“5E”教學模式在小學科學實驗教學中的應用

“5E”教學模式是一種基于建構主義教學理論的有效教學模式，致力于激發學生的學習興趣。該教學模式包含吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）、評價（Evaluation）五個教學環節。其中，吸引為起始環節，探究為中心環節，解釋為關鍵環節，遷移為深化環節，評價為總結環節。在小學科學實驗教學中，教師應尊重學生的主體地位，結合教學內容和學生學情，運用科學、恰當的教學方式進行指導，充分發揮引導者的作用，鼓勵學生勇于展現自我，培養其科學學科核心素養。基于此，本文以青島版小學科學教材為例，深入分析“5E”教學模式在小學科學實驗教學中的具體應用，以期通過教學實踐，有效提升學生的科學實驗能力，發展其學科核心素養，并提高整體教學質量。

一、吸引：創設情境，激發學生的參與興趣

在“5E”教學模式中，吸引環節是教學過程的起始階段，整個教學體系中占據重要地位，通過創設合適的問題情境，充分發揮教師的引導作用，助力小學生的新概念學習活動。吸引環節實施的關鍵在于問題的設計，具有探究價值的問題能有效激發學生參與科學實驗的興趣。在實踐操作中，教師可以采用以下策略：

（一）設計學習單，探查學生的前概念認知

教師準確掌握學生的科學前概念，不僅是引發其認知沖突、激發其參與科學實驗興趣的關鍵前提，也是確保科學實驗教學有效展開的重要基石。因此，教師可以借助學習單這一重要載體，系統探查學生的前概念認知。

以五年級《光的反射》教學為例，在教師的指導下，學生通過開展實驗學習活動，利用手電筒發射光源，從上至下照射紙張上的圖示，以此激活學生對“光是沿直線傳播”的已有認知。在此基礎上，教師依據學習單設計具有趣味性和挑戰性的學習任務：任務一要求學生運用恰當方法直射范圍外的紙面；任務二則需照亮躲在陰影里的紙面圖示（如圖1所示）。通過引導小學生使用鏡子改變光路，使其初步感知光的反射概念。

（二）結合學生實際生活，創設問題情境

“5E”教學模式在實踐應用中強調學習情境的創設。因此，在小學科學實驗教學中，教師應緊密結合學生熟悉的生活場景，激發學生的探究興趣，引導學生在已有生活經驗的基礎上構建知識體系。

以青島版四年級《風的形成》教學為例，教師可以利用信息技術，創設彩旗飄揚、波浪涌動、疾馳列車等生活場景，以此縮短科學現象與學生認知的距離，激發學生對科學問題的好奇心和參與科學實驗的積極性。再如，在五年級《認識光》教學中，教師提出問題：“同學們，你們家晚上用什么照明？”引導學生從電燈、蠟燭、燈籠等生活實例中建立對光的初步認知。而在五年級《彩虹的秘密》教學中，教師提出一系列問題：“同學們，你們在生活中觀察過彩虹嗎？”“通常在什么情況下可以看到彩虹？”“你們最想了解彩虹哪方面的知識？”“根據生活經驗，你認為彩虹的形成與哪些因素有關？這種猜想的依據是什么？”通過引導學生回顧已有生活經驗，激發學生想要深入探究彩虹奧秘的好奇心，并鼓勵他們主動思考、大膽質疑，從而培養他們發現問題、提出問題、解決問題的能力。

（三）借助古籍，激發學生的探究興趣

在吸引環節，教師可以巧妙運用古籍中的圖文資料，引導學生主動思考，鼓勵他們勇敢質疑、大膽猜想，激發他們的科學探究興趣。以五年級《光的反射》教學為例，教師可以借助《淮南萬畢術》古籍中的圖片和文字（如“取大鏡高懸，置水盆于下，則見四鄰”等），引導學生思考“古人用什么方法觀察周圍景象”，在激發學生探究興趣的同時，自然引出光學原理。

二、探究：自主探究，重視學生的主體地位

在“5E”教學模式中，探究作為中心環節，強調教師在創設學習情境后，通過設計一個或多個實驗活動，讓學生在自主探究中建構新概念知識體系。在這一過程中，教師可通過組建合作探究小組、提供完善的實驗器材和材料、創設多樣化的游戲活動等策略，確保科學實驗探究環節的有效實施。

（一）組建合作探究小組，明確組員分工

合作探究既是小學科學實驗教學的基本組織形式，也是“5E”教學模式的特征之一。為有效開展合作探究活動，教師應科學組建合作小組，并明確組員分工，引導學生共同完成實驗探究。在組建合作小組時，教師應全面評估學生的科學認識水平、實驗興趣和科學素養等個體差異，采用“組間同質，組內異質”分組原則，將學生按適當比例分配至6人小組。同時，設計合作學習分工表，充分發揮每個小組成員的優勢，確保各小組在明確分工的基礎上，順利完成科學實驗探究任務。

（二）提供完善的實驗器材和材料

小學科學實驗教學的有效開展，需要教師提供完善的實驗器材和材料。以《彩虹的秘密》實驗教學為例，教師需提供的實驗器材和材料包括三棱鏡、平面鏡（4cm×8cm）、強光手電筒、燒杯（500ml）、紙屏、水、水滴形水晶、牛頓盤。教師可以組織學生開展以“親手制作彩虹，驗證猜想”為主題的自主探究活動，并提出一系列啟發式問題：“彩虹制作需要哪些材料？”“室內缺少自然光源怎么辦？”“如何利用手電筒、紙屏、水等材料進行實驗？”先讓學生進行小組討論，再指導學生進行實踐操作，并確保實驗器材和材料充足且使用得當。

（三）創設多樣化的游戲活動

游戲是小學科學探究活動有效開展的重要方式。以《光的反射》實驗教學為例，教師可為學生提供鏡子、手電筒、激光筆、磁扣等器材，指導學生利用鏡子觀察光的反射現象，通過組內討論，繪制光傳播的路線圖。隨后，指導學生利用鏡子、手電筒和磁扣，運用光的反射原理照亮磁扣（如圖2所示）。

三、解釋：收集分析證據，展示學生的學習成果

在“5E”教學模式中，解釋是關鍵環節，能幫助學生深入理解新概念、掌握新方法。該環節的核心在于：首先利用收集的有效證據，合理解釋探究結論；其次對解釋進行修正與拓展，構建新概念；最后展示探究過程與結果。在解釋環節，教師應注重營造良好的解釋氛圍，引導學生完整展示自主探究的過程與結論，并運用語言、實踐操作、小組匯報等多樣化的方式，幫助小學生準確表達個人對科學概念的理解。

以六年級《秋季星空》實驗教學為例，教師可以指導學生通過繪制星圖的方式，詳細記錄并確定星空觀察方位，采用語言描述的方式，將抽象的空間概念具象化。再以《光的反射》實驗教學為例，教師可以引導學生采取實驗報告、小組PPT匯報等形式，完整呈現實驗成果，包括實驗流程、數據記錄、過程圖片、最終結論等內容。

四、遷移：概念深化與拓展，培養學生的知識遷移能力

在“5E”教學模式中，遷移環節的核心在于引導學生將所學知識進行精細化和準確化處理，促進理論知識和實踐技能的有機結合，從而實現概念的深化與拓展。教師應充分發揮引導作用，幫助學生理解并掌握新概念的本質特征。在此基礎上進行概念拓展，通過創設概念應用情境，引導學生結合已有知識體系，解決實際問題。

（一）圖景對比，拓展概念認知

學生對科學概念的理解程度既取決于其對概念內涵和特征的把握程度，也與其對概念外延的認知廣度密切相關。以《光的反射》教學為例，在學生掌握鏡子反射光線特征后，教師提出啟發式問題：“除鏡子外，其他顏色物體是否具有反射光線的特征？”學生基于已學知識給出諸如“白色及其他淺色物體會反射光線，而黑色物體不會反射光線”等回答。為強化和修正學生對相關概念的認知，教師可以采用圖景對比的方式，通過開展“使用黑、白雙色瓶進行光線反射”實驗，引導學生思考“瓶身反光現象能否證明白色物體具有反射光線的特征”，以此拓展小學生的概念認識。教師通過開展對比實驗，引導學生將光的反射原理遷移至不同材質物體上，從而實現知識的有效遷移。

（二）以科學問題為導向，展開遞進式探究

科學知識的教學本質上是一個持續探究的過程，而科學問題的提出與解決則是這一過程的深化環節。教師應在明確教學目標的前提下，合理設計科學問題，引導學生循序漸進地提出問題、分析問題及解決問題，最終構建新的概念認知體系。針對小學生的認知特點，教師在設計科學問題時，應遵循遞進性原則，充分發揮問題鏈對概念理解和知識鞏固的促進作用。這種以問題驅動的學習方式，能有效深化學生對科學原理的認知。

以四年級《聲音的傳播》教學為例，教師可以設計如下問題鏈：“聲音是如何傳播的？”“如何證明聲音的傳播？”“簡易電話裝置中聲音的傳播有什么特點？”“聲音可以通過哪些介質進行傳播？”引導學生圍繞這些核心問題展開猜想，通過實驗探究，驗證結論，從而實現預期的教學目標。

（三）回歸生活，學以致用

科學教學的根本目標在于提升學生運用科學知識解決實際問題的能力，實現從課堂學習到生活實踐的跨越。在小學科學實驗教學中，教師應注重引導學生將所學知識應用于實際生活情境，并培養學生的知識遷移能力。教師應基于實際生活場景，設計具有實踐意義的應用型問題，以此驅動學生遷移所學知識，深入分析并解決實際問題。

以《認識光》實驗教學為例，教師可以讓學生自主探索“生活中哪些現象可證明光的直線傳播”，通過學生的探索成果，如霧天直射的探照燈光、激光筆光線等，并結合相關生活場景圖片，幫助學生建立科學概念與生活現象之間的聯系。在教師的引導下，學生從科學課堂回歸現實生活，深入理解現實生活現象背后的科學知識，并嘗試運用科學思維解決實際問題，有效提升自身的科學素養。

五、評價：評價與反思，歸納與反饋

在“5E”教學模式中，評價是針對學習活動的總結和反思環節。在小學科學實驗教學中，教師應以教學目標為導向，將多元化評價貫穿教學全過程，對學生的學習成果進行評價，精準把握學生的實際學習情況，通過歸納與反饋、評價與反思等方式，為學生提供專業指導建議，并根據評價結果優化教學流程，確保學生能夠牢固掌握所學知識。

（一）豐富評價主體，明確評價目標

在傳統教學中的評價主體相對單一，并且過度重視終結性評價而忽略過程性評價。因此，在5E教學模式下，評價主體應包括教師、學生、學校、家長等多個主體。在小學科學實驗教學多元化評價中，教師應先明確教學目標，結合教學目標制定評價標準，并關注學生的個體差異，實施多層次、差異化的評價策略。

以《光的反射》教學評價為例，教師應將評價目標聚焦于學生對光反射原理的理解和應用上，并重視自我反思，及時發現教學中的不足，優化教學方法。例如，針對學生在“人眼視覺成像”原理方面的認知困難，教師可采用實物模型進行講解，使學生能夠直觀地理解這一原理。同時，要培養學生的自我反思能力，通過自評與互評的方式，了解自己對所學知識的掌握程度，在評價交流中深化對光反射原理的理解，從而提升自身的科學素養。

（二）創新評價方式，提升評價效果

在小學科學實驗教學中，創新評價方式已成為改進整體教學流程的重要途徑。為幫助學生在科學實驗中完成學習目標，并通過評價提升學生的科學素養，教師應充分發揮引導作用，采用思維導圖、成果展示、周期性測驗等多樣化的評價方式，將評價有機融入小學科學實驗教學全過程。

以《光的反射》教學為例，教師通過創設教學情境，將抽象的科學概念具象化，利用激光筆演示光反射現象，并引導學生深入思考。在此過程中，教師對學生的學習態度進行動態評價，激發學生的學習積極性。同時，教師可采用任務驅動教學法，布置“光反射現象發生原理”“現實生活中光反射現象”等實踐任務，適時介入與評價學生的探究過程，并提供專業指導與建議，從而有效提升學生的科學素養。此外，教師可以組織學生展示個人學習成果，以個人匯報、組內互評、組間互評的方式開展評價，幫助學生認識到自身的不足之處，及時進行歸納與反思，實現自我提升。

六、結語

綜上所述，當前，小學科學實驗教學仍存在學生興趣不足、評價不完善等問題，亟需教師通過更新教學理念、創新教學模式、提高實驗教學水平等路徑突破這些教學瓶頸。在小學科學實驗教學中，教師應用“5E”教學模式，不僅能激發學生的探究興趣，還有助于教師提升自身教學能力。因此，教師應充分發揮“5E”教學模式的優勢，通過多措并舉，助力學生科學素養的提升。

注：本文系山東省淄博市淄川區教育科學“十四五”2024年度規劃課題“基于5E模型的小學科學實驗探究課教學策略研究實踐”（課題批準號：2024ZCZX02）研究成果之一。