新课标背景下的“5E”科学教学模式实践路径——以“光是怎样传播的”为例

□福建省泉州市石狮市第七实验小学 赵慧聪

在新课标背景之下，小学科学课堂教学，应当坚持“生本教育”理念，尊重学生个体生命，发挥学生主体精神，引导学生自主探究，自主发展。新课标背景下的小学科学课堂，可以实施“5E”教学模式，“5E”教学模式包含五个步骤，分别是吸引(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、迁移(elaboration)和评价(evaluation)，因为每个步骤的英文名称的首字母都是“E”，因此称作“5E”教学模式。“5E”教学模式非常适合小学科学教学，笔者以“光是怎样传播的”一课为例，谈谈如何在小学科学课堂中实施“5E”教学模式，构建学生中心的课堂，让科学学习真正发生。

一、吸引：激发学习兴趣

“兴趣是最好的老师。”学生若对科学学习任务不感兴趣，则不会产生自主学习的动力。科学教学中，只有吸引学生注意力，激发学生学习兴趣，学生才会积极主动投入探究活动之中。“吸引”是“5E”教学模式的第一步，旨在通过有效的手段方法，吸引学生眼球，吸引学生心流，唤醒学生的主体意识，引发他们的学习欲望。

科学研究表明，小学生以形象思维为主，具有强烈的好奇心，教师可以根据学生的思维方式与心理特征，将直观化教学与问题教学有机融合，设法把科学知识化抽象为形象，将科学问题融入具体形象的场景之中，增强科学教学的直观性，提高科学教学的新颖性与神秘性，以有效吸引学生，激发他们的学习内驱力[1]。

科学课堂吸引学生学习兴趣的方法较多，创设现实问题情境是吸引学生最为有效的方法。现实问题情境就是以学生的现实生活为载体，将科学问题融入具体的生活场景之中，让科学内容变得形象生动，使科学学习变得有趣好玩。现实问题情境有助于增强学生感知体验，激发学生积极情绪，引发学生认知冲突，激增学生探究内驱。在创设现实问题情境时，可以借助实物演示操作，也可以借助多媒体设备。在教学“光是怎样传播的”一课时，笔者偷偷地将激光笔射向黑板，然后故作惊讶地说：“黑板上怎么会有一个红色的点点，是谁用红笔在黑板上画上去的吗？”学生一听，一个个都说自己没有画。此时，机灵的小莉看到笔者手中漏出来的激光笔，马上大声说道：“红点是老师用激光笔照出来的！”“没错，黑板上的红点是老师用激光笔照射后留下来的光斑。”笔者边解释边诱发学生思考：“这个红色光点是怎么跑向黑板呢？”“从激光灯跑向黑板的。”一男生回答道。“你能够看见激光的路线吗？”笔者继续追问学生，“看不见。”学生异口同声回答。“同学们想要看见激光的传播路径吗？”笔者的追问让学生兴趣大增，学生齐声说道：“想要看！”“好，那就让大家一起来见证奇迹吧！”笔者边说边拿出一只装有胶体的烧杯，用激光笔向烧杯照射过去，一条红色的光线在胶体里出现，激光从烧杯的一边直线射向另一边。笔者趁机给学生播放了一段视频，向学生介绍了“丁达尔效应”，并引导学生回忆生活经历，“生活中你看见过这样的光束吗？”有的学生说舞台灯光柱，有的学生说城市灯光秀，有的学生说电影机射到荧幕上的光束。“同学们说得都没错，现在你们能猜一猜光是怎样传播的吗？”此时，孩子们的生活经验被充分调动起来，纷纷作出“光是沿直线传播的”猜想。现实问题情境中巧妙引出科学探究主题，悄然引发学生的科学学习兴趣，成功吸引学生的注意力。

二、探究：亲历探究实践

新版科学课程标准提出：“激发学习动机，加强探究实践”的理念，倡导开展探究式学习和实践性学习，主张学生动手动脑，在做中学习，亲历探究实践过程。“探究”是“5E”教学模式的第二步，是学生自主建构知识的过程，这一步是教学的中心环节。吸引是为了激发兴趣，增强学习动机，发现问题，探究则是为了解决问题，经历实践，获取知识。探究既是一种科学学习方法，也是一种科学能力[2]。探究能力是科学能力的核心要素，而探究环节是培养提高学生探究能力的重要阶段。

“5E”科学课堂中的师生合作探究，是教学相长的过程，是做中学的过程。探究以教师为主导，以学生为主体，学生在教师的引领与帮助下，通过观察、实验、制作、操作等实践性活动获取证据，通过独立思考、合作研讨等形式对发现的信息、获取的数据等证据展开分析，从中发现规律，得出结论。在学生自主探究过程中，教师要为学生提供多方面的支持，既要给予物质上的支持，也要给予技术上的支持，如提供实验器材、实验记录单等，还要适当地给学生讲解，为学生演示，教会他们使用科学仪器，引导他们设计实验方案，帮助他们掌握科学方法，为他们的探究实践赋能。

科学探究是一个系统严谨的系列探索过程，包含了提出科学问题、猜想假设、制定计划、搜集证据、分析证据、得出结论等步骤，每一步都紧密关联，缺一不可。例如，在“光是怎样传播的”一课中，在学生作出“光沿直线传播”的猜想后，笔者对学生说：“刚才同学们在老师的演示中看到了光是沿直线传播的，你们能够去验证吗？该怎样去证明你们的猜想呢？”“做实验！”学生毫不犹豫地回答。“如何设计实验来验证呢？请同学们小组讨论一下！”笔者让学生以小组合作的方式讨论设计实验方案，在各组经过充分讨论之后，组织他们汇报交流，详细说说实验方法和步骤。结果出现丰富多彩的实验方法，有的小组准备利用光速在小孔中的行进证明，有的小组想要借助弯曲的塑料管进行反证，有的小组计划借助烟雾进行验证。在学生分组实验过程中，教师不仅给学生提供充足的活动时间，而且在学生中间来回穿梭，对需要帮助的学生伸出援手，以提高学生实验操作的效果和效率。

三、解释：借助证据阐释

“解释”是“5E”教学模式的第三步，也是科学教学的关键环节。解释，就是让学生借助证据进行阐释，表露对所获得的结论的理解，阐述对科学概念的认识。该阶段也是一个展示交流与分析研讨的过程，在这个环节，教师要给学生搭建展示交流的平台，要激励学生踊跃展示实验过程中搜集到的证据，引导学生深入分析交流获得的各种信息，对各种现象作出解释，从中发现规律，得出结论。

在解释环节的教学，教师应当关注数据分析能力与表达能力培养。数据分析是解释环节的重点教学内容，教师在此环节可以结合学生的统计知识，指导学生用统计表对数据进行分类整理，借助统计图进行数据分析，要培养学生的“读图”能力，要善于多角度观察图形，通过对图形的比较进行分析，根据图形变化趋势进行推理。

在解释环节的教学，教师还应当引导学生借助各种辅助工具进行解释，增强解释的直观感知性，以提高解释的科学有效性，帮助学生快速理解。例如，“光是怎样传播的”一课中，在教学“光的直线传播”内容时，学生分组实验，验证各自的猜想。在实验结束后，笔者组织学生展示交流，请他们解释实验现象。各组学生或运用言语描述，或结合动手操作，解释实验中的现象，总结实验结论，学生或独立解释，或合作表达。“光束穿小孔实验”的小组进行了集体展示，一人拿手电筒照射，两人移动中间带孔的卡纸，还有一位同学在黑板上画出示意图，组长负责汇报和解释：“当卡纸上的四个小孔成一条直线时，可以看见手电筒发出的光，只要移动其中的一张，就不能看见手电筒发出的光。实验说明光是沿直线传播的。”整组学生通力合作，依靠说、做、画等多种方式，较好地完成了解释任务。

科学解释是基于证据的推理，需要逻辑思维的参与，教师要提醒学生在思考时要根据实验结果进行推理，在表达时注意语言的连贯性与完整性，这样，学生的科学思维才会得以有效发展。教师要教学生使用规范用语，提醒学生从不同角度进行解释，要善于利用已有数据对学生提问，帮助学生理解概念。在学生解释时如果出现错误，教师不仅要对学生的表述作出言语性纠正，还要帮助学生深入分析找到问题所在，甚至可以组织学生重新开展实验操作，找到正确的证据，从而帮助学生纠正错误概念，真正走出认识误区，形成科学概念，建构科学模型。

四、迁移：应用内化扩充

人们常说“学科学，用科学。”用科学实际上是一种迁移和应用，是将所学到的科学知识和方法，迁移到新情境的回答上，应用到新问题的解决上。“迁移”是“5E”教学模式的第四步，该阶段旨在通过学以致用，巩固拓展知识和技能，培养学生应用能力和问题解决能力。在该环节，教师要引导学生关联知识，打通各概念之间的联系，帮助学生加深对新概念的理解，扩充科学概念内涵，梳理和建立知识体系，形成结构性知识。

在“迁移”环节的教学，要摆正教师和学生的位置关系，要始终把学生放在主体地位，让他们立在学习的中心。教师是组织者、引导者，学生是知识的应用者，是问题的解决者。教师要为学生提供新的问题，创设类似的情境，搭建知识应用的平台。

譬如，在教学“光是怎样传播的”一课中，学生通过“光束穿小孔”“光在烟雾中传播”等多组实验，验证了“光是沿直线传播的”，初步建立了“光沿直线传播”这一重要概念。接着，笔者给学生呈现一个照相机，让学生观察并运用光传播的道理解释照相机原理。笔者先让学生自由讨论，自主尝试解释。为了帮助学生理解“小孔成像原理”，笔者不仅组织学生观看“小孔成像”视频，在形象生动的动态演示中认识“小孔成像”，还给学生提供了纸杯、半透明塑料膜、蜡烛等材料，让学生亲手设计并制作“简易相机”，让学生在亲手操作中探究“小孔成像原理”，让他们在实践体验中增强理解。小孔成像实验活动的经历，照相机功能原理的解释，帮助学生迁移应用了“光沿直线传播”，拓展延伸了新知，丰富了概念内涵。最后，笔者还给学生设计了一组小练习：①解释“为什么站在幕前能听到幕后人的说话声，却见不到说话的人？”②选择“一个直管道，一个弯管道，光能从哪个管道的一端照射到另一端？”③判断“图中小朋友们的队伍排整齐了吗？”这三个问题提高了教学的广度和深度，再度给学生提供了学以致用的机会，帮助学生消化和吸收了新知，扩充了原有知识系统。

在迁移应用过程中，教师要善于引导学生联想、类比，将当前情境、问题与解决过的情境、问题进行比较，主动发现两者之间的联系，积极主动地进行迁移，将已有知识和方法迁移过来，或作出决策判断，或进行合理解释，或设计解决方案，作出进一步探究。

五、评价：诊断反馈修正

教学、学习、评价是课堂教学的三大要素，这三大要素缺一不可，相辅相成，评价在其中起到一个桥梁和纽带的作用，评价可以促进教，也可以促进学。评价是指教师对学生，或者学生对学生，或者学生对自己，采取各种方法评价学生的学习情况，可以是对新知的掌握、学习态度、学习能力等方面的诊断与反馈。评价具有导向、诊断、改进等功能，通过评价活动，可以指引学生正确的学习方向，了解学生的学业成就，改进教师的教学活动，修正学生的学习活动。评价是学业质量提升的需要，也是学生全面发展的需求。

科学新课标对评价提出“构建素养导向的综合评价体系”，“5E”教学模式中的评价，应当是一种综合评价，评价类型多样化，有过程性评价、有诊断性评价、有终结性评价；评价主体多元化，可以是教师评价学生，可以是学生相互评价，也可以是学生自我评价；评价形式多样化，可以采用正式评价，如纸笔测试、表现性任务等，也可以采用非正式评价，如通过口头提问、实验操作等。

科学课堂中的评价应当与教学、学习构成一个有机整体，贯穿于教学的全过程，渗透于每一个教学环节，课堂教学中要即时评价、准确评价，要提高反馈的有效性，评价要紧扣科学课标和学业质量标准，要对学生的学情作出准确的判断，进行有针对的、清晰的描述，要让学生发现自己的不足，对学生作出精确的指导，帮助学生修正观点，明晰概念，改进技能。例如，在教学“光是怎样传播的”一课中，笔者在每个教学环节都会融入评价，对学生予以即时诊断，科学地指导，譬如在“小孔成像”实验操作环节，笔者发现一个小组在纸杯底部扎的小孔比较大，得不到一个倒立的蜡烛像，笔者就马上介入说：“你们能看到清晰的像吗？”“知道为什么看不到倒立的像吗？”“你们和旁边一组比比看，纸杯底部的小孔是不是大了一点。”笔者引导学生寻找原因，并给学生提供一只新纸杯，让他们重新扎一个细小的孔试试，这一回果然成功了，一个倒立的蜡烛像清晰地呈现在塑料膜上。

“5E”教学模式以建构主义为基础，立足学生学习兴趣激发，依靠学生自主探究学习，实现自主发展。让我们在科学课堂中践行“5E”教学模式，促进学生核心素养提升。