5E教学模式在博物馆教育活动中的实践应用

摘 要：5E教学模式是一种建构主义教学策略，包含吸引、探究、解釋、迁移、评价五个阶段，通过转变教学主体，突出探索、实践的方法，改善学生对科学概念的理解，架构知识体系。在博物馆教育中运用该教学模式，可以向观众创设一种主动发现的教育场景，让观众和学生在主动操作中获取实践经验的特质，这也与博物馆教育开拓思维路径、培育实践能力、塑造科学头脑的目的颇为一致。本文以上海自然博物馆“海月水母聊聊吧”教育活动为例，就引入5E教学模式开发博物馆的科学探究活动进行探讨。

关键词：5E教学模式；博物馆教育；自然博物馆，探究活动

2021年12月，教育部办公厅、中国科协办公厅联合发布《关于利用科普资源助推“双减”工作的通知》，提出各地学校“走出去”，有计划地组织学生就近分期分批到科技馆和各类科普场馆教育基地参观，加强场景式、体验式、互动式、探究式科普教育实践活动。［1］

这对于受众以青少年为主的自然类博物馆是一个新的机遇同时也是新的挑战。现代的自然类博物馆，作为教育场所，通过媒体、演示和讲解等交互行为，提高游客的参与度，同时给一些自然问题提供科学的视角。同时自然类博物馆中储藏着数量众多的实物标本，涵盖自然、生命、地理等学校科学课程的部分内容，有利于成为“学校教育的第二课堂”。［2］

但自然类博物馆中常见的科学教育活动由于活动时间短、活动空间受限、受众群体不固定，难以实现学校教育的延伸和实践化。因此需结合新型教育学理念，多视角开发博物馆教育活动，创造设计教育活动的新思路。

1 5E教学法的优势

5E教学法是由美国生物学课程研究（BSCS）开发出的一种建构主义教学模式，最早用于生物学科的教学，后因其完备的实用性受到了教育界的高度关注，成为美国科学课堂的主流教学方法。五个“E”是指五项与教育有关的认知阶段，包括吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）和评价（Evaluation）。

与传统教学模式相比，5E教学具有几个优势：一是创新性，传统的教学模式以学科知识为主，对于情境导入、实践方式、知识拓展等方面的实施程度较为浅显，并未将学生当作课堂的主体，不能真正做到在教师引导下，学生自主探究。5E教学模式下的课堂是“以学生为中心”，在每个教学环节都充分体现学生的主体地位，让学生在课堂中更自由、更沉浸，从而激发学生的学习兴趣，锻炼思维方式，在更开放的课堂中创造新思路，通过不同角度看待课堂中提出的问题，创作形式各异、独具特色的课后作品。

二是灵活性，5E教学模式各环节没有明确的顺序要求，教师可根据教学内容、课堂氛围、学生特点等因素灵活配置教学环节，比较适合博物馆教育活动快速、灵活、根据现场状况调节教学情况的开展过程。5E教学模式引导下的教育过程不再是僵化说教，而是在教育现场中实现教学合作，达成知识的积极架构。教育者不再仅仅是科学的传播者，教育对象经过投入探索实践的完整过程，而整体投入教学现场，将需认知的科学知识、模式操作和知识体系的整体把握，以求整合产生不同以往的认知体系。［34］

2 我国5E教学模式的应用

笔者在中国知网中利用关键字“5E教学”进行搜索，共找出1539篇相关文献，计量可视化分析检索结果显示，关于5E教学的研究层次主要分布在应用研究、开发研究以及学科教育教学中（图1）。

其中约有52.77%的文献聚焦于中等教育中5E教学模式的应用，约有7.77%的文献聚焦于5E教学模式在初等教育中的应用，其次是语言学和高等教育学科中的应用（图2）。在博物馆、科技馆等科普教育场所的应用研究较少，仅有以中国铁道博物馆、中国地质大学逸夫博物馆、江苏科技馆等为例的十余篇文献。

对这951篇5E教学模式在中等教育中的应用相关文献初步分析，笔者选取2013—2022年的期刊及学位论文，共842篇。折线图（图3）分析结果显示，2017年成为我国中等教育应用5E教学模式的拐点，比2016年突增29篇，占2016年总数的96%，几乎翻一番。并自该年起5E教学模式在我国中等教育中的应用文章发表呈持续上升趋势，至2020年达到最高峰，累计436篇，是前几年文章总和的5倍多。2021—2022年该类文章发表数量略有下降，但总体来看数量保持平稳。

这种数量上的变化可能是由于现代教育方式的改变，一是课堂主体的转变，传统的教学课堂是以教师为主体，通过书本阐释、课程领读、概念重复的方式向学生传授知识。随着国内外交流频率的增长，越来越多国外教育理念引入，课堂转变成以学生为主导，教师作为辅助学习的工具。为了改善教学环境，提高新型教学理念的使用率，相关应用研究不断攀升，覆盖多个学科。

二是思维模式的转变，其中包含家长和学生两方面，家长学历水平的提高、眼界的拓宽以及其他家长的建议促使其转变教育观念和思维方式，对于孩子的要求不仅限于学习书本知识，更注重综合能力的培养；青少年学生处于信息、媒体发达的时代，接触知识的渠道变宽，接收到的思想更加前卫，因此对于知识的学习不仅限于书本，会自主探索拓展知识，在课堂上也更专注于总结和发现新的解题思路。

因此教育领域的学者面向各类研究层次尤其是中等教育学科，进行5E教学模式的应用探索，改良课程形式，使该理念更适应我国的现代学科教育，同时在学生的反馈中反复改进课程形式，达到良性循环。

笔者对2013—2022年的842篇期刊及学位论文进行统计并分析，发现在中等教学中5E教学模式在生物学科中的应用较广，接近总数的一半。此外，5E教学模式在物理、化学这类理科中应用较多，在其他科目中的应用较少，低于5%（图4）。

这种结果可能与5E教学模式的实施方法有关，更多地偏重于培养学生观察、分析和动手的能力，揭示真理、论证推理、检验道理，倾向于理性的思维方式，对于文科素质的培养稍有逊色。

3 博物馆教育活动“海月水母聊聊吧”的开发设计

3.1 活動背景与思路

上海自然博物馆是一所受众主要为青少年的自然科学科普类场馆，以标本、景箱、活体养殖为基础，围绕自然界中的生物展开，开设多种类、多形式的特色教育活动，因此可尝试在上海自然博物馆中使用5E教学模式开发设计教育活动，创造自然科普类博物馆教学模式的新思路。

“一起聊聊吧”是上海自然博物馆的教育活动品牌，基于特定话题和某些特定展品，深入挖掘展品的背景知识。海月水母展箱设在上海自然博物馆一楼生命长河展区中的体验自然主题区，该主题区涵盖昆虫、鱼类、爬行类等30多个活体养殖区域，同时也是本馆游客停留最久的、最受小朋友欢迎的主题区之一（图5）。

笔者曾对观众进行简单调查，提出一些问题如：“水母和海蜇是同一种东西吗？”“水母是动物还是植物？”“水母是吃什么的？”“水母有毒吗？”90%以上的观众回答水母是有毒的，70%的观众能答出水母是动物，但无法回答出具体分类，只有20%左右的观众知道水母与海蜇的关系。

同时笔者对照小学《科学》和初中《生物学》的课程标准，梳理出与生物特征、生物分类以及生活史相关的部分内容（见下表）。因此开设“海月水母聊聊吧”活动，通过普及海月水母相关知识，帮助学生初步了解分类学知识，同时增强博物馆“第二课堂”的作用。

3.2 5E教学模式的应用

3.2.1 吸引（Engagement）

在5E教学模式中，吸引属于起始环节，类似暖场铺垫或教学导入，重点在于吸引学生注意力，激发学生的学习兴趣，引出教学内容。

主要活动内容：科学老师做开场互动，举起展示板，上面贴着一些谜语，如“小小蘑菇水里游，会发光来不怕黑。身穿透明薄纱裙，形态美丽似美女”“水里倒扣一个碗，碗下没有放托盘，几只长手捉鱼虾，自己也被人来抓”，请学生猜谜底。猜测完毕后，科学老师给出答案，同时引出聊聊吧的主题——水母，接着拿出包装好的即食海蜇皮，提出疑问，如“我们餐桌上常见的海蜇是水母吗”。

设计意图：利用猜灯谜的形式和日常生活中常见的食物引入，激发学生的学习兴趣，让其与已有的知识发生联系，同时抛出问题，让观众思考海蜇究竟是不是水母，带着问题进行后续活动，让整个活动有的放矢。

3.2.2 探究（Exploration）

在5E教学模式中，探究属于中心环节，也是学生自主探究获取知识点、感悟以及多种学习能力的重要环节，此时教师的作用是引导和帮助，目的是使学生开展真实有效的探索。

主要活动内容：科学老师先发放学习单，告诉学生接下来的活动需要使用触摸、测量、观察、总结等方式，回答学习单所提出的问题。

活动一：观察海月水母形态

科学老师将食品海蜇包装撕开，放于塑料盒中，请学生触摸，并在学习单中记录触感。接着科学老师给学生展示水母和海蜇的模型，以及面前养殖箱中的活体海月水母，让学生仔细观察，测量模型的宽度和高度，总结海蜇和水母形态上的区别，并将学习单中的海月水母示意图补全，尝试推理钵水母纲的基本特征。

活动二：构建水母生活史

科学老师通过iPad给学生播放海月水母生长过程的视频，结束后给学生2～3分钟的时间整理讨论，接着拿出磁力白板和印有海月水母各成长阶段的冰箱贴，请学生主动尝试将冰箱贴按发育顺序在白板上排列起来，并画好箭头。

设计意图：两个活动的主要目的是让学生开展真实、有效的探究，学习关键概念，获得研究、探寻的体验，还在反馈和检查中掌握知识内在的关系，获得理解性发展。在活动过程中科学老师仅作为主持人的角色，在适当的时候进行简单引导，将整体探究过程交给学生，通过学生间的合作式学习，观察现象、获得知识、丰富观点、创新思维。活动调动触觉、视觉，加入测量和绘画，以多学科的形式为学生提供学习工具，总结归纳生物的一般性特点。

3.2.3 解释（Explanation）

在5E教学模式中，解释是学生同化新知识点的重要环节，注重学生的表达和交流，主要目的是进一步帮助学生在新的学习场景下理解关键概念，巩固新旧知识间的联系。作为探究环节的延续，本环节大多采用“学生总结归纳”“教师提问，学生思考回答”的模式进行。

主要活动内容：在学生仔细观察水母模型及活水母后，科学老师给学生2～3分钟讨论，归纳水母的基本特征。科学教师可在旁引导，如：“水母的身体长得像生活中常见的什么物品？”“水母是什么颜色的？”

随后科学老师对学生回答的内容做出简单的补充，接着向学生提问：“触摸海蜇时，为什么手感很软？”“海月水母伞部中央的圆圈是什么部位？”“海月水母怎么区分雌雄？”在学生回答后做简单校正和总结。

在学生构建水母生活史的活动之后，科学老师对构建结果进行简单点评，引出“变态发育”和“世代交替”的概念。让学生重复观看水母生活史视频，科学老师在旁使用科学性语言对内容进行适当的讲解，使学生习得专业概念。

设计意图：通过问答的形式，进一步帮助学生理解关键知识和概念，将学习的知识转化为学生个体内化的经验和认知。鼓励学生们对一些问题给出自己的理解和解释，也会吸纳其他学生的思维角度，并内化到自己的思维中。科学教师所提出的问题也帮助学生进行深度思考，知道水母各部位的专业名词和作用，获得科学解释，正确理解概念，完善学习单剩余的内容。

3.2.4 迁移（Elaboration）

在5E教学模式中，迁移环节也称为拓展阶段，具有延伸性，可以锻炼学生运用新知识的能力，为学生扩充新概念，在新情境中解决问题扩展思路。且在学习过程中，许多概念性知识点相似度较高，学生很容易出现概念混淆、概念理解不够充分的情况，迁移环节可帮助学生辨别知识点，掌握核心特征。

主要活动内容：

思考一：科学老师通过水母生活史上的世代交替现象，引出“变态发育”这一概念，随后让学生以水母发育史为基础，讨论并推测“非变态发育”是什么，尽量举例说明哪些动物是非变态发育，哪些动物和水母类似属于变态发育。

思考二：科学老师展示人类被水母蜇伤的图片，让学生思考是水母的什么部位在起作用。学生回答完毕后拿出一根带有毛刺的小木条，模拟水母的刺细胞，让学生用手指轻轻触摸，感受水母蜇人时的效果。科学老师引导学生思考，水母的触手越长、越多，它的毒性就越强吗？给学生介绍几种世界上毒性较强的水母，让他们得出结论。

设计意图：主要目的是让学生充分利用先前学习到的知识和概念，在新的近似的情境下运用，扩充概念的基本内涵，以正確的科学术语解释新问题。这一过程中，学生的推理、分析、解释等的能力得到了提升，这些都是传统的、讲授式的教学模式中无法实现的培养目标。

3.2.5 评价（Evaluation）

评价是5E课堂的总结环节，包含多种评价方式，例如师生评价、学生自评、学生互评等，目的是让学生巩固所学知识，总结基本规律，形成从个例到普适的思考模式，这一环节与传统教学中的回顾反思阶段相似，但更灵活、有效［4］。

本次聊聊吧中的评价环节共分为两部分，一是活动中的评价，二是活动结束后的评价。

活动中评价：在探索和解释的环节，科学老师每提出问题都会让学生进行回答，此时采用学生间互评的方式，让后面回答的同学补充前面同学的发言，也可提出不同观点。

结束后评价：科学老师在聊聊吧结束前做总结，对学生发言的积极性、学习单的完成度和知识概念的掌握程度进行记录并进行综合评价。同时学生之间也进行互评，投票选择自己认为本场活动最优秀的学生，科学老师结合以上所有评价，给予得分最高的两位同学简单奖励。

结束后科学老师给学生们发放调查问卷，如：“最喜欢的环节是哪个？”“有关水母印象最深的知识是什么？”“还想了解水母的哪些知识？”这些都是对课程效果的评价性问题，也帮助学生自我查验，检测是否了解到本场活动的核心概念和基本知识。

设计意图：主要是采用多种评价方式，给予学生自我评价和评价他人的机会，同时科学老师以学生反馈为基础，不断更新、完善教学方式和手段。

结语

5E教学模式较为灵活，每个环节并没有提出或者规定一定的教学方法，而是更多地体现于教学理念或特点，围绕学科本质，引导学生像科学家一样的思考和学习，因此可跳脱于学校课堂，适用在各类学习场景中。上海自然博物馆是一所科学教育类场馆，围绕着生物学科开展教育活动，将5E教学模式融入展区的教育活动中，可引导学生深刻理解科学概念，培养科学探究能力，构建科学理念。

因此，博物馆教育活动应面向不同受众群体开发多种形式，让学生从听知识转变成讲知识，从看实验转变为做实验，利用短时互动达到长期知识的输出。博物馆教育活动或教育课程还可以利用新媒体平台在网络上推广，达到更好的第二课堂效果，推动我国“博物馆+学校”的发展。

参考文献：

［1］教育部办公厅、中国科协办公厅关于利用科普资源助推“双减”工作的通知［EB/OL］.［20211202］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s7053/202112/t20211214_587188. html.

［2］刘雅竹，顾洁燕.博物馆展览资源与学校基础课程内容相结合——上海自然博物馆基于课程标准的教育活动开发思路［J］.自然科学博物馆研究，2017，2（03）：2332.

［3］杜媛.基于5E教学模式的活动设计——以中国铁道博物馆“火车车轮踏面”教育活动为例［J］.中国民族博览，2022（18）：194196.

［4］朱凯.5E教学模式在初中生物课堂上的实践运用［J］.教学管理与教育研究，2022（21）：99101.

［5］教育部.初级中学生物课程标准［S］.教育部教育政策发展中心，2022.

［6］教育部.小学科学课程标准［S］.教育部教育政策发展中心，2022.

作者简介：陈智威（1995— ），女，汉族，黑龙江黑河人，硕士，助理馆员，科学老师，研究方向：博物馆教育。