基于5E教學(xué)模式的軍隊院校大學(xué)物理教學(xué)

【摘要】軍隊院校大學(xué)物理課程教學(xué)中，要求以培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展為目標，認真貫徹以學(xué)生為主體、教師為導(dǎo)向的教育理念。文章將融合軍隊院校特色，探討5E教學(xué)模式在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用，營造一個有利于提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識的教學(xué)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】軍隊院校|5E教學(xué)模式|靜電屏蔽

2019年11月27日，習(xí)近平總書記在全軍院校長集訓(xùn)開班式上強調(diào)：強軍之道，要在得人。與地方院校顯著不同，軍隊院校畢業(yè)學(xué)生均要獻身國防事業(yè)。因此，為實現(xiàn)新時代的強軍目標，培養(yǎng)一批德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)、專業(yè)化軍事人才迫在眉睫，軍隊院校作為軍事人才培養(yǎng)的主渠道，要求堅決貫徹落實新時代軍事教育方針，始終秉持“立德樹人、為戰(zhàn)育人、教戰(zhàn)融合”的教學(xué)理念，加強學(xué)科建設(shè)[1]。

以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是軍隊院校本科所有專業(yè)學(xué)生的一門必修基礎(chǔ)課程，具有其他課程不能替代的重要作用。

一、教學(xué)痛點問題

（一）教學(xué)模式傳統(tǒng)且單一，學(xué)生主體地位不突出

在傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響下，教師大多采用“滿堂灌”和“注入式”的教學(xué)方式，即教學(xué)課堂以教師講授，即單向的知識灌輸為主，在這種模式下，教師是主導(dǎo)者，學(xué)生是被動接受者，教學(xué)過程中與學(xué)生交流互動不足，或互動僅局限為提問式，很難調(diào)動學(xué)生主觀學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，加之日常訓(xùn)練，自主探究時間大幅縮減，極易失去學(xué)習(xí)的興趣和動力，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳；其次，傳統(tǒng)教學(xué)課堂忽視了學(xué)生的個體差異，尤其對于軍校學(xué)員，生源復(fù)雜，層次差異較大，無法滿足不同學(xué)生的需求，難以做到因材施教；最后，傳統(tǒng)教學(xué)課堂過于注重科學(xué)知識的傳授，而忽略了相關(guān)科學(xué)過程和科學(xué)文化的學(xué)習(xí)，導(dǎo)致學(xué)生思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力欠缺，素質(zhì)、能力目標培養(yǎng)成為“空中樓閣”。

（二）教學(xué)內(nèi)容重推導(dǎo)、輕應(yīng)用，缺少解決實際問題的能力培養(yǎng)

大學(xué)物理課程理論性強，公式多，推導(dǎo)過程枯燥，這在一定程度上影響了物理教學(xué)的效果。模型構(gòu)建、理論推導(dǎo)雖能夠幫助學(xué)生深入理解物理概念和原理，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和數(shù)學(xué)能力。但有時本末倒置，過于強調(diào)知識推導(dǎo)而忽略了物理學(xué)的實際應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容始終停留在理論階段，學(xué)生無法將所學(xué)知識融會貫通，并與實際生活、現(xiàn)代科技聯(lián)系起來，學(xué)生學(xué)習(xí)觀念逐步畸變?yōu)橛洃浿R學(xué)習(xí)觀明顯、應(yīng)用知識學(xué)習(xí)觀認識不到位、考試導(dǎo)向明顯，最終導(dǎo)致課程內(nèi)容與學(xué)生之后的實際工作需求脫節(jié)，“為戰(zhàn)育人”成為一句口號。

基于以上痛點問題，教學(xué)模式創(chuàng)新迫在眉睫。

二、5E教學(xué)模式

5E教學(xué)法是由美國開發(fā)出的一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，最早應(yīng)用于生物學(xué)科，后因其教學(xué)效果受到了教育界的高度關(guān)注，目前已廣泛應(yīng)用于美國科學(xué)課堂。五個“E”具體包括參與（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、拓展延伸（Elaboration）、評價（Evaluation）5部分[2][3]。下面以靜電屏蔽為例說明5E教學(xué)法在軍隊院校大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用。

（一）參與（Engagement）

Engagement是5E教學(xué)模式的“暖場”環(huán)節(jié)，目的是激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)欲望。在該環(huán)節(jié)中，教師的主要任務(wù)是以課程內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)為主線，以學(xué)生現(xiàn)實生活、訓(xùn)練為抓手，創(chuàng)設(shè)問題情境。優(yōu)秀的案例是5E教學(xué)模式實施的基礎(chǔ)，通常是基于現(xiàn)實世界、復(fù)雜或者開放型，能夠引起認知沖突的場景。當(dāng)學(xué)生意識到物理規(guī)律在實際生活中的應(yīng)用價值時，便能夠在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生強烈的情感共鳴，主動構(gòu)建學(xué)習(xí)的動力。

（二）探究（Exploration）

Exploration是5E教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，也是解決軍隊院校大學(xué)物理教學(xué)痛點問題的核心環(huán)節(jié)，基于“參與”環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生進行探究，目的是培育科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新意識。在該環(huán)節(jié)中，教師不再是單向的、獨白式的表演者，不再扮演知識權(quán)威者的角色，而要成為一名組織者、引導(dǎo)者、參與者，在課堂教學(xué)過程中與學(xué)生展開平等交流；學(xué)生成為主體，針對特定的實驗內(nèi)容開展真實、有效的探究，他們要觀察和分析現(xiàn)象、記錄活動過程和數(shù)據(jù)、歸納總結(jié)規(guī)律，并在探索過程中獲得理解性發(fā)展。

（三）解釋（Explanation）

Explanation是5E教學(xué)模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，物理概念、物理原理的掌握都在本環(huán)節(jié)完成，目的是培養(yǎng)學(xué)生定量或半定量分析解決相關(guān)物理問題的能力。在該環(huán)節(jié)中，通過引導(dǎo)學(xué)生從上一環(huán)節(jié)的探究活動中獲得證據(jù)，抽絲剝繭，結(jié)合已有的知識儲備一步一步解釋問題現(xiàn)象，分析結(jié)果原因，形成完整的知識鏈和邏輯關(guān)系，從而順理成章地引出新知識，并加深理解。接著上一環(huán)節(jié)，分析法拉第漏勺實驗現(xiàn)象，既然粘在外面的紙條張開，說明紙條與漏勺發(fā)生了排斥作用，根據(jù)之前學(xué)習(xí)的電荷作用機制，同種電荷相互排斥，可見漏勺連接起電器后，外表面帶電，紙條與漏勺接觸帶同種電荷，導(dǎo)致外面紙條張開；而里面的紙張紋絲不動只有一種可能，即漏勺內(nèi)并無電荷。經(jīng)此分析，可以得出的關(guān)鍵性結(jié)論是：連接起電器的漏勺，電荷只存在外表面，內(nèi)部無電荷分布，即引出本節(jié)課的新知識——靜電屏蔽。

（四）拓展延伸（Elaboration）

Elaboration是5E教學(xué)模式的延伸環(huán)節(jié)，通過創(chuàng)設(shè)新的應(yīng)用場景，引導(dǎo)學(xué)生在上一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，能夠運用新知識、技能解決類似場景，甚至舉一反三，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)，完成不斷鞏固、內(nèi)化和應(yīng)用新概念的過程。比如在高壓輸電線路上進行帶電維修和檢測的工作人員，人體通過鐵塔與大地相連，當(dāng)接近800kV的特高壓直流輸電線時，形成非常大的電勢差，使人體周圍空氣電離而放電，危及生命安全，隨即要求學(xué)生設(shè)計方案保護工作人員的安全。實踐證明，多數(shù)討論小組都能提出解決方案：工作人員穿戴導(dǎo)電性能良好的工作服，使之構(gòu)成一導(dǎo)體網(wǎng)殼，這就相當(dāng)于將人體置于空腔導(dǎo)體內(nèi)部，從而保證了工作人員的安全。再比如軍用屏蔽帳篷的工作原理，還可以解釋“參與”環(huán)節(jié)中提到的飛機被閃電擊中后安全降落的案例，形成教育閉環(huán)。

（五）評價（Evaluation）

Evaluation是5E教學(xué)模式的總結(jié)環(huán)節(jié)，旨在檢驗教學(xué)成效，掌握本節(jié)課教學(xué)目標達成度，關(guān)鍵在于幫助教師不斷總結(jié)、查缺補漏、不斷探索和解決教學(xué)問題，不斷更新教學(xué)理念、改善教學(xué)行為、提升教學(xué)水平。該環(huán)節(jié)不再一味突出評價的甄別和選拔功能，注重發(fā)揮激勵功能，使學(xué)生從應(yīng)試的禁錮中解脫出來[4]。首先，評價主體多樣化，除了傳統(tǒng)的教師打分制，針對5E教學(xué)模式的特點，可同時引入學(xué)生自評、生生互評、以及小組互評等方式，不再用一個模式去塑造和評價所有的學(xué)生，也不再用同一個水準衡量所有學(xué)生，善于發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)具有特殊才能的學(xué)生，認清他們的優(yōu)勢，開發(fā)其潛能、培養(yǎng)其特長。其次，評價不再局限于某一固定環(huán)節(jié)，可貫穿在整個授課過程中；最后，評價內(nèi)容豐富化，不僅專注于學(xué)生解決物理習(xí)題的能力，還要重點關(guān)注學(xué)生的知識技能應(yīng)用等能力，爭取客觀、全面、真實地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

三、結(jié)語

5E教學(xué)模式的五個環(huán)節(jié)既相對獨立，又互相聯(lián)系，形成科學(xué)課堂教學(xué)閉環(huán)。從教學(xué)成效以及學(xué)生反饋來看，5E教學(xué)模式具有以下優(yōu)勢：首先，強調(diào)學(xué)生的參與和主動性。學(xué)生的探究活動成為教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，學(xué)生獲取知識的過程不再是被動接受，而是一個主動構(gòu)建的過程。以創(chuàng)設(shè)生活化的問題情境為切入點，引發(fā)認知沖突，使學(xué)生產(chǎn)生極強的探究意愿，主動參與到學(xué)習(xí)過程中。其次，注重知識的理解和應(yīng)用。5E教學(xué)模式圍繞新概念、新理論的構(gòu)建開展一系列實驗，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣進行具體的探究活動，在該過程中，循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯分析能力以及實驗?zāi)芰Φ取Ｗ詈螅岣邔W(xué)生的合作和溝通能力。5E教學(xué)模式中的許多環(huán)節(jié)需要學(xué)生分組合作，這為學(xué)生提供了展示自我以及與他人交流的機會，有的學(xué)生實驗?zāi)芰姡械膶W(xué)生邏輯推理能力強，有的學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實，他們合作通常可發(fā)揮出1加1大于2的效果。中國軍轉(zhuǎn)民

參考文獻

[1]石家鑄，王斌.深刻領(lǐng)會和全面貫徹新時代軍事教育方針[J].政工學(xué)刊，2020（12）：3.

[2]徐敏，張金良.5E教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的運用策略探究[J].中華活頁文選：高中版，2022（21）：0184-0186.

[3]王健，李秀菊.5E教學(xué)模式的內(nèi)涵及其對我國理科教育的啟示[J].生物學(xué)通報，2012，47（3）：4.

[4]房毅，陰其俊，陳建華.構(gòu)建導(dǎo)向大學(xué)物理探究型學(xué)習(xí)的綜合評價體系的探索[J].高等理科教育，2008，000（004）：8-12.

（作者簡介：李彩芬，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，助教，碩士研究生，主要研究方向為光纖通信、傳感，大學(xué)物理教學(xué)；韓元圣，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，講師，碩士研究生，主要研究方向為物理學(xué)；劉彧祺，武警海警學(xué)院基礎(chǔ)部理工教研室，助教，碩士研究生，主要研究方向為電工電子教學(xué)、數(shù)據(jù)挖掘）