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基于5E模式的中学物理教学研究

2014-09-18李娜刘艳超杨薇

物理教学探讨 2014年5期
关键词:认知结构开放性环节

李娜 刘艳超 杨薇

摘要:5E教学模式有利于培养学生的探究和推理能力、知识的建构以及应用能力.对目前我国普遍开展的探究教学尤其是物理学科教学具有非常重要的借鉴意义。本文首先对5E教学模式的具体环节进行了简要的介绍;其次,结合“物体的沉浮条件及应用”一课的教学设计.揭示5E教学模式如何在中学物理课堂中加以应用;最后,对5E教学模式在物理教学中的应用的优势与价值作了详尽的探讨。

关键词:物理教学;5E教学模式:教学设计

中图分类号:G633.7

文献标识码:A

文章编号:1003-6148(2014)5(S)-0005-4

5E教学模式是科学教育领域内的现代教育模式,符合国际科学教育的发展趋势,能够促进学生在科学内容、科学方法、科学态度以及科学探究能力等方面的发展。有利于学生科学素养的全面提升。

1 51E教学模式简介

5E教学模式是由美国生物科学课程研究项目组专家Bybee将Robert Karplus提出的“三段式学习环”。在实践的基础上进一步细分形成的五个前后相连的阶段,这五个阶段依次为:参与(Engage)、探究(Explore)、解释(Explain)、拓展(Elaborate)和评价(Evaluate)。由于这五个环节的单词都是以“E”开头,所以称为5E教学模式,也可称为“5E学习环”模式。

1.1参与(Engage)

“参与”环节意味着学生应该在知识产生的真实情境中,通过与教师、同伴的互动,学习建构新知。在这一环节中,教师需要通过创设情境,设计一些引入活动来吸引学生的注意力,这些引入活动中有一部分与当代普遍认可的新经验一致,而有一些是不一致的。学生通过参与这些活动,激发动机,激活思维,调动原有知识,诱发学习需求。因此,在“参与”环节,教师要尽可能引发学生的认知冲突,使学生同化或顺应新知识,从而形成新的认知结构。

1.2探究(Explore)

“探究”是整个教学模式的中心环节。获取知识、掌握技能和技巧都是在这个过程中完成的。在这一环节中。教师可以根据“参与”阶段创设的情境或产生的认知冲突,引导学生进行小组合作探究,给学生时间去思考、计划、调查和组织所收集到的信息,让学生获得丰富的感性认识。

1.3解释(Explain)

“解释”环节是学生在经过探究学习之后。将自己的经验抽象化、理论化,并使其变成一种可以用来交流的形式。通过自主探究,学生的理解应该是清晰的,教师要鼓励学生用自己的语言来解释所看到的物理概念或意义,鼓励学生相互交流他们的想法,学会倾听他人的意见。

1.4拓展(Elaborate)

这一环节主要包括两个方面的内容,一是拓宽知识面。二是学以致用。这是使学生把所学知识不断精致化的过程。其中拓宽知识面是指学生获得的知识应是具有开放性的,具体表现在横向上的开放性和纵向上的开放性两个方面。横向上的开放性主要指与其他学科之间能相互渗透、衔接合理,从而有利于知识的横向迁移:纵向上的开放性是指新经验能够承上启下,建立在原有知识的基础上并有利于未来更深层次知识的学习。

1.5评价(Evaluate)

这一阶段是5E教学模式的重要环节,因为其余四个环节都需要有评价的参与。5E教学模式倡导教师注重教学的过程性评价以及对学生的发展性评价。并通过评价为教师提供一个认识自己教学过程和效果的机会。教师应鼓励学生利用一些评价工具来评估自己对知识和技能的理解情况,检验他们在新情境下学习的迁移能力。这些评价工具可以是教师提供的或者是学生自己创造的。

2 5E教学模式应用的个案分析

随着基础教育课程实施,许多科学教育工作者致力于培养学生的科学探究能力,对相关的教学模式进行了大量的研究。5E教学模式尊重学生的认知发展规律,符合学生的认知特点,在科学教育领域内具有很强的借鉴价值。尤其适用于物理学科的教学。下面我们以《物体的沉浮条件及应用》的教学设计为例,向大家展示如何在物理教学中应用5E教学模式。

3 5E教学模式在物理教学中的应用价值

5E教学模式之所以能够在国外的科学教学领域得到广泛的应用,是有其自身优势与价值的,概括起来主要有以下几个方面。

3.1有助于学生认知结构的建构

5E教学模式是一种尊重学生的认知规律,重视学生认知结构的教学模式。有利于学生合理建构和应用知识。有研究表明,物理学习困难的学生头脑中认知结构的缺陷主要表现在以下三方面:物理知识、信息储备量不大;物理知识的组织程度不好,有序化程度不高:物理知识表征不完善,开放性不好。5E教学模式要求教师根据学生所要掌握的知识精心设计课堂流程。在“参与”环节,教师可以创设概括程度高、包含范围广的具体情境。情境蕴含的信息量越多,越有利于学生更加简单地同化新知识:在“探究”和“解释”环节,学生通过探究、思考、解释等活动使孤立、零散的知识结构化、条理化;在“拓展”环节,教师为学生创造一个开放的系统,不仅打破传统教学造成的学科问的隔阂。也有利于学生将所学知识顺利运用到生活中的具体情境,这既是构建学生良好物理认知结构的需要,更是当前物理教学改革的需要。

3.2有助于学生主体地位的发挥

5E教学模式是一种以“学生为中心”、“学生为主体”的有效的教学模式。有利于发挥学生学习的主观能动性,学生的学习是发自内心的、主动的认知过程。教师在5E模式的各环节都关注学生主体作用的发挥。鼓励学生独立思考,凡是学生能独立发现的问题,绝不暗示;凡是学生能自己解决的问题,绝不急于替代。充分体现了以学生为中心的科学教育理念。例如,在《物体的沉浮条件及应用》的教学设计中,“物体在液体中不同的五种状态及其原因”、“如何控制物体在液体中的沉与浮”等核心内容,都是学生通过探究、思考、讨论、总结得出的,使学生成为学习的主人,充分发挥了学生的主体地位。

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