“５Ｅ”建構式教學新探

摘 要：由于引入、探究、解釋、精致、評價這5個環節的英文開頭均為“E”.，所以稱為“5E”學習環模式。“5E”學習環模式是當今建構主義改革教學理論模式中的一個重要方式，本文試圖在通過開展“自由落體運動”的教學中實踐探究，分享取得較好的教學效果的程式。

關鍵詞：5E；構建；探究；教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2007）05-0051-03

建構主義已成為當今世界上改革各科教學的重要理論模式，建構主義認為，知識不僅是通過教師的直接傳授得到的，而是學習者在一定的情境中，借助于教師和其他學習者的幫助，通過意義建構而獲得的。人們在建構主義思想指導下，構建多種以探究為基礎的建構主義教學方式，“5E”學習環（A 5E Learning cycle Lesson）模式，就是基其中的一種。這種模式是圍繞著“概念”開展探究教學的，很注意學習者親歷探究的過程。這種模式強調的是以學生為中心，通過運用調查和實驗的方法解決問題，強調通過小組合作學習促進學生對科學概念的理解和知識的建構。這種模式的基本程序是：引入（Engagement）→探究（Exploration）→解釋（Explanation）→精致（Elaboration）→評價(Evaluation)。由于這5個環節都是以“E”開頭的，所以人們稱為“5E”學習環模式。本文以“自由落體運動”的教學進行探究。

一、引入

引入是模式的起始環節，該階段的教學目的在于引出本節課，啟發學生興趣。

例：我們在進行“自由落體運動”的實驗探究法教學中，可以實驗小組為單元通過猜想和實驗探究來引入。

先讓學生猜想，不同物體下落的快慢是否相同？相同物體下落的快慢是否相同？然后讓每組學生取一枚一元硬幣和與其大小相同的紙片進行實驗探究。

⑴讓它們從同一高度，同時下落，看誰先落到桌面。

⑵將紙片揉成紙團，重復上述實驗，它們又將是誰先落到桌面。

⑶讓學生從同一張白紙中剪出兩個大小形狀相同的紙片，將其中一片揉成紙團，讓它們從同一高度，同時下落，又是誰先落到桌面。

觀察結果：

⑴硬幣比紙片先落到桌面。

⑵重力不等的物體下落的快慢幾乎相同。

⑶重力相等的紙團和紙片，沒有同時落到桌面上，紙團比紙片下落的快。

分析以上三個實驗發現：有時重力不等物體下落快慢相同；有時重力相等物體下落快慢卻不同，物體下落的快慢與物體的重力無關。

這時學生卻感到無所適從，但也極大地激發了學生的求知欲望。教師應及時抓住這個“教眼”，啟發學生通過討論、思考，提出問題，讓學生大膽猜測物體下落的快慢究竟與什么因素有關。

二、探究

探究階段是5E學習環模式的主體。通過實驗探究讓學生獲得豐富多彩的感性認識，在此環節學生多以小組合作的方式根據自己對現象和問題的想法進行探究，明確自己和小組的觀點，進行猜想、假設和預測，設計并制定實驗和探究方案，進行實驗或實施調查，觀察、記錄實驗現象，收集處理數據資料，思考證據與假設和結果的關系，進行初步分析和解釋，在小組內交流、討論。

物理探究活動作為一種課程教學理念，必須充分體現在以新教材為載體的物理課堂教學中，以探討為出發點，以實驗為活動中心，讓學生“從做中學”去感悟物理概念及規律，注重知識的形成過程，讓學生體會成功的喜悅，進而轉化為進一步學習的動力。

小組探究

給每組學生準備兩個100mL的量筒、兩個大小不同密度相同的彩色玻璃球、燒杯、沐浴液、水等器材。

1.讓學生根據現有器材自行設計，觀察兩球的下沉情況。

⑴將兩個量筒內倒入同種液體：沐浴液。然后取兩個大小不同，密度相同的彩色玻璃球，分別讓兩球從液面靜止開始，同時在同種液體中下沉。

⑵將兩個量筒分別倒入同種的液體：水。仍取上述兩球，分別讓兩球從液面靜止開始，同時在同種液體中下沉。

⑶將兩個量筒分別倒入不同的液體：水、沐浴液，仍取上述兩球，分別讓兩球從液面靜止開始，同時在不同液體中下沉。

小組交流

2.讓學生根據觀察結果進行討論、交流。

⑴在同種液體沐浴液中可以得到：密度相同而重力不同的物體下沉的快慢相同。

⑵在同種液體水中可以得到：密度相同而重力不同的物體下沉的快慢相同。

⑶在不同的液體中，玻璃球在水中比在沐浴液中下沉的快。

結果分析

根據物體在液體中浮沉原理可以得出，同種密度的玻璃球，不論其重力如何，它在同種液體中下沉的快慢相同；在不同的液體中下沉的快慢不同。說明了這是液體摩擦阻力大小所造成的。

三、解釋

解釋階段是指學生根據自己的經驗開始抽象化、理論化，使其成為一種可交流的形式。教師在這一階段可以用多種技巧和策略，或口頭解釋，或用閱讀、錄像、電影以及教學軟件等，向學生澄清錯誤觀念，為學生進一步探究提出建議。在這一過程中教師要鼓勵學生用自己的語言來解釋所看到的物理概念或意義，鼓勵學生相互交流他們的解釋，學會傾聽別人的意見。

1.教師提問。

要求學生的討論是在根據前面的實驗結果進行解釋推論。

⑴空氣與液體之間存在著什么相似之處。

⑵假設物體在沒有液體、空氣等介質的情況下，物體又將如何下落？

2.由學生回答得出。

⑴由于物體在空氣和液體等介質中都遵循浮沉原理，同樣密度的物體，不論其重力大小如何，它在同種液體中的沉浮情況相同，進而推論出在空氣中也應該下落的一樣快慢。

⑵根據實驗，如果液體的密度小，不同密度的物體在其中從同一高度由靜止開始下落的快慢差別也越小，并且這種差別是由介質的阻力造成的。

⑶由此推想，倘若“在沒有空氣的空間”（真空中），一切物體只要從一種高度下落，它們都應該同時落地。

3.教師用“牛頓管”（毛線管）實驗演示，進一步驗證了同學們今天探究的實驗即模仿伽利略300年前的科學推理是正確的。

教師在操作并對實驗結果的分析后啟發學生得出自由落體的定義：物體只在重力的作用下從靜止開始下落的運動，叫做自由落體運動。

四、精致

在精致階段，學生要擴展自己的概念，使其與其他概念相互聯系，并運用建構的新概念，解釋周圍世界或新情境問題。這是教師要注意提醒學生使用專業術語來解釋，并學會將新學到的說明性術語運用到新的相似的情景中去，這一過程類似于我們平時教學中“反饋練習”的過程。

設問：我們前面的實驗結果已經得出“自由落體運動的初速度為零且運動（狀態變化）快慢相同，那么它的運動性質又是什么呢？

給每組學生發一張小球自由下落的頻閃照片和電火花打點計時器、重錘、紙帶、導電紙等實驗器材。

⑴學生通過對頻閃照片的測量、分析、討論、猜想得出：自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。

⑵讓學生根據桌上的器材設計實驗方案進行驗證。大多數小組都能設計出用電火花打點計時器記錄重物自由下落的時間及位移的實驗方案，通過親自操作驗證、對紙帶記錄的數據進行處理、分析、探究。

⑶各小組間交流，學生比較各組數據，相互間進行誤差分析后會發現：相鄰的相等時間的分位移之差都近似相等，即△s＝恒量。

⑷教師啟發學生在誤差范圍內可認可自己實驗探究的結果，但必須用物理專業術語來描述。結論：自由落體運動的性質為初速度為零的勻加速直線運動。

⑸讓學生利用公式（逐差法）a=（s6+s5+s4）-（s3+s2+s1）/9T 2計算自由落體加速度的大小。

學生在交流計算結果時會發現各組的加速度都近似相等，這時教師只需稍作點撥，學生的思維探究能力就會更上一個臺階。馬上得出此加速度與質量無關，叫重力加速度即a=g。

五、評價

評價可隨機，依教學進程展開，也可在精致階段之后進行總結性的評價。學生的自我評價和小組內的相互評價是重要的，教師給予有針對性的指導性評價是必不可少的。評價應貫穿于整個教學過程。

教師要引導學生既針對自己探究和學習的結果進行評價，更要對認識建構過程，探究活動的態度，方式和效果，合作的情況，學習的感受等進行評估。

為了圓滿完成這次探究活動，教師必須要求學生對整個活動過程進行反思性評價。評判哪些地方做得好？哪些地方做得不好？哪些地方出了差錯？哪些地方需要改進？反思后，可進行學生之間、師生之間的討論，分析整個實驗過程中哪些是誤差原因所導致，教師再對誤差原因進行深入的分析，提出避免的方法，并建議學生必須學會應用自己的探究結論去解決一些實際問題，教師可以配幾個難易不等的習題供學生練習。

優點及存在的問題：

1.優點：該模式最主要的優點是在于把傳統的教學方法轉變成探究式的建構主義學習方式。這節課我們引導學生通過“實驗探究法”將伽利略科學思想的核心即實驗和邏輯推理和諧地結合起來。“實驗探究教學法”克服了傳統教學中教師講的過多、統的太死的弊病。教師變“授”為“導”，學生變被動學習為主動探究。“實驗探究教學法”能使學生完全置身于物理環境中，積極動手、動腦、動口，極大地促進了學生的直覺思維、分析思維和創造思維。它能使學生在掌握知識的同時，了解知識的形成過程，領略物理知識的全貌，也得到了研究物理學的科學方法的訓練，提高了學生的綜合素質。

2.存在問題：盡管5E學習環模式在國外已被證明是一種比較有效的科學教育模式，但也應該清醒地認識到，由于探究性學習在課堂教學中客觀上存在一定的局限性，不是所有學習內容都適合去探究、去發現，我們沒有必要把無需探究的內容拿來探究。另外，我國基礎教育的現狀是班額大，一個班一般在50人左右，在這種情況下怎樣才能有效地開展探究性活動是值得我們思考的問題。因此，我們不能把它看作是物理教學的普遍法則，應該在教學過程中有效地利用它，在實踐中進一步發展和完善它。

【責任編輯：張桂英】