5E模型项目学习案例设计

米帅帅 卢巍

项目学习是创客教育常采用的教学模式，因此项目学习也是构建基于创客教育的小学科学教学案例的最佳选择。本文采用5E模型（约定、探索、解释、延伸、评估5个英文单词的首字母）作为构建案例的基础，主要涵盖教学目标的选择、教学流程及教学评价的设计、维持学生持续参与项目活动的积极性等内容。下面我们以雪糕棒DIY住宅项目为例，详细说明案例构建的过程。

约    定

约定是整个案例构建的开始，主要涵盖教学目标的选择、项目的拟定以及制约因素的识别三个内容。

1.教学目标的选择

教学目标的选择实际上考虑的是能力培养与科学理解。所谓学生能力的培养是指实践、分享、合作与创新能力的培养;科学理解则是需要考虑课程标准对不同年级水平的界定。

实践、分享、合作与创新能力源自创客的特征，也是学生能力培养的落脚点。实践是能力培养的活动形式，即教学活动需要建立在学生DIY的基础上，分享、合作以及创新是跨主题、超越特定领域的能力，是在不同学段、不同主题、不同项目的实践中逐渐培养的。

科学理解的目标选择不必拘泥于课程标准的规定，对相同的学习内容，不同年级的要求可以适当地调整顺序;对不同的学习内容，可以将不同主题之间的内容进行整合。

例如我们要设计适合2年级学生的教学案例，就科学理解而言，要列举出课程标准中对1～2年级（1年级为其基础水平，2年级为其达到水平）、3～4年级（项目要求不能超过3～4年级水平）学生在四个方面的所有要求，主要包括：能够描述并度量常见的物体，认识并使用常见的工具以加工常见的材料;在教师的指导下能够针对特定的问题表达自己的看法，运用常见的方法解决问题并交流分享;保持对事物的好奇;了解简单的技术并运用。

2.项目的拟定

兴趣是保持学生好奇心的基础，也是我们拟定项目的突破口。在本文中我们选择了与学生生活密切相关的住宅作为项目拟定的初选。

教学案例的适切性需要考虑三个要点：首先，该项目能否契合课程标准对学生所提的要求;其次，该项目是否能够为学生实践提供平台;最后，该项目是否能够为学生分享、合作与创新提供机会。

以雪糕棒DIY住宅为例，学生需要对“住宅”的各墙面的数值进行测量与描述，对“住宅”的大小进行规划。学生对“住宅”及其附属建筑物的规划能够充分发挥其主观能动性，不同学生对住宅的不同认识，能够为学生之间的交流、分享提供机会。简而言之，雪糕棒DIY住宅这个项目能够对上述三个要点作出清晰的回应。

3.列举项目的要求及限制性因素

基于项目的学习实际上是遵循工程设计的特征，而工程设计要求项目具有明确的目标和模糊的任务，因此作为基于项目学习的5E模型也需要我们提供项目所要达到的明确目标。所谓明确的目标是指学生能够直观的判断其设计是否达到要求，如可以使用淋水的方式，检查“住宅”是否漏雨（见表1）。同时也要看到，我们所设计的教学案例是要在课堂环境中实施的，因此必然存在一些限制性因素，需要将这些限制性因素告知学生。

探    索

探索主要是指教师利用小组讨论、班级讨论等方式帮助学生提出解决问题的方案，并分析其方案的可行性。学生可能提出多种解决方案，从工程设计的角度来讲，这些方案中存在一个最优方案，但不一定存在完全正确或完全错误的解决方案。

小学生科学知识的欠缺无法保证其丰富的想象力所产生的想法具有可行性，因此教师在该阶段应该帮助学生利用学科知识，鉴别其所提解决方案是否具有可行性或者帮助学生识别最优方案。

以雪糕棒DIY住宅为例，学生从自身生活实践出发，对住宅的构想会有多种想法，如有的学生认为住宅是方方正正，他会构造四四方方形状的建筑，有的学生认为住宅是尖顶的，那么他也会构造类似形状的建筑。学生的方案设计可能存在下述几种情况：多种方案并存，教师需要帮助学生选擇一个最优的方案。如果设计方案从理论上来说不可行，教师需要帮助学生分析不可行的原因。如果设计方案可行，但受工具、材料等条件的限制无法实施，需要教师对该项目的限制性因素进行说明。

如果学生不能设计出草图方案，或者设计的方案被推翻后无法设计出替代方案，教师可以将自己设计的方案展示给学生。采取此方式时，教师需要把握好指导的详略程度，若教师给予的指导过于详细，则会降低学生的积极性;若教师给予的指导非常粗略，学生可能无法顺利完成项目。针对该问题，我们认为明确的目标与模糊的任务是一个非常好的方式，即以图例的形式向学生呈现每一步需要达到的目标，但对具体的粘接方式不予提示，从而在给予学生一定指导的前提下，让他们通过充分地发挥主观能动性来完成项目。图1是雪糕棒DIY住宅的结构拆解示意图（房屋的板子由雪糕棒拼接而成）。

在该阶段，教师至少要承担四方面的任务，即帮助学生选择最优方案，识别项目的可行性，列举受限因素，讲解结构拆解示意图。学生在该阶段利用小组讨论、班级讨论等方式提出解决方案，对学生的合作能力是一个挑战。就案例实施而言，该阶段的成功实施是整个案例成功实施的基础。

解    释

解释主要是指学生在教师的帮助下，分析已经形成的问题解决方案，就其可行性提供论证，教师记录学生的论证内容，使其思维得以外显，进而对学生的各项能力进行评估（如利用普通胶水粘接部件是不是合理的，可以使用胶枪或者酒精胶的原因是什么，这些都需要学生进行阐述，见表2），为促进学生的能力发展提供详细的应对措施。

延    伸

延伸是指学生独立或者与同伴合作实施自己的想法，进行实践。在该阶段，学生根据自己的方案进行实践，会碰到各种困难、犯各种错误，教师要允许学生犯错。根据已有研究，学生在犯错的过程中，不断思考，能激发自己的潜力，明白自己在做什么，并管理自己的项目过程，从而使自己的探究更加深入。因此，教师需要不断查看学生的进展情况，以发现他们在实践过程中所犯的错误，为他们提供帮助。

例如教师提问：怎样制作一样的窗户？根据已有的经验，学生会说，在硬卡纸上画好剪下来，再以此为模板剪下一个。可能也会有学生说先将硬卡纸折几层，然后再画、剪。这里可以请学生操作示范，把自己的方法和大家分享，提供学生相互学习的机会。同时为了激发学生的创造性，也为了表现建筑物统一中透着差异的特性，教师可以问学生：这幢楼前面墙上的窗户是长方形的，侧面墙上的窗户是正方形的，这样设计合理吗？学生通过讨论得出一面墙上的窗户是应该统一的，但是整幢房子的窗户不一定要统一。接着教师提出要求：窗户要平整，粘贴窗户时注意上下对齐。这样可以提高学生折、剪、画、粘等操作技能。

评    估

基于创客教育的小学科学教学评估要求教师创新评估方式：

一是利用解释阶段的信息对学生的能力进行评估，教师利用形成性评价，扩展评价主体，同时将评估整合为教学的一部分是非常必要的。

二是指导学生对自己的作品进行评估，测试自己的产品是否达到了最低标准，如果没有达到标准，能否通过迭代的思想，逐渐优化，使其达到标准;如果已经达到了标准，是否能够进一步优化，提升整个产品的水平，这也可以视为下一轮教学的开始。图2是在雪糕棒DIY住宅项目经过六次迭代后的效果图。

山东师范大学科技教育中心（250014）

山东省教育科学研究院（250002）