核心素養下“5E”教學法融入初中數學概念教學的應用價值與思路研究

關鍵詞：核心素養；“5E”教學法；初中數學；概念教學；不等式

《義務教育數學課程標準（2022年版）》（下文簡稱“新課標”）明確指出，數學課程要培養的學生核心素養，主要包括以下三個方面：會用數學的眼光觀察現實世界，會用數學的思維思考現實世界，會用數學的語言表達現實世界。新課標還歸納了初中階段的數學核心素養，主要表現為：抽象能力、運算能力、幾何直觀、空間觀念、推理能力、數據觀念、模型觀念、應用意識、創新意識。為落實新課標要求，初中數學教師在教學過程中可錨定學生核心素養的發展要求，將概念教學作為重要立足點，引入“5E”教學法，提升教學工作的一體化水平，確保教學取得積極效果。

“5E”教學法在初中數學概念教學中的應用價值

“5E”教學法是一種以學生為中心的教學模式，最早于1989年由美國生物學課程研究（BSCS）開發，后成為美國科學課堂的主流教學方法。該教學法基于建構主義理論，強調學生在學習過程中的主體地位，旨在通過五個相互關聯的環節，促進學生的主動學習和深度理解。“5E”教學法的五個步驟分別是吸引（Engagement）、探索（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）[1]。這一教學法強調學生的主體性和主動性，要求教師通過創設問題情境、開展探究性學習等活動，使學生實現知識的遷移和應用。

在初中數學概念教學中，教師可以運用“5E”教學法，從全局視角推進教學設計，有效管控關鍵教學環節和優化要素配置，提升教學質量。“5E”教學法的五個步驟相輔相成、相互支撐，有利于教師合理配置教學資源，執行教學計劃，促進教學向縱深發展。此外，“5E”教學法能使教師細致解讀數學核心概念，強化學生的概念認知，使其在概念探索過程中積累新知、掌握應用技能，逐步提升數學素養。比如，針對整式、不等式、三角形等重要的初中數學概念，教師可先創設情境吸引學生的注意力，引導學生自主探究，再設計任務培養學生的知識遷移能力，最后開展有效評價。

二、核心素養下初中數學概念教學中“5E”教 學法的應用思路一以人教版數學七年級下冊“不 等式”為例

（一）巧設趣味情境，激發學習熱情

概念是初中數學知識體系的重要支點，也是學生學習的難點之一。基于核心素養培養要求，初中數學教師需將概念教學作為重點，逐步提升學生的數學學習能力。根據“5E”教學法的實施步驟，教師應先聚焦“吸引”環節，即通過創設知識情境的方式，優化課堂教學流程，突出趣味性、益智性內容，激發學生的內在學習熱情和主觀能動性，為其后續的深度學習奠定基礎。為此，教師可靈活運用多種教學舉措，構建多樣化的課堂情境，確保知識導入環節取得積極效果。例如，在教授“不等式”這一節課的基礎概念時，教師可以學生喜聞樂見的情境為支點，使學生在輕松愉悅的氛圍中初步認識不等式，為其進階學習奠定基礎。

情境1：曉曉板游戲情境

教師可結合學生熟悉的游樂園曉曉板創設趣味情境，引導學生回憶并描述躁曉板上下起伏的特點，然后提出問題：“當曉曉板一端上升時，另一端會發生什么變化？這種變化如何用數學關系描述？”通過這樣的趣味引導，學生可以初步認識不等式關系，即當一方增加時，另一方會減少，從而形成不等關系。

情境2：天平實驗情境

教師可利用學校實驗室的天平開展與不等式相關的簡易實驗。在實驗中，教師先在天平兩端分別放置不同重量的物品，讓學生觀察天平的傾斜情況。接著引導學生思考：“當天平一端物品的重量增加時，另一端需要增加多少重量才能使天平保持平衡？如果無法保持平衡，天平兩端物品的重量之間存在什么關系？”依托實驗演示，學生能夠直觀地理解“大于”“小于”以及“等于”與“不等于”之間的關系，從而為探究不等式做好準備。

在初中數學教學中，教師應緊扣“吸引”這一關鍵點，借助趣味性情境引導學生，激發其學習興趣，使其形成對不等式概念的初步認識，準確把握不等式的數學內涵和基本特征，為后續的深入學習奠定基礎。

（二）設置學習任務，強化探索能力

“5E”教學法的第二步是“探索”，這也是新課標對初中生提出的基本要求。學習任務能夠引導學生就某個知識點進行研習、探索，在“理解一貫通一應用”的學習過程中優化知識結構，完成認知體系的建構與升級[2]。比如，在不等式概念教學中，教師可布置學習任務，通過設置問題鏈、搭設探索支架，引導學生在知識探索中深化理解，掌握知識分析的方法與思路，為其核心素養發展注入動力。在不等式概念的解析與探索過程中，教師可采用遞進式任務設計，一方面深化學生對不等式的理解，另一方面引導其“拾級而上”，探索不等式的特點和數學性質，為實際應用奠定基礎。

任務1：由生活實例引入不等式的基本概念。教師可提出問題：“日常生活中，我們經常遇到比較大小的情況，如比較身高、比較物體重量等。如何用數學語言準確表示這些數量關系？”以問題引導學生思考，自然引出不等式的定義。

任務2：辨識不等式中的未知數與常數。教師可呈現 6xlt;4x+1 ， 等典型不等式，讓學生識別其中的未知數和常數項，分析各組成部分在不等式中的作用，為后續解不等式做好準備。

任務3：類比等式探究不等式性質。教師可先引導學生回顧等式的基本性質，再類比推理不等式的性質。比如，當不等式兩邊乘（或除以）同一個正數時，不等號方向不變；當不等式兩邊乘（或除以）同一個負數時，不等號方向改變。

總之，教師應借助不同類型的學習任務，驅動學生深入探索不等式的概念內涵，在知識延伸與拓展的過程中掌握不等式的特征與性質，為運用不等式分析和解決實際問題奠定基礎。

（三）加強師生互動，深化知識理解

在新課標背景下，教師要主動強化師生間的聯系、互動，營造良好的教學氛圍，促進學生深度學習。在初中數學概念教學中，教師要圍繞特定概念“做文章”，以實現有效互動，幫助學生深化知識理解。按照“5E”教學法，“解釋”環節是學生梳理探究過程，總結規律和結論的關鍵階段。在此過程中，教師可以采用講授、討論、演示等多種方式，將抽象概念轉化為學生易于理解的知識體系，使學生清晰理解所學知識[3]

例如，基于不等式的基本概念，教師可以從概念探索入手，引導學生在互動中“解釋”不等式的具體運用，并分析不等式的解和解集概念。為便于學生理解，教師可引入具體問題展開師生對話。例如，教師可以提出以下問題：“某工廠需在5天內生產至少3000頂帳篷，那么平均每天至少要生產多少頂帳篷才能完成任務？”結合不等式概念，學生可進行如下分析：設平均每天生產 x 頂帳篷，則可列出不等式 5x?3000 ，進而推導出 x?600 這一使不等式成立的取值范圍，即不等式的解集。在學生分析互動過程中，教師應及時參與、強化點撥，讓學生理解不等式的解與解集概念，掌握分析方法，形成運用不等式解決實際問題的能力。

（四）發布應用項目，促進知識遷移

從初中數學概念教學的角度來看，對特定概念的解讀固然重要，但學生能否驗證和應用知識才是能力進階的關鍵。就“不等式”這一概念來說，教師引導學生進行知識遷移，本質上是對不等式概念學習的延伸與拓展，主要目的是促進學生將所學的不等式知識應用于新的或類似的情境中，從而深化其概念理解，提升其應用能力。為此，教師應積極創設新的知識與概念應用場景，引導學生在理解知識、掌握技能的基礎上解決新問題。在這一過程中，學生不僅能獲取新概念和新技能，還能將其與其他知識、技能建立聯系，逐步構建知識網絡，提升數學核心素養。

項目1：圍繞不等式的變式，掌握不等式的運算關系及解法。教師可設計如下變式問題。

原題：已知 xgt;0 ， ygt;0 ， x+y=1 ，求 xy 的最大值。

變式：已知 0

在教學過程中，教師可先安排學生試著獨立求解，再選取典型解法進行講解。例如：

解法1： 解法2：由均值不等式得

該項目通過不等式及其變式的求解，促使學生從整體視角認識基本不等式的簡便性。將開口向下的二次函數最值問題轉化為代數運算和關系判斷，不僅簡化了運算過程，還能讓學生深入理解不等式的定量關系，為其高階學習奠定基礎。

項目2：運用不等式解決實際問題。教師可將學生分組，要求每組選取一個與不等式相關的實際問題（如家庭購物預算分配、學校運動會時間安排等），運用不等式知識建立數學模型。各組需要通過計算和推理找出最優解，并撰寫研究報告，詳細說明解題過程和結果。在后續的課堂教學中，每個小組都要進行匯報展示，教師給予點評，幫助學生鞏固不等式概念，拓展應用思路。

（五）實施動態評價，持續優化教學

從初中數學概念教學的角度來看，動態化教學評價具有重要作用。一方面，評價環節是對學生學習過程和結果的綜合檢測，體現了教學全過程監控的基本要求；另一方面，作為評價主體，學生可以在自評、互評過程中發現自身不足，為持續進步提供依據[4]。在初中數學概念教學中，教師應采用多元評價方式，包括教師評價、學生自評和小組互評等，從過程性評價和終結性評價兩個維度評估學生的學習效果，促進學生的知識建構和能力發展。

例如，在完成“不等式”這一節課的教學活動后，首先，教師應評估學生的學習態度和參與度。具體而言，教師可參考學生在課堂討論、小組合作、作業完成情況等方面的表現，包括是否積極參與不等式概念的探討，是否主動分享對不等式的理解，是否認真完成課后作業，等等。其次，教師需重點評估學生的學習策略應用能力。比如，能否利用教材、教輔資料和網絡資源理解不等式性質；能否通過類比方程的方法探索不等式的解與解集；在解決問題時能否提出合理的方案和策略。再次，教師應對學生的知識與技能掌握情況進行動態評價。比如，設計小測驗、作業和課堂練習題等檢測學生對不等式知識的掌握情況；觀察學生在解決不等式應用題時的表現，評估其綜合運用能力。最后，教師應組織學生開展自評與互評活動。自我評價可以幫助學生反思學習過程，識別自己的優勢和不足；同伴互評可以讓學生從他人的視角認識自身表現，促進相互學習，實現優勢互補。

三、總結

總之，基于“5E”教學法的要求，初中數學教師要準確把握學生的特點和需求，設計完整的教學流程，提升教學調控能力，賦能學生核心素養發展。在具體實施過程中，教師應以概念教學為重點，按照“吸引、探索、解釋、遷移、評價”一體化要求細化教學流程，使學生在層層遞進的學習過程中掌握知識應用方法，提升學習效能。

［參考文獻]

[1］石香云.基于“5E”教學模式的初中數學概念教學策略研究［J].理科愛好者，2023（4）：35-37.

[2］朱海英.5E教學模式在數學概念教學中的應用探微［J].數學大世界（中旬），2021（6）：51.

[3］孟彪.例談5E教學模式在數學概念教學中的應用［J].福建中學數學，2020（11）：13-16.

[4］金歡歡，“雙減”背景下“5E”教學模式在初中數學概念教學中的應用策略初探［J]．理科愛好者，2023（3）：28-30.