基于智慧课堂的小学科学5E教学模式构建研究

摘 要：小学科学课程的研究发现，目前小学科学教学不能很好地适应学生发展的需要。智慧课堂的出现为传统课堂教学带来生机，推动着科学教育模式的创新。因此，文章就如何依托智慧课堂建立全新的5E教学模式进行探讨，构建出基于智慧课堂的小学科学5E教学模式，以帮助学生更好地学习和掌握科学知识，力求为未来小学科学教育研究提供理论参考。

关键词：小学科学教育；智慧课堂教学；5E教学模式

中图分类号：G40                                  文献标识码：A                                       文章编号：2097-1737（2023）08-0041-03

引  言

小学科学涵盖多学科内容，鼓励学生通过科学实践探究获取知识。但小学科学课程的调查研究发现，学生对科学课程兴趣颇高，科学素养却普遍较低。虽然教师重视科学知识的传授，但多数教学模式缺乏科学体系。本研究提出的5E教学模式能为教师提供探究思维的培养路径，促进学生实践创新。随着教育信息化的普及，学校对硬件设施和软件设施进行了完善，出现了新的智慧课堂教学模式，为小学科学教学提供了新的教学理念。所以，在智慧课堂中如何使用5E教学模式促进学生更好地学习科学，是本文研究的主要问题，意在使学生在智慧课堂中亲身经历科学探索，从而对改善科学课堂教学起到积极的引导作用。

一、智慧课堂环境下的5E教学模式构建原则

本文所指智慧课堂是硬件设备和软件的组合，师生均配备移动终端设备，在智慧教学系统下达到教学互动。基于智慧环境下，为构建面向小学科学教育的5E教学模式，将智慧课堂融入科学教学中，笔者提出以下原则。

（一）以学生为中心，教学指导个性化

学生是探究的主体，要在探究活动中不断发现和解决问题。教师在探究活动中应发挥主导作用，要根据学生的认知方式和学习需求对学生进行支架式的帮助和个性化的辅导。基于数据分析等技术，教师能掌握学生的知識基础和特征等信息，利用信息技术实时监控学生的问题探究过程，对他们进行任务设计和脚手架准备，并借助智慧平台为他们提供个性化的指导。

（二）注重单元教学，明确教学目标

在5E教学模式中，注重单元知识的梳理能帮助学生系统掌握所要学习的科学知识。教师要根据学生的认知水平，以核心概念为中心，构建和设计学习单元，明确教学目标，对科学知识进行归纳与提炼，让学生将知识系统化，在情境中应用知识。在进行单元教学时，教师不仅要关注知识的传授，还应该注重核心素养的培养，以学生为中心，借助智能技术支撑，推动课程改革。

（三）强调探究活动，提升学生学习的自主性

小学科学课程注重科学探究，在探究过程中帮助学生建立知识间的联系，促进学生建构认知和迁移知识。在5E教学模式的探究环节，教师可以针对引入环节中的认知冲突给他们创造实验环境，使学生通过探索活动获取对概念的感性体验[1]。在智慧课堂环境下，学生能够自主完成探究活动，并借助教学资源调整学习进度，而教师通过平台也能实时监测学生的学习，并向学生提出问题和建议，使其更好地完成作业。

（四）借助智能技术，通过数据反馈调整教学

大数据、人工智能等技术在智慧课堂中的运用，可以实现对课堂教学组织的精准管理和干预，优化课程教学资源，促进智慧教学的实现。智慧课堂可以收集和分析数据，通过对数据的反馈，教师能够不断调整自己的教学行为，提升教学智慧，实现课堂教学的动态生成[2]。

二、基于智慧课堂的小学科学5E教学模式的构建

（一）5E教学模式的内涵与基本架构

5E教学模式以建构主义为基础，包括参与、探究、解释、迁移、评价五个阶段。本研究在此模式上提出了面向小学科学教育的5E教学模式。在参与环节中，教师需要创设问题情境，激发学生学习兴趣。在探究环节中，教师会指导学生进行与问题有关的探索，提高学生的问题解决能力和动手能力。在解释环节中，教师要组织引导学生在讨论与交流中，将知识理解并进行整合，帮助学生提升认知技能和表达能力。在迁移环节中，教师组织学生交流合作，建立新旧概念之间的联系，使理论知识得到应用和升华。评价环节由过程性评价和总结性评价构成，发生在与学生互动交流的每个环节，用于了解学生在每个环节的知识水平。

（二）基于智慧课堂的小学科学5E教学模式的构建

有研究表明，5E教学模式虽能改变传统的教学模式，然而在多数教学模式中，探究活动常常是预先设定好的，对培养学生自主能力不利。智慧教室则可以把智能技术与课堂教学结合起来，为学生创造个性化的学习环境，推进课堂改革和创新。因此，本文就如何在智慧课堂中建立5E教学模式进行探讨，帮助学生提升科学素养。为了更清晰地对应课堂教学过程，本文将智慧课堂教学模式分为课前、课中、课后三个阶段，课前阶段是5E中的参与环节，课中阶段是5E中的探究、解释和迁移环节，课后阶段是5E中的评价环节。笔者提出的基于智慧课堂的小学科学5E教学模式如图1所示。

1.课前阶段

课前阶段的核心是进行学情分析，属于5E教学模式的参与环节。通过对学习资料的分析，教师可以有针对性地组织教学活动，突出教学重难点，收集学生的预习和作业完成情况，并对数据进行分析。之后，教师根据学生的不足，将学习资源有针对性地发送给学生，学生通过下载、观看等方式拓展科学知识，在平台上通过课前测试题等方式进行反馈，以便教师根据学生的准备情况制订合适的教学计划，从而实现教学目标。

2.课中阶段

课中阶段以互动交流为核心，与之对应的是5E教学模式中的探究、解释和迁移环节。首先，教师提出问题，创设生活情境引入新课，展示相关的科学内容。其次，教师通过终端发布探究任务，学生收到任务后进行自主学习和分组探究，将自己的科学探究过程拍照上传到平台上，教师及时提供帮助；在完成科学探究任务后，教师通过点名和讨论功能，探讨学生上传的探究记录。最后，教师结合课堂活动和课堂测试，为学生提供扩展资源，帮助学生用所学的科学概念来解释生活中遇到的新问题，使学生加深对概念的理解。

3.课后阶段

课后阶段以个性化辅导为核心，与之对应的是5E教学模式中的评价环节。平台自动生成课堂记录并保存学习数据，教师通过数据为学生推送课后作业和测试，学生及时提交作业并互动交流；平台根据作业完成情况，为学生智能提供不同的资源，教师根据学生的反馈调整教学进度，使教学活动更优化。最后，教师可以通过平台展示学生的作品，根据学生的课堂学习表现创建电子档案，对学生进行评价。

三、基于智慧课堂的小学科学5E教学模式的建议

（一）因材施教，因人而异，引导学生智慧

在智能环境下，教师能针对学生的特点和需要进行个性化教学，使他们实现个性发展[3]。智慧课堂能帮助学生分析学习数据，总结学习问题，进行有针对性的训练。智慧课堂还能为学生推送个性化的教学资源，以实现教学内容的优化。在智慧教学理论的指导下，教师需要对教学内容和学生学情做全面分析，紧扣教学目标，组织教学活动，充分利用智慧课堂幫助学生提高学习效率。

（二）创设丰富情境，激发学生智慧

在利用智慧课堂开展科学课程时，教师创设的教学情境要贴近学生生活，通过动画、视频等形式展示内容。学生在利用智慧课堂学习时，可以根据自身特点选择合适的教学内容，在生动有趣的虚拟情境中学习，丰富知识结构和学习经验。

（三）利用主题单元梳理，渗透智慧的设计

科学课程包括生命科学、地球与宇宙科学、物质科学、工程设计四大部分。对此，教师可以构建科学课程的主题单元结构模式，为学生设计主题探究单元，使学生系统掌握科学知识。在主题单元模块下，教师可以把学科知识与学生自身生活经验相结合，将模块化的学习资源推送给学生，促进学生知识建构。

（四）注重课堂的互动性，利用智慧进行创新

在智慧课堂中，教师要结合各种教学方法，让学生在智能环境中获得发展。通过智能技术，教师能加强与学生之间的互动，使传统的教学方式向智能的新模式转化，从而有效达成教学目的。

结  语

智慧课堂借助互联网、大数据等智能技术，为师生提供智能化的教学平台。教师利用智慧课堂环境下的5E教学模式进行教学，可以较好地将探究活动与知识掌握结合在一起。教师可在课前利用课堂资料的反馈，了解学生的基本情况；课中采用趣味性的教学活动，使学生通过探究活动培养科学思维；课后根据数据分析，为学生拓展知识，提供个性化的辅导。教师借助智慧课堂强大的技术支撑和辅助教学的作用，能够为学生提供多种情境，智能融合5E科学教学，使学生跟上时代发展的潮流，得到全面发展，更好地推动教育的改革。

[参考文献]

胡久华，高冲.5E教学模式在我国的教学实践及其国外研究进展评析[J].化学教育，2017，38（01）：5-9.

杨艺.大数据思维下教学过程数据分析及应用研究[J].中国远程教育，2016（11）：22-27.

邱艺，谢幼如，李世杰，等.走向智慧时代的课堂变革[J].电化教育研究，2018，39（07）：70-76.

作者简介：侯炫茹（1997.3-），女，山西运城人，就读于山西师范大学，硕士学位。