基于“5E学习环”模式的分组实验教学设计

郭悦茹

【摘要】笔者基于“5E学习环”模式，设计了具体的教学策略，并将其融入高中物理学生分组实验教学中，帮助学生提升学习兴趣、增强信心和满足感，培养学生科学探究的能力。

【关键词】“5E学习环”模式 教学设计

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）29-0161-01

物理实验是高中物理教学的重要组成模块，在共同必修模块中的物理实验，是对高中学生最基本的实验要求.它在课程实施中占有及其重要的地位，对学生科学素养的提高起着关键性的作用。

1.“5E学习环”模式

“5E学习环”模式（Bybee& Landes，1988）分为“参与（Engag？鄄ement）→探究（Exploration）→解释（Explanation）→精致化（Elaboration）→评价（Evaluation）”这五个环节。

强调学生的自主构建是“5E学习环”教学模式的核心，以学生为中心，鼓励学生开展自主学习活动及小组间的合作交流，突出学习的主动性和参与性。同时，要发挥教师的主导作用，扮演好组织者、引领者、开发者的角色。

2.“5E学习环”模式下分组实验教学策略

参考上述模式，笔者设计了具体的教学策略，如下：

E1：参与

[师]展示生活中的某些物理现象，引起学生对这些现象的好奇心，激发学习兴趣和欲望。

[生]在教师的建议和引导下，参与实验活动，明确要研究的问题。

E2：探究

[师]把问题交予学生探讨，启发学生就此问题进行思考。

[生]深入思考，将自己的初步想法与同伴分享并讨论、修正，最终记录在实验报告单上。

E3：解释

[师]①鼓励学生对实验数据运用最佳的处理方式进行分析。②建议学生小组讨论，得出实验结论。③引导学生提炼出简洁的物理规律。

[生]①分组进行数据处理。②分别运用计算、作图或者计算机软件来分析实验结果。③组间讨论，修正本组的最终结论。 E4：精致化

[师]①将得出的结论与教材的理论相比较，分析异同点。②思考为何实验的结论与教材的理论存在差距。③思考如何用教材的理论解释实验及生活现象。

[生]①独立分析实验结论与教材的差别。②小组讨论实验结果与教材理论产生差距的原因，修正对概念与规律的理解。总结实验的误差来源。 ③思考如何运用结论解释并指导生活实践。

E5：评价

[师]①对学生的整个探究过程仔细观察，并做必要的记录。及时给出适当的引导与帮助，提高学生探究活动的效率。②鼓励学生进行评估、反思。

[生]①根据实验学习过程进行自我评估、组内互评、组间互评，在评估表上客观打分。②在实验报告的最后写下自己的总结与反思。

3.教学设计

E1：

[师]①视频播放②解说：赛车用的小汽车，质量与一般的小汽车相仿，但因为安装了强大的发动机，能够获得巨大的牵引力，可以在四五秒的时间内从静止加速到100km/h。

[生]观察：赛车与普通小汽车的启动快慢情况；回顾牛顿第一定律并回答：力是改变什么的原因？加速度是描述什么的物理量？质量是哪种性质的量度？

E2-1：

[师]①加速度与力、质量的定性关系是怎样的？②加速度与力、质量的定量关系呢？

[生]①M一定时，F越大，a越 ；F一定时，M越大，a越 ；②猜想与假设： a与F ；a与M 。

E3-1：

[师]实验的基本思路？

[生]①保持 不变，改变 ，测量 ；②保持 不变，改变 ，测量 。

E4-1：

[师]小组讨论并制定总体方案：①如何测量a、F、M ？②怎样提供恒定的外力？③如何消除摩擦力的影响？

[生]详细讨论并记录在实验报告上。

E3-2：

[师]各组进行数据处理与分析；[生]①分工合作；②得出初步结论

E4-2：

[师]①各组结论汇总；②误差分析

[生]①M一定時，a与F ？ ②F一定时，a与M ？③讨论误差来源，记录在实验报告上。

E5：

[师]①自评与互评；②反思

[生]（在实验操作中，若已表现出下列行为，请在每个观察项目前打“√”）

①拉小车的绳子与轨道（木板）平行；②砝码质量远小于小车总质量；③探究加速度与力关系时，保证小车质量恒定；④探究加速度与质量关系时，保证所挂砝码质量恒定；⑤记录实验数据时，注意有效数字；⑥重复实验，多次收集数据；⑦实验后，整理实验仪器。⑧操作过程中，表现积极，不懒散；⑨与同学有效交流，不我行我素；⑩进行反思，记录在实验报告上。

4.小结

笔者希望通过上述学生分组实验教学的新设计，帮助学生在物理学科的学习上提升兴趣和课堂参与度，增强学习的信心和满足感，培养科学探究的精神与能力。应用结果表明，该设计对教学效果的提升有一定的推动作用。

参考文献：

[1]廖伯琴，张大昌.普通高中物理课程标准（实验）解读[M].湖北教育出版社，2004：1-35.

[2]物理课程教材研究开发中心.物理1（必修）教师教学用书[M]. 北京：人民教育出版社，2006：112-113