的學習目標支架，制訂不同層次的學習認知要求，據此構建多元化的評估標準，保障主體的學習內容詳實有效。關注學生的學習興趣點，通過其個人的學習傾向，選擇評估標準。在條件允許的情況下，正式評估或非正式評估均可使用。在本課中，內容的分層將依據“病毒迭代的算法”“腳本搭建”兩個內容點進行，建議設計如下：

近期在南京市蘇老師執教的該課中，教師依據學生前期學習情況，建立項目探究小組，并由教師提供學習支架，學習項目探究小組根據自身的要求，提出學習目標。

課題名稱：防止病毒傳播的途徑。

教學準備：青少年創意編程軟件、半成品腳本、導學單。

情境創設：

①觀看新型冠狀病毒的傳播路徑動畫。

②提出問題：如何利用青少年創意編程模擬人們的活動范圍大小對病毒傳播速度的影響？

項目評估導引：

A組（無防護組）：目標→最強的防護措施;評估點1→熟悉變量賦值、應用等參數設置，可在較短時間內編寫腳本。評估維度：可以完成散件的積木搭建，構建完成的程序腳本。

B組（注射疫苗）：目標→較弱的防護措施;評估點2→熟悉繪制板中的相關模塊，在一定時間內可完成角色繪制。評估維度：可以完成新冠病毒的角色繪制，完善半成品的腳本的編寫。

C組（物理防護）：目標→較強的地域控制等;評估點3→熟悉多種傳感器的參數設置，可在較短時間內編寫腳本。評估維度：能夠構建完成輸液、隔離等動作的腳本，完成半散件的傳感器拼搭。

D組（完全隔離）：目標→涉及社會資源眾多;評估點4→熟悉各模塊的位置，熟悉相關腳本編寫。評估維度：能夠協同其他組進行類同性學習，重點訓練基礎模塊的搭建。

教學評析：在本課的設計中，編程模擬病毒傳播的動畫教學模式，通過不同防疫方式，探索相關的防控手段。因此，評估的維度豐富——涉及不同人群的物理防護、不同地域的建筑防護、不同身份的醫學防護等;教師可依據每個小組的學習特征確定非正式評估點，將較為復雜的編程制作教學任務，分解到每一個具體的活動中去，讓學生通過二次開發完成具體的小任務，從而自然地完成整體大任務。在授課中，本課受到了學生們的熱烈響應，教學效能達成度高。

● BSCS 5E教學模式的關注點

BSCS 5E教學模式是一種“學科訂制”的形式，在該教學模式中，教師能夠通過必要的途徑，優化教學過程，突出整節課的教學優勢，創設必要的項目主題，將知識內容進行具體的細化。在實際的教學中，BSCS 5E教學模式的方式還有很多，教師應根據不同的課程主題，選擇適宜的教學實踐形式。

BSCS 5E教學模式在具體的教學內容中，只有根據教學對象進行針對性的處理，才能滿足教學需要。

首先，合理選擇教學順序。BSCS 5E教學模式雖有確定的分類，但是在當前技術手段較為豐富的情況下，教師不妨多接觸一些新鮮的實物，對多種過程進行整合，達到最佳途徑的目的，如在線問卷系統，有基于PC終端的，有基于移動終端的，具體的方式和軟件要根據教學要求來選擇。

其次，因課利導不拘一格。教學模式沒有唯一的答案，可以通過多種方式來探尋突破教學重難點的方法，如同課異構、同課異科等，殊途同歸，都是為達到最佳的教學效果服務。

最后，適應多層次生源的需求。各個地區、各所學校在教學硬件環境和軟件支持方面均有不同點，教師要根據生源的情況，選擇適應當地需求的教學模式。尤其是不能給學生造成過重的技術使用負擔，應選擇易于掌握、直觀即時的途徑或平臺，助力學生學習。