新課標背景下的“5E”科學教學模式實踐路徑
——以“光是怎樣傳播的”為例

□福建省泉州市石獅市第七實驗小學 趙慧聰

在新課標背景之下，小學科學課堂教學，應(yīng)當堅持“生本教育”理念，尊重學生個體生命，發(fā)揮學生主體精神，引導學生自主探究，自主發(fā)展。新課標背景下的小學科學課堂，可以實施“5E”教學模式，“5E”教學模式包含五個步驟，分別是吸引(engagement)、探究(exploration)、解釋(explanation)、遷移(elaboration)和評價(evaluation)，因為每個步驟的英文名稱的首字母都是“E”，因此稱作“5E”教學模式。“5E”教學模式非常適合小學科學教學，筆者以“光是怎樣傳播的”一課為例，談?wù)勅绾卧谛W科學課堂中實施“5E”教學模式，構(gòu)建學生中心的課堂，讓科學學習真正發(fā)生。

一、吸引：激發(fā)學習興趣

“興趣是最好的老師?！睂W生若對科學學習任務(wù)不感興趣，則不會產(chǎn)生自主學習的動力?？茖W教學中，只有吸引學生注意力，激發(fā)學生學習興趣，學生才會積極主動投入探究活動之中?！拔笔恰?E”教學模式的第一步，旨在通過有效的手段方法，吸引學生眼球，吸引學生心流，喚醒學生的主體意識，引發(fā)他們的學習欲望。

科學研究表明，小學生以形象思維為主，具有強烈的好奇心，教師可以根據(jù)學生的思維方式與心理特征，將直觀化教學與問題教學有機融合，設(shè)法把科學知識化抽象為形象，將科學問題融入具體形象的場景之中，增強科學教學的直觀性，提高科學教學的新穎性與神秘性，以有效吸引學生，激發(fā)他們的學習內(nèi)驅(qū)力[1]。

科學課堂吸引學生學習興趣的方法較多，創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情境是吸引學生最為有效的方法。現(xiàn)實問題情境就是以學生的現(xiàn)實生活為載體，將科學問題融入具體的生活場景之中，讓科學內(nèi)容變得形象生動，使科學學習變得有趣好玩。現(xiàn)實問題情境有助于增強學生感知體驗，激發(fā)學生積極情緒，引發(fā)學生認知沖突，激增學生探究內(nèi)驅(qū)。在創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實問題情境時，可以借助實物演示操作，也可以借助多媒體設(shè)備。在教學“光是怎樣傳播的”一課時，筆者偷偷地將激光筆射向黑板，然后故作驚訝地說：“黑板上怎么會有一個紅色的點點，是誰用紅筆在黑板上畫上去的嗎？”學生一聽，一個個都說自己沒有畫。此時，機靈的小莉看到筆者手中漏出來的激光筆，馬上大聲說道：“紅點是老師用激光筆照出來的！”“沒錯，黑板上的紅點是老師用激光筆照射后留下來的光斑?！惫P者邊解釋邊誘發(fā)學生思考：“這個紅色光點是怎么跑向黑板呢？”“從激光燈跑向黑板的?！币荒猩卮鸬?。“你能夠看見激光的路線嗎？”筆者繼續(xù)追問學生，“看不見。”學生異口同聲回答。“同學們想要看見激光的傳播路徑嗎？”筆者的追問讓學生興趣大增，學生齊聲說道：“想要看！”“好，那就讓大家一起來見證奇跡吧！”筆者邊說邊拿出一只裝有膠體的燒杯，用激光筆向燒杯照射過去，一條紅色的光線在膠體里出現(xiàn)，激光從燒杯的一邊直線射向另一邊。筆者趁機給學生播放了一段視頻，向?qū)W生介紹了“丁達爾效應(yīng)”，并引導學生回憶生活經(jīng)歷，“生活中你看見過這樣的光束嗎？”有的學生說舞臺燈光柱，有的學生說城市燈光秀，有的學生說電影機射到熒幕上的光束?！巴瑢W們說得都沒錯，現(xiàn)在你們能猜一猜光是怎樣傳播的嗎？”此時，孩子們的生活經(jīng)驗被充分調(diào)動起來，紛紛作出“光是沿直線傳播的”猜想?，F(xiàn)實問題情境中巧妙引出科學探究主題，悄然引發(fā)學生的科學學習興趣，成功吸引學生的注意力。

二、探究：親歷探究實踐

新版科學課程標準提出：“激發(fā)學習動機，加強探究實踐”的理念，倡導開展探究式學習和實踐性學習，主張學生動手動腦，在做中學習，親歷探究實踐過程?！疤骄俊笔恰?E”教學模式的第二步，是學生自主建構(gòu)知識的過程，這一步是教學的中心環(huán)節(jié)。吸引是為了激發(fā)興趣，增強學習動機，發(fā)現(xiàn)問題，探究則是為了解決問題，經(jīng)歷實踐，獲取知識。探究既是一種科學學習方法，也是一種科學能力[2]。探究能力是科學能力的核心要素，而探究環(huán)節(jié)是培養(yǎng)提高學生探究能力的重要階段。

“5E”科學課堂中的師生合作探究，是教學相長的過程，是做中學的過程。探究以教師為主導，以學生為主體，學生在教師的引領(lǐng)與幫助下，通過觀察、實驗、制作、操作等實踐性活動獲取證據(jù)，通過獨立思考、合作研討等形式對發(fā)現(xiàn)的信息、獲取的數(shù)據(jù)等證據(jù)展開分析，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論。在學生自主探究過程中，教師要為學生提供多方面的支持，既要給予物質(zhì)上的支持，也要給予技術(shù)上的支持，如提供實驗器材、實驗記錄單等，還要適當?shù)亟o學生講解，為學生演示，教會他們使用科學儀器，引導他們設(shè)計實驗方案，幫助他們掌握科學方法，為他們的探究實踐賦能。

科學探究是一個系統(tǒng)嚴謹?shù)南盗刑剿鬟^程，包含了提出科學問題、猜想假設(shè)、制定計劃、搜集證據(jù)、分析證據(jù)、得出結(jié)論等步驟，每一步都緊密關(guān)聯(lián)，缺一不可。例如，在“光是怎樣傳播的”一課中，在學生作出“光沿直線傳播”的猜想后，筆者對學生說：“剛才同學們在老師的演示中看到了光是沿直線傳播的，你們能夠去驗證嗎？該怎樣去證明你們的猜想呢？”“做實驗！”學生毫不猶豫地回答。“如何設(shè)計實驗來驗證呢？請同學們小組討論一下！”筆者讓學生以小組合作的方式討論設(shè)計實驗方案，在各組經(jīng)過充分討論之后，組織他們匯報交流，詳細說說實驗方法和步驟。結(jié)果出現(xiàn)豐富多彩的實驗方法，有的小組準備利用光速在小孔中的行進證明，有的小組想要借助彎曲的塑料管進行反證，有的小組計劃借助煙霧進行驗證。在學生分組實驗過程中，教師不僅給學生提供充足的活動時間，而且在學生中間來回穿梭，對需要幫助的學生伸出援手，以提高學生實驗操作的效果和效率。

三、解釋：借助證據(jù)闡釋

“解釋”是“5E”教學模式的第三步，也是科學教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。解釋，就是讓學生借助證據(jù)進行闡釋，表露對所獲得的結(jié)論的理解，闡述對科學概念的認識。該階段也是一個展示交流與分析研討的過程，在這個環(huán)節(jié)，教師要給學生搭建展示交流的平臺，要激勵學生踴躍展示實驗過程中搜集到的證據(jù)，引導學生深入分析交流獲得的各種信息，對各種現(xiàn)象作出解釋，從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出結(jié)論。

在解釋環(huán)節(jié)的教學，教師應(yīng)當關(guān)注數(shù)據(jù)分析能力與表達能力培養(yǎng)。數(shù)據(jù)分析是解釋環(huán)節(jié)的重點教學內(nèi)容，教師在此環(huán)節(jié)可以結(jié)合學生的統(tǒng)計知識，指導學生用統(tǒng)計表對數(shù)據(jù)進行分類整理，借助統(tǒng)計圖進行數(shù)據(jù)分析，要培養(yǎng)學生的“讀圖”能力，要善于多角度觀察圖形，通過對圖形的比較進行分析，根據(jù)圖形變化趨勢進行推理。

在解釋環(huán)節(jié)的教學，教師還應(yīng)當引導學生借助各種輔助工具進行解釋，增強解釋的直觀感知性，以提高解釋的科學有效性，幫助學生快速理解。例如，“光是怎樣傳播的”一課中，在教學“光的直線傳播”內(nèi)容時，學生分組實驗，驗證各自的猜想。在實驗結(jié)束后，筆者組織學生展示交流，請他們解釋實驗現(xiàn)象。各組學生或運用言語描述，或結(jié)合動手操作，解釋實驗中的現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)論，學生或獨立解釋，或合作表達?！肮馐┬】讓嶒灐钡男〗M進行了集體展示，一人拿手電筒照射，兩人移動中間帶孔的卡紙，還有一位同學在黑板上畫出示意圖，組長負責匯報和解釋：“當卡紙上的四個小孔成一條直線時，可以看見手電筒發(fā)出的光，只要移動其中的一張，就不能看見手電筒發(fā)出的光。實驗說明光是沿直線傳播的?！闭M學生通力合作，依靠說、做、畫等多種方式，較好地完成了解釋任務(wù)。

科學解釋是基于證據(jù)的推理，需要邏輯思維的參與，教師要提醒學生在思考時要根據(jù)實驗結(jié)果進行推理，在表達時注意語言的連貫性與完整性，這樣，學生的科學思維才會得以有效發(fā)展。教師要教學生使用規(guī)范用語，提醒學生從不同角度進行解釋，要善于利用已有數(shù)據(jù)對學生提問，幫助學生理解概念。在學生解釋時如果出現(xiàn)錯誤，教師不僅要對學生的表述作出言語性糾正，還要幫助學生深入分析找到問題所在，甚至可以組織學生重新開展實驗操作，找到正確的證據(jù)，從而幫助學生糾正錯誤概念，真正走出認識誤區(qū)，形成科學概念，建構(gòu)科學模型。

四、遷移：應(yīng)用內(nèi)化擴充

人們常說“學科學，用科學?！庇每茖W實際上是一種遷移和應(yīng)用，是將所學到的科學知識和方法，遷移到新情境的回答上，應(yīng)用到新問題的解決上。“遷移”是“5E”教學模式的第四步，該階段旨在通過學以致用，鞏固拓展知識和技能，培養(yǎng)學生應(yīng)用能力和問題解決能力。在該環(huán)節(jié)，教師要引導學生關(guān)聯(lián)知識，打通各概念之間的聯(lián)系，幫助學生加深對新概念的理解，擴充科學概念內(nèi)涵，梳理和建立知識體系，形成結(jié)構(gòu)性知識。

在“遷移”環(huán)節(jié)的教學，要擺正教師和學生的位置關(guān)系，要始終把學生放在主體地位，讓他們立在學習的中心。教師是組織者、引導者，學生是知識的應(yīng)用者，是問題的解決者。教師要為學生提供新的問題，創(chuàng)設(shè)類似的情境，搭建知識應(yīng)用的平臺。

譬如，在教學“光是怎樣傳播的”一課中，學生通過“光束穿小孔”“光在煙霧中傳播”等多組實驗，驗證了“光是沿直線傳播的”，初步建立了“光沿直線傳播”這一重要概念。接著，筆者給學生呈現(xiàn)一個照相機，讓學生觀察并運用光傳播的道理解釋照相機原理。筆者先讓學生自由討論，自主嘗試解釋。為了幫助學生理解“小孔成像原理”，筆者不僅組織學生觀看“小孔成像”視頻，在形象生動的動態(tài)演示中認識“小孔成像”，還給學生提供了紙杯、半透明塑料膜、蠟燭等材料，讓學生親手設(shè)計并制作“簡易相機”，讓學生在親手操作中探究“小孔成像原理”，讓他們在實踐體驗中增強理解。小孔成像實驗活動的經(jīng)歷，照相機功能原理的解釋，幫助學生遷移應(yīng)用了“光沿直線傳播”，拓展延伸了新知，豐富了概念內(nèi)涵。最后，筆者還給學生設(shè)計了一組小練習：①解釋“為什么站在幕前能聽到幕后人的說話聲，卻見不到說話的人？”②選擇“一個直管道，一個彎管道，光能從哪個管道的一端照射到另一端？”③判斷“圖中小朋友們的隊伍排整齊了嗎？”這三個問題提高了教學的廣度和深度，再度給學生提供了學以致用的機會，幫助學生消化和吸收了新知，擴充了原有知識系統(tǒng)。

在遷移應(yīng)用過程中，教師要善于引導學生聯(lián)想、類比，將當前情境、問題與解決過的情境、問題進行比較，主動發(fā)現(xiàn)兩者之間的聯(lián)系，積極主動地進行遷移，將已有知識和方法遷移過來，或作出決策判斷，或進行合理解釋，或設(shè)計解決方案，作出進一步探究。

五、評價：診斷反饋修正

教學、學習、評價是課堂教學的三大要素，這三大要素缺一不可，相輔相成，評價在其中起到一個橋梁和紐帶的作用，評價可以促進教，也可以促進學。評價是指教師對學生，或者學生對學生，或者學生對自己，采取各種方法評價學生的學習情況，可以是對新知的掌握、學習態(tài)度、學習能力等方面的診斷與反饋。評價具有導向、診斷、改進等功能，通過評價活動，可以指引學生正確的學習方向，了解學生的學業(yè)成就，改進教師的教學活動，修正學生的學習活動。評價是學業(yè)質(zhì)量提升的需要，也是學生全面發(fā)展的需求。

科學新課標對評價提出“構(gòu)建素養(yǎng)導向的綜合評價體系”，“5E”教學模式中的評價，應(yīng)當是一種綜合評價，評價類型多樣化，有過程性評價、有診斷性評價、有終結(jié)性評價；評價主體多元化，可以是教師評價學生，可以是學生相互評價，也可以是學生自我評價；評價形式多樣化，可以采用正式評價，如紙筆測試、表現(xiàn)性任務(wù)等，也可以采用非正式評價，如通過口頭提問、實驗操作等。

科學課堂中的評價應(yīng)當與教學、學習構(gòu)成一個有機整體，貫穿于教學的全過程，滲透于每一個教學環(huán)節(jié)，課堂教學中要即時評價、準確評價，要提高反饋的有效性，評價要緊扣科學課標和學業(yè)質(zhì)量標準，要對學生的學情作出準確的判斷，進行有針對的、清晰的描述，要讓學生發(fā)現(xiàn)自己的不足，對學生作出精確的指導，幫助學生修正觀點，明晰概念，改進技能。例如，在教學“光是怎樣傳播的”一課中，筆者在每個教學環(huán)節(jié)都會融入評價，對學生予以即時診斷，科學地指導，譬如在“小孔成像”實驗操作環(huán)節(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)一個小組在紙杯底部扎的小孔比較大，得不到一個倒立的蠟燭像，筆者就馬上介入說：“你們能看到清晰的像嗎？”“知道為什么看不到倒立的像嗎？”“你們和旁邊一組比比看，紙杯底部的小孔是不是大了一點。”筆者引導學生尋找原因，并給學生提供一只新紙杯，讓他們重新扎一個細小的孔試試，這一回果然成功了，一個倒立的蠟燭像清晰地呈現(xiàn)在塑料膜上。

“5E”教學模式以建構(gòu)主義為基礎(chǔ)，立足學生學習興趣激發(fā)，依靠學生自主探究學習，實現(xiàn)自主發(fā)展。讓我們在科學課堂中踐行“5E”教學模式，促進學生核心素養(yǎng)提升。