以《我们的双耳》为例设计5E教学模式

◇何喜珍（上海：上海市嘉定区普通小学白银路分校）

5E 教学模式源于美国科学课程，前身是伯克莱大学的两位学者Atkin＆Karplus 提出的“学习环”模式，包括探索、发明和发现，后来又修改为探索、概念介绍和概念应用，这一模式的理论基础是皮亚杰的发生认识论。随着科学教育改革的深入、建构主义等学习理论的渗透，1987年，美国生物学课程研究所（BSCS）在“学习环”模式的基础上，在前面加上初始阶段，在后面加上对学生的评估，演变成5 个阶段，即吸引，探究，解释，迁移和评价。因五个环节的英文首字母均为“E”，故称为5E教学模式。

2022年版《义务教育科学课程标准》（以下简称“新课标”）指出，“科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础”。新课标倡导“设计学生喜闻乐见的科学活动，创设愉快的教学氛围，保护学生的好奇心”；鼓励“以探究和实践为主的多样化的学习方式，让学生主动参与、动手动脑、积极体验”；重视“构建素养导向的综合评价体系”，改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价。5E 教学模式的五个阶段，与新课标的课程理念相契合，其理论基础和操作流程非常符合义务教育科学课程的特点。本文以《我们的双耳》一课为例，基于5E 教学模式进行教学设计，阐述5E 教学模式在小学科学教学实践中的实施方法和建议。

一、基于5E教学模式设计教学流程

《我们的双耳》是五年级第二学期自然第三单元“感知外部世界”的第二课。本节课是在第一课《眼睛的作用》的基础上，认识人的听觉器官——耳。在四年级时，学生已经学习了物体振动产生声音、声音有大小和高低之分、振动幅度的变化会改变声音的大小等知识，本节课是在此基础上，进一步认识人耳的结构以及双耳听到声音的过程。本节课通过观察模型、拼耳朵拼图来认识人耳的结构，通过自制人耳结构模型，模拟耳听到声音的过程，使学生自主建构科学知识，从而提升科学学科核心素养。

二、基于5E教学模式的教学实施方法

（一）吸引：创设问题情境，激发学生学习兴趣

吸引是5E 教学模式的第一个环节。在这一环节中，教师通过创设真实的问题情境吸引学生的注意力，激发其好奇心，同时明确本节课的学习主题和要解决的问题，从而带动学生主动参与探究实践。教师可以从学生熟悉的生活现象入手，合理利用周围教学资源，采用科学的提问形式，带领学生在问题的驱动下实施主动探究。

在《我们的双耳》教学中的吸引环节，教师组织学生进行声音“猜一猜”活动，利用多媒体播放生活中常见的声音，让学生猜一猜这是什么发出的声音。通过这一环节，学生能够迅速集中注意力，认真聆听，积极参与。接着教师进一步引导，提出本节课的驱动性问题：“我们的耳朵有怎样的结构？它是怎样帮助我们听到声音的？”学生在这一问题的驱动下，以高投入的状态继续开展后续的学习。

（二）探究：倡导动手实践，建构学生认知模型

探究是5E 教学模式的中心环节，也是科学课堂教学的重要组成部分。在探究环节中，教师要充分研读教材，优化实验过程和实验步骤，鼓励学生进行自主探究学习，还要注重引导、观察和聆听，为学生提供必要的支持和帮助，发展学生的科学思维，营造和谐、民主的学习氛围。

在《我们的双耳》一课中，教师设计了以下两个探究活动：

探究1：人耳的结构。

教师引导学生观察人耳结构仿真模型，初步认识人耳的结构；通过拼耳朵结构拼图，让学生练习正确摆放人耳各部分的位置；最后通过视频，使学生进一步认识人耳各部分的结构特点。

探究2：制作模型，模拟人耳听到声音的过程。

教师为各小组准备以下实验器材：两端开口的硬纸筒、气球皮、一根细的棉线（一端绑有轻质泡沫）、双面胶布。播放事先录制好的制作步骤视频，指导学生用这些实验器材制作人耳结构功能模型。

制作完成之后，小组成员利用自制的模型进行实验：一位学生水平拿着硬纸筒，使轻质泡沫贴着气球皮，接着对着硬纸筒开口的一侧大声发声，其他学生观察气球皮处轻质泡沫的变化。可以看到，轻质泡沫随着人的发声而不断振动。

（三）解释：自主归纳总结，促进学生知识内化

解释是5E 教学模式的关键环节。在这一阶段，学生已经获得了相关的实验数据或者实验事实，教师要引导学生对相关的现象、数据进行分析解释，促使学生将事实证据抽象化、理论化，由感性认识上升为理性认识。教师可以组织小组内、小组间相互研讨、补充、纠错，为学生搭建自主学习的平台。通过倾听了解学生的思维困惑，敏锐地抓住学生的独特观点，帮助学生建构科学概念，促进知识内化。

在《我们的双耳》教学中的解释环节，实验结束之后，教师组织学生交流实验结果，讨论产生这样实验结果的原因。接着教师引导小组成员结合人耳的结构，讨论自制模型中的“硬纸筒”“气球皮”“轻质泡沫”分别模拟的是人耳的哪部分结构（分别模拟的是耳道、鼓膜、听小骨）。待学生找到自制模型和人耳结构各部分的对应关系之后，再结合实验过程和实验结果，就很容易理解人耳听到声音的过程了。注意要先让学生尝试说出其中的科学原理，教师再进行点评、纠正，最后归纳总结。

（四）迁移：拓展认知维度，发展学生科学思维

迁移是5E 教学模式的提升环节。在迁移环节中，学生运用新知识解决新情境中的问题，既能检验学生对于知识的理解程度，又能促使学生对概念深度学习，提升学生的思维能力。教师可以创设新的问题情境，拓展科学概念的基本内涵，发散学生的思维，培养学生灵活运用知识的能力，也可以提供新的认知素材来开阔学生视野，拓展已有的认知维度，提升学生的认知水平。

在《我们的双耳》教学迁移环节中，教师向学生展示熟悉的诗句“不敢高声语，恐惊天上人”“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”，并提问：从科学的角度如何理解这里的“高声语”“遥招手”？说明鼓膜的振动幅度与哪些因素有关？学生结合已有的知识储备以及本节课新学到的知识，能够说出“高声”对应的是声音比较大，“遥”对应的是距离比较远，由此说明声音的大小和远近可以影响鼓膜振动的幅度。接着教师继续引导学生做出猜想：距离相同时，声音越大，鼓膜振动幅度越大；大小相同时，距离越近，鼓膜振动幅度越大。不同小组就不同的猜想，利用控制变量法设计实验方案，有助于发展学生的科学思维能力和探究实践能力，提升科学学科核心素养。

（五）评价：重视过程评价，提高学生探究动力

评价是5E 教学模式的最终环节。实际上，评价贯穿科学教学的全过程。5E 教学模式重视过程评价，将关注点放在考查学生的学习效果方面。教师可以采用学生自评、同伴互评、教师点评、纸笔测试等多样化的评价方式，从多个维度记录学生的课堂参与度和课堂表现，同时根据学生对课堂教学的评价不断调整和改进教学模式。

在《我们的双耳》一课中，教师利用“教学过程评价表”（如表）让学生进行自我评价，在课堂教学过程中，综合运用课堂观察、教师点评等评价方式，促进“教—学—评”一体化。

《我们的双耳》教学过程评价表

三、关于5E 教学模式在小学科学教学中应用的思考和建议

当前，5E 教学模式在生物教学中的应用已经比较广泛，在化学、物理教学中的应用也在不断深入，但在小学科学教学中的应用还处于起步阶段。从内容分析来看，5E 教学模式与新课标科学学科核心素养的要点有很多共通之处，且从已有的研究成果来看，5E 教学模式能够有效促进学生自主构建科学概念、应用科学知识、提升科学思维水平，是一种能够提升学生科学学科核心素养的教学模式。

需要指出的是，虽然5E 教学模式与新课标的课程理念非常契合，但这并不代表它适合所有的小学科学教学内容。实践发现，以下三类教学内容和5E 教学模式具有较高的适切性：一是核心概念类知识，例如，各种各样的地形、地壳运动等，这类知识难度不大，只要教师稍作指导，学生就可以自行归纳整理，适合自主学习；二是实验类知识，包括验证类实验和探究性实验，例如，糖类的检验、探究影响摩擦力大小的因素实验等，整个过程既能锻炼学生的动手能力，又有助于培养其科学探究的思维和能力；三是科学、技术与社会教育类知识，例如，传染性疾病、合成新材料等，这类知识强调科学、技术与社会三者之间的相互影响，能够使学生正确认识和处理有关科学技术与社会关系的问题，适合运用5E 教学模式开展课堂教学。

此外，在教学实践过程中，教师还要灵活运用5E 教学模式的各个环节，切忌生搬硬套。例如，探究、解释、迁移环节可在教学过程中反复使用；猜测、假设也是科学探究的重要过程，可以引入并丰富5E 教学模式；评价方式要结合具体的教学内容，可线上、线下相结合，课堂、课外相结合等。