基于“5E”教學模式的數學活動課教學設計與實踐

摘"要：為了提高學生的熱情與興趣，“5E”新型教學模式應運而生。它既可以用于單次課程與單門課程，也可以統籌運用于學生的總體課程。高職數學課程作為高職素質教育的一門重要課程，教學效果直接影響高職教學質量。為了更好地發揮高職數學在專業課程中的基礎作用，本論文結合“5E”教學模式的特點，在高職數學課程中使用“5E”教學模式進行教學設計，通過實踐提高了高職數學課堂教學質量，同時也對“5E”教學模式在高職數學課程中的適用性與應用性檢驗與實踐推廣起到了作用。

關鍵詞：“5E”教學模式；高職數學；教學設計；實踐

中圖分類號：G641文獻標識碼：A文章編號：2095-9052（2024）11-0182-03

引言

“5E”模式是在教學過程中為了激發學生學習興趣、鍛煉學生的自我表達與學習能力，在課上設置的五個重要的教學環節，五個環節都用首字母為E的單詞組成，故稱為“5E”模式教學^［1］。“5E”模式基于建構主義理論^［2］，有著該理論清晰的教學思想與啟發性的學習環境，它是一種能夠調動學生學習興趣的教學模式和方法，“5E”教學模式不僅可以運用于總課程，還可以運用于具體學科課程或某一節具體課，在國內“5E”教學模式仍處于起步研究階段，相關研究比較少，研究領域很窄，研究水平在國內的各個領域也存在參差不齊的狀態，經過翻閱大量文獻，發現在高職數學教學的領域中基于“5E”教學模式的應用案例較少，缺乏系統性，而這也將是本論文中重要的研究方向。

一、闡述“5E”教學模式的含義

（一）吸引（Engagement）

Engagement是課堂教學中的第一環節，在教學中可進行理論聯系實際，貼合學生能夠理解的問題情境^［3］，提出與學生基礎認知有?；虺鰧W生認知的問題。達到激發學生想學習的熱情，吸引學生主動探究該問題。此為“5E”教學模式的第一環節。

（二）探究（Exploration）

探索研究環節為“5E”教學模式中的重要環節，學生在產生了學習興趣的基礎上對某問題探索的深入程度為該教學成功與否的關鍵。隨著對該問題的抽絲剝繭的研究，對該問題情景的理解也由表及里的逐漸深入。此為“5E”教學模式的第二環節。

（三）解釋（Explanation）

Explanation是給學生們自我表達的機會，將自我的學習感受、學習成果用自己的語言講給其他同學。這個環節符合費曼學習法的核心思想，能夠促進學生們更好地理解本次課的內容，同時也能鍛煉學生的自我表達能力。學生會通過本環節的講解過程發現自我學習的問題并通過老師與其他同學的反饋進而糾偏錯誤認知，實現自我學習認知的提高，并對本次課上的內容隨之產生深刻理解和體會。本環節是讓學生將對問題的思考用語言解釋出來，解釋過程本身就很有意義，一方面是學生展示自我提升學生自信與學習熱情，另一方面也是費曼學習法^［4］提倡的通過對問題的講解來反向檢驗自己對問題是否足夠深入的理解。此為“5E”教學模式的第三環節。

（四）遷移（Elaboration）

遷移環節是舉一反三的環節。它一方面能檢驗學生對問題的理解程度，通過解決新問題使學生修正錯誤認知，另一方面也能提高學生能夠舉一反三、活學活用的能力。教師提出與原問題相關的新問題，促使學生繼續深入思考其內涵本質與外延發展。此為“5E”教學模式的第四環節。

（五）評價（Evaluation）

Evaluation評價，該環節旨在讓教師對學生和整個教學過程進行全面的評價和系統地總結，從而對整個教學過程進行梳理和闡述?；谇八膫€環節，學生對問題產生興趣繼而探索研究，并且對問題進行解釋與遷移，在此基礎上教師進行此次教學過程的評價，對學生在全環節的不足之處予以指出，把握解決問題的總體方向與思路。此為“5E”教學模式的第五環節。

以上五個環節即為“5E”教學模式的全過程，總體思路為：提出問題激發學生們的學習興趣，進而幫助學生們深入研究問題繼而加深對問題的理解，對產生問題的本質與外延進行深入的思考，并將分享思考過程給教師和學生們，能夠產生對自己與其他同學的正反饋，教師把握整個思考問題的總體過程，并對整個教學過程進行總體評價^［5］。

二、“5E”教學模式在高職數學教學中的設計原則

（一）系統性原則

運用系統性原則不僅學生能夠系統地接受知識，而且還能形成一個有機的整體^［6］。在高職數學課堂教學中運用“5E”教學模式應遵循這一原則，每個教學環節都應該充分發揮各自的教學作用，因此教師在教學設計中，各個教學環節應當相互影響、相互制約。

（二）科學性原則

教師在教學設計過程中的各項教學環節都不能違背數學教學的客觀規律，應從學生的實際需求出發，把握客觀規律，將理論與實踐相聯系，設計科學性的教學內容。

（三）可操作性原則

可操作性原則是指在教學過程中教師設計的教學內容、教學步驟、組織形式等教學環節都要讓學生易于理解、便于掌握、不過于復雜，且便于操作。在高職數學課中為了能運用“5E”教學模式進行教學，教師在教學設計中應避免復雜的教學內容、教學步驟及組織形式，讓教學活動具有可操作性。

（四）動態性原則

在教學活動中，不同的教學主體和教學環境制約著不同的教學方式功能的發揮，“5E”教學模式最早運用于生物學教學中，與數學課堂教學相比教學主體都是學生，但教學內容與教學環境有較大的差異性。因此，“5E”教學模式應用于高職數學課堂中應遵循該項原則，即在教學設計中教師依據學生對數學知識的需求以及教學環境變化進行合理的教學設計，以此來提高高職數學課堂的教學質量。

三、以《導數的概念》為例進行“5E”教學模式的設計并實踐

根據《導數的概念》的教學內容的重點和難點，運用5E教學模式進行教學設計并實施，采用靈活的教學手段，有利于深度教學的實現。

（一）教學分析

本次課選自東北師范大學出版社出版的《高等數學（工科類）》第二章第一節第一課時，是在學生學習了《函數的極限》的基礎上，從變化率問題出發抽象出導數概念，表明了變化率問題是導數概念學習的重要基石。導數起到承上啟下的作用，學生已經有了直線的斜率、函數的極限知識儲備，具有一定的數學知識基礎。高職學生思維活躍，對新概念充滿好奇。盡管教學內容抽象，但經過教師引導、學生合作探究，可以實現教學目標。

（二）教學目標、重點、難點的設定

本次課的知識目標是：通過數學史了解導數的起源；根據物理問題和幾何問題引導學生進一步探究獲得導數概念；理解并掌握在某點處導數的定義，并且根據導數定義求函數在某點處的導數。能力目標：通過對問題探索研究使學生理解極限思想，并由淺入深的理解極限應用的整體過程。素質目標是：通過對導數的探索研究，讓學生發現數學在日常生活工作中的應用與發現數學和諧的美感。

本次課的重點是理解導數的定義，難點是導數概念的形成過程。

（三）教學實施

依據“5E”教學模式下高職數學概念教學原則及策略對導數的概念進行教學設計，具體教學流程如圖：

在設計具體教學過程之前，可以先進行自主學習，這也是設計的課前教學活動，這個階段也是“5E”教學模式能否有效的重要階段，教師進行每次課任務學習單的設計和制作微課視頻，通過超星學習通平臺進行發布，學生們先觀看視頻對本次課的知識進行自學，并按要求完成任務單。學生們先建立已有的知識體系，為本次課的知識內容打下良好的基礎。

在引入環節中，教師講述導數的起源，物理學中的瞬時速度問題以及幾何學中平面曲線切線斜率問題，這兩個問題歸根結底就是導數。設計目的在于講述數學史的過程中，讓學生了解導數的來源及蘊含的歷史文化，逐漸啟迪學生能夠產生自我探索的科學精神。

在探究環節中，教師進行提問，并引導學生進行探究。先創設學生熟悉的奧運冠軍參加奧運會110米欄情景，由平均速度向瞬時速度過渡，讓學生體驗極限的思想。以問題為導向進行探究，并指導學生主動將t0 的瞬時速度與t 到t0 的平均速度相聯系，從而求出瞬時速度。然后再次以問題為導向引導學生進行探究，曲線切線問題，通過動圖演示，可以提高教學的直觀性，有助于學生更好地掌握極限思想。通過小組合作探究，增進同學之間的感情，增強團隊合作意識。

在解釋環節中，讓學生觀察瞬時速度與切線斜率兩個具體的問題有什么共同點，并鼓勵學生通過探究，進行歸納總結，并給學生機會表達出對定義的理解，教師在此基礎上進行解釋完善，給出導數的定義。設計意圖在于讓學生觀察并找出瞬時速度與切線斜率兩個具體的問題，在本質、思想上有什么共同點，引導學生觀察、分析并歸納，揭示導數的本質。

在遷移環節中，教師給出以現實生活中百姓日用而不知的問題入手，讓學生深入理解導數產生的實際意義與作用，體驗數學無處不在。

在評價環節中，利用多種評價方式相結合的評價方法，幫助教師了解學生的學習狀態，提升自主學習能力。從教學各個環節中量化評分的各個維度，從發現問題、分析問題、解決問題三個維度上讓學生充分參與到課堂中來，并對此進行量化評分。教師還可以從教學各個環節對學生課堂發言、小組討論和課堂筆記等方面進行評價。

評價環節要實現多元化的有效反饋，要進行全面評價，全面評價其實是更深度地教學，深度教學不僅包括學生掌握知識的深度和廣度，還包括學生學習能力所到達的深度，更是提升學生在學習過程中綜合素質的有效途徑。也就是說，實施深度課堂教學的過程中，一定要注重學生在整個學習過程中各方面能力的發展。通過教師評價、小組組長互評、生生之間的評價、教師點評集一體的綜合評價方式 ，對學生的學習能力和學習效果進行認定。

（四）教學反思

學生對知識的內化實際上就是5E 教學模式的課中教學環節，知識的內化結果取決于教師對課堂教學的引導組織、學生之間的交流探討與上臺展示成果。通過“吸引、探究、解釋、遷移、評價”五個環節深化知識認知，強化職業技能，提升數學素養，解決教學重難點。

四、分析教學實踐結果

（一）實踐前測

實踐教學前，教師先測試兩個班級的數學水平。課程組教師統一命題和閱卷，打亂班級序號在視頻監控下拉單桌進行考試，確保調查結果真實有效。對兩個班級的成績進行檢驗分析，判斷數學水平是否有明顯差別，其檢驗結果如下表：

通過教學實踐，我們發現實驗班的學生對數學學習的狀況有所改變，說明“5E”教學模式在數學概念教學上的有效性。并隨機抽取實驗班個別學生進行訪談，結果發現采用“5E”教學模式班級的教學效果較好。 可見堅持使用“5E”教學模式能使學生成績提高，提升教學質量水平。5E教學模式有助于激發學生學習興趣，通過日常的思維模式鍛煉學習，能夠幫助學生形成獨立思考和提高解決問題的能力，使學生在教學過程中培養分析、解釋、鍛煉的思維能力。

結語

“5E”教學模式適合于“高職數學”的課堂教學，在教學設計中教師主要扮演著導游的角色，它要求教師一方面控制著上課的進度節奏，另一方面也要像導游一樣進行專業的內容講解。教師能夠完成好專業導游的角色定位，那么教師將能夠很好的引導學生參與到整個教學過程。運用“5E”教學模式進行設計課堂教學活動，不僅能夠提高學生的自主學習探究能力，同時也能夠使課堂上因為同學們的加入而活躍起來，在此課堂教學的過程中學生的參與度明顯提高，從而建立有效課堂。學生們能夠在此過程中鍛煉發現問題、認識問題、分析問題和解決問題的能力，教學目標能夠高效完成。因此，通過“5E”教學模式在高職數學中的應用，能夠將抽象枯燥的教學內容轉化成教學案例，通過教師引導和學生探究相結合，提高學生的接受新知識的深度，教學活動能夠有效展開，為高職數學改革提供參考。

參考文獻：

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