核心素养视域下“5E”学习环在数学教学中的应用研究

牛伟琪

［摘  要］ 核心素养视域下的数学教学，如何利用好“5E”学习环提高教学效率，促使学生深度学习的发生呢？研究者从“5E”学习环的概述出发，以“平行四边形的面积”教学为例，分别从课堂的“借助情境，引入新知”“呈现任务，探索新知”“成果展示，解释新知”“练习拓展，迁移新知”“多元评价，完善新知”等环节开展教学与思考，与同行交流。

［关键词］ “5E”学习环；核心素养；探究

实践证明，将“5E”学习环模式应用到小学数学教学中，不仅能帮助学生掌握好“四基与四能”，还能发展其“三会”能力，有效促进其数学核心素养的发展。因此，笔者以“平行四边形的面积”教学为例，具体谈谈如何应用“5E”学习环提升教学效率和发展学生核心素养。

一、“5E”学习环的概述

“5E”学习环是一种以“概念转变理论、建构主义理论、探究式教学”为理论基础自然发展起来的产物，对理科教学有着重要价值与指导意义。如表1，“5E”学习环由“引入、探究、解释、迁移、评价”五个环节组成，每个环节对应不一样的教学目标，对教师与学生分别提出不同的要求。

二、具体措施

1. 借助情境，引入新知

课堂伊始，教师首先要思考如何调动学生学习的积极性与主动性？创设丰富的教学情境往往能快速吸引学生的注意力，激发学习的内驱力，为后续的探究活动奠定基础。实践证明，有效的情境不仅能引发学生的好奇心，激发认知冲突，还能让学生在“愤、悱”的状态下调动学习积极性。

本节课，应用“5E”学习环模式执教“平行四边形的面积”，教师要在“5E”的“引入”环节结合学生认知特征与兴趣点创设能激趣启思的教学情境，以揭示新知，為后续的探究活动奠定基础。

“吸管”是学生经常接触的生活用品，教师可在引入环节借助吸管这个生活实际物品创设情境：用吸管制作长方形，通过对长方形的拉动，引起学生的视觉冲突。

师：观察发现，因吸管制作的长方形经过轻轻拉动就变成了一个平行四边形，你们觉得拉动前后两个图形的面积一样吗？

面对这个问题，学生呈现出不一样的答案。显然，这个情境成功引发了学生的认知冲突，有效激发了学生的探索欲。

师：变形前后两个图形的面积之间存在什么关系吗？如果要计算平行四边形的面积，该怎么办呢？

在问题的启发下，学生表现出浓厚的探索兴趣，教师可趁机引出本节课的教学主题——平行四边形的面积。由此可见，情境引入具有激趣与揭示教学主题的作用，对增强教学效果具有重要意义。

2. 呈现任务，探索新知

在探究环节，教师的任务是提出探究任务并为学生提供充足的探索空间；学生的任务是把握住探究的机会，充分发挥学习的主观能动性，通过对系列探究活动的分析与思考自主提出新的想法，同时将已有的认知迁移到探究过程中，为构建新知奠定基础。在此过程中，教师应关注学生在课堂中的一言一行，做好引导与点拨工作，让探究活动顺利进行。

“让学生亲历平行四边面积公式的推导过程”为本节课教学的重点与难点，也是探究的核心。因此，笔者提出三个探究任务。

探究1：在学生独立思考的基础上进行小组合作学习，分析任意一个平行四边形可转化成什么图形？

学生从自身原有的认知结构出发，结合平行四边形的性质与特点进行图形转化，然后与同伴分享自己的想法。互动中，学生各抒己见，探索氛围和谐、民主。

探究2：学生根据自己的想法，以动手操作的方式将一个平行四边形转化为一个长方形。

学生取出课前用卡纸自制的平行四边形，通过画、剪、拼等方式进行图形的转化。（教师巡视）

探究3：虽然学生转化图形的方法各异，但是都成功了。将转化前后的两个图形放在一起进行对比，它们之间有什么关系？

学生思考并交流，各组学生通过对转化前后图形的观察、对比、分析，逐步获得统一的结论。随着一个个探究任务的提出，学生积极思考，经过“做中学”，亲历了图形转化的过程，有效提升了动手操作能力、直观想象能力、抽象能力等。探究活动基本遵循了先独立分析、后合作交流的模式，学生将个人的智慧融入集体中，在通力合作中协同共进。

3. 成果展示，解释新知

此为“5E”学习环的中间环节，着重关注学生规范、科学的理解与解释新知的情况。教师在此环节要为学生提供充足的时间与空间，为学生的思维搭建“脚手架”，鼓励学生将探究结论展示出来，并尽可能应用规范、完整的数学语言来解释与描述；同时，教师要有针对性地对学生的解释加以点拨与引导，让学生从真正意义上掌握新知，夯实探究成果。

当学生顺利完成三个探究任务后，教师可鼓励学生自主将组内探究成果借助多媒体设备进行投影展示，各小组呈现的方法不一样。

方法1：剪下过平行四边形顶点的高（见图1），把剪下的直角三角形和直角梯形拼接到一起，形成长方形。

方法2：如图2，剪下平行四边形的任意高，将获得的两个直角梯形进行拼接形成长方形。

方法3：剪下过平行四边形斜边中点的高（见图3），将获得的两个小直角三角形拼接到剩下的图形上，形成长方形。

师：观察这三种拼接方法，可见转化前后的图形之间有哪些条件发生了改变，哪些条件没有发生变化？

生：图形形状都由平行四边形转化成了长方形，即形状发生了改变，但不论用哪种剪拼方式，图形的面积是恒定不变的。

“变与不变”的原理在学生的自主操作中自然生成，据此师生共同推导出平行四边形的面积计算公式。此过程，学生通过动手操作、动脑思考，由浅入深地掌握了平行四边形的面积计算公式，并提炼出一种重要的数学思想——转化思想。此过程可发展学生语言表达能力和逻辑推理能力等。

4. 练习拓展，迁移新知

该环节的关键在于让学生通过解决问题来实现知识的迁移，不断巩固对新知的认识。教师可根据学生的认知水平来组织课堂练习，带领学生结合知识间的联系进行知识的拓展与研究，达到迁移新知与强化认知的效果。

练习训练是迁移新知的重要途径之一。随着系列探究活动的开展，学生获得的体验各不一样，因此对新知也会形成不同程度的认识。学生的个体差异是教师设计练习的主要依据，教师可结合學情设计分层练习，让每个学生都拥有思维训练的机会。本节课，笔者设计了基础练习、提高练习和拓展练习。

（1）基础练习

如图4，请分别计算图中两个平行四边形的面积。

（2）提高练习

校园内有一个平行四边形的花圃，其面积为36m2，高为6m，求该花圃的底边长度。

（3）拓展练习

如图5，为了便于小区内人员的出行，物业中心准备在小区绿化带中铺设一条平行四边形的鹅卵石小路，施工单位提供了三种铺设方案，哪种方案用到的鹅卵石数量最少？

以上三个由浅入深的问题，为每个学生提供了思考的机会，学生尝试应用刚建构的新知来解决这些问题。学生解题后，教师可择取一些具有代表意义的结论进行展示交流。

此过程，学生不仅学会了应用新知解决问题，实现了知识的迁移，还深化了对平行四边形面积的理解，训练了思维。尤其是后两个问题，对发展学生的“三会”能力具有重要意义。

5. 多元评价，完善新知

评价贯穿课堂教学的每个环节。在教学中教师一直在与学生积极互动、交流，其中不乏各种评价与鼓励。恰到好处的课堂反馈与评价是引发学生积极思考、助推探究行为的催化剂，对发展学生的数学核心素养具有重要价值。

本节课，教师立足于学情，进行了客观、积极的评价。在课堂巡视时，教师充分关注了学生的思维状况、动手能力等，并以此为依据提出相应的问题，让教学评价渗透在教学的每个环节。比如，为了了解学情，教师提出：“你们觉得平行四边形的面积可能跟哪些因素有关？”“平行四边形的高越高，它的面积就越大，对不对？”

从学生提供的结论，教师可初步判断学生的认知水平，并据此调整教学方案，想方设法发展学生的“四基与四能”和巩固其认知，为完善其认知结构服务。而学生在多元化评价的课堂中积极探究、乐于解释，收获满满。

三、结语

“5E”学习环的“引入—探究—解释—迁移—评价”各个环节既独立，又具有一定的联系，其中评价贯穿整个教学的始末。如图6，此为一个闭环，引入环节借助情境吸引学生的注意力，让学生积极参与到探究中来；探究环节为解释环节提供思路，可发展学生的创造意识；解释环节进一步完善学生对新知的理解，为知识的迁移应用作铺垫；迁移环节对提升学生的应用意识与推理能力具有重要价值；评价则渗透于每个环节中。

实际教学时，教师不一定要严格按照各个步骤按部就班地依次进行，可结合实际教情与学情，择优选择更科学的方法促使“5E”的流动，以发展学生的数学核心素养。

新课改强调数学教学要关注教学理念、方法与模式的创新，教师应与时俱进加强学习，不断积累教学经验，提高教学实效。“5E”学习环是一种利于学生长久发展的教学方式，与新课改发展数学核心素养的目标一致，值得广大教师去探索研究。