“5E”探究教學(xué)模式下的初中物理教學(xué)探討

鐘仕明

（廣西蒙山縣教育局教學(xué)研究室 廣西·梧州 546700）

傳統(tǒng)應(yīng)試教育體制下，初中物理教學(xué)多采用“灌輸式”理論教學(xué)模式，以提高學(xué)生考試分?jǐn)?shù)為教學(xué)目標(biāo)。隨著素質(zhì)教育理念口號的提出，這種教學(xué)模式無法滿足學(xué)生全面發(fā)展的需求，更新教學(xué)觀念、創(chuàng)新教學(xué)方法至關(guān)重要。接下來，談?wù)剬Τ踔形锢斫虒W(xué)創(chuàng)新的幾點思考。

1 “5E”教學(xué)模式相關(guān)概述

“5E”教學(xué)模式，就是課堂教學(xué)的五個環(huán)節(jié)，即參與（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、拓展（Elaborate）與評價（Evaluate）環(huán)節(jié)。

1.1 參與環(huán)節(jié)

學(xué)生通過正常的課堂學(xué)習(xí)獲得新的知識。在參與環(huán)節(jié)，初中教師創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境吸引學(xué)生注意力，學(xué)生在參與過程中激發(fā)內(nèi)驅(qū)動力、培養(yǎng)思維能力，并充分調(diào)動已學(xué)過的知識，誘發(fā)學(xué)習(xí)需求。因此，在參與環(huán)節(jié)，教師應(yīng)盡量設(shè)計一些與學(xué)生認(rèn)知沖突、產(chǎn)生思維碰撞的知識，引導(dǎo)學(xué)生順應(yīng)、同化新知識，積極構(gòu)建新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

1.2 探究環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)是“5E”教學(xué)模式的重中之重，學(xué)生獲得新的知識、學(xué)習(xí)技巧、掌握新的物理技能都是在探究環(huán)節(jié)完成的。在教學(xué)過程中，教師基于參與環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)的真實情境、產(chǎn)生的認(rèn)知沖突來組織學(xué)生開展小組合作探究活動，為學(xué)生創(chuàng)造更多的時間去思考、去調(diào)查、去探究，進(jìn)而收獲更多的感性認(rèn)知。

1.3 解釋環(huán)節(jié)

具體來說就是把自己在探究學(xué)習(xí)中獲得的認(rèn)知、經(jīng)驗歸納成文字，進(jìn)行理論化、抽象化，并能夠用于交流。學(xué)生在合作探究中，對知識的理解是直觀的、清晰的，作為物理教師，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過自己的語言解釋自己觀察到的、獲得的物理概念、定義，引導(dǎo)學(xué)生大膽說出自己看法的同時，也能認(rèn)真傾聽其他同學(xué)的意見。

1.4 拓展環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)涉及到兩個層面：第一，拓展學(xué)生知識面；第二，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，實現(xiàn)對所學(xué)知識的深化、升華。首先，拓展學(xué)生知識面，就是不斷提高知識的開放性，開闊學(xué)生眼界、豐富知識體系。具體為縱向與橫向上的開放性。縱向上的開放性，具體指新的知識、經(jīng)驗具有承前啟后的作用，引導(dǎo)學(xué)生掌握書本知識的同時，能夠有更深層次學(xué)習(xí)的機(jī)會；橫向上的開放性，就是要加強(qiáng)物理學(xué)科與語文、化學(xué)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識間的相互聯(lián)系、相互滲透，實現(xiàn)知識的橫向遷移，讓學(xué)生在學(xué)好物理知識的同時，也能加強(qiáng)其它學(xué)科知識的學(xué)習(xí)。

1.5 評價環(huán)節(jié)

評價環(huán)節(jié)也是“5E”教學(xué)模式中的核心環(huán)節(jié)之一，是對其它四個環(huán)節(jié)教學(xué)成效的具體評價。“5E”教學(xué)模式要求在開展物理教學(xué)過程中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)對教學(xué)的過程性評價、對學(xué)生的發(fā)展性評價，利用評價來為物理教學(xué)創(chuàng)造直觀認(rèn)識自我教學(xué)過程、教學(xué)成效的平臺。作為教師，要引導(dǎo)學(xué)生通過相關(guān)評價工具來檢測自身對物理知識、物理技能的理解和掌握程度，檢驗自己的學(xué)以致用能力。這些評價工具應(yīng)根據(jù)實際情況由教師設(shè)計或?qū)W生自己設(shè)計。

2 “5E”探究教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的具體應(yīng)用

以初中物理中的“液體的壓強(qiáng)”章節(jié)教學(xué)為例，具體談?wù)劇?E”教學(xué)模式在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用。

2.1 參與環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境

為了提高課程導(dǎo)入質(zhì)量，教師可結(jié)合當(dāng)下的社會熱點、焦點來創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，從而成功導(dǎo)入新課，集中學(xué)生課堂注意力。首先，教師利用多媒體教學(xué)設(shè)備，播放“蛟龍?zhí)枴背晒ν黄?km海試大關(guān)的視頻，并結(jié)合情境設(shè)置問題：請同學(xué)們思考“蛟龍?zhí)枴钡南聺撾y度。播放“蛟龍?zhí)枴币曨l，主要是對學(xué)生產(chǎn)生巨大的視覺沖擊，在提高學(xué)生民族自豪感、自信心的同時，也能充分調(diào)動學(xué)生物理學(xué)習(xí)積極性和主動性，教師根據(jù)具體內(nèi)容設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生去思考，激發(fā)學(xué)生思考、探究的興趣與熱情。其次，在導(dǎo)入概念時，教師可借助固體壓強(qiáng)知識，引入液體壓強(qiáng)知識，在事先準(zhǔn)備的水杯中倒水，水在承受重力的同時，對水杯底部會產(chǎn)生壓強(qiáng)嗎？這主要是通過在已學(xué)知識與新知識之間搭建橋梁，增加二者之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生主動去建構(gòu)知識。

2.2 探究環(huán)節(jié)

該教學(xué)環(huán)節(jié)主要是設(shè)計教學(xué)方案。第一，帶領(lǐng)學(xué)生看壓強(qiáng)。首先，教師要做好實驗演示，準(zhǔn)備兩個塑料瓶，瓶一為上端開口、下端蒙緊橡膠模。瓶二為上端開口、瓶身側(cè)面蒙緊橡膠模，教師演示朝著兩個瓶中慢慢加水。然后要求學(xué)生仔細(xì)觀察，學(xué)生很快就會發(fā)現(xiàn)，兩瓶的橡膠模分別朝下、朝兩側(cè)突出。如此便可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)：因為水重力的存在，水對塑料瓶底部也會產(chǎn)生壓強(qiáng)；因為水還有流動性，水對塑料瓶的側(cè)身也會產(chǎn)生壓強(qiáng)。之所以設(shè)計該實驗，主要是因為液體壓強(qiáng)用肉眼看不見、手也摸不到，書本上記錄的相關(guān)實驗也缺乏直觀性、針對性，學(xué)生難以牢記和理解，那么教師根據(jù)實際情況，借助學(xué)生熟悉的工具做實驗來開展互動探究，引導(dǎo)學(xué)生慢慢通過橡膠模的實驗來總結(jié)出液體壓強(qiáng)相關(guān)知識，直觀感受液體對容器底部、側(cè)身都存在壓強(qiáng)，有利于調(diào)動學(xué)生探究熱情和積極性。

第二，組織學(xué)生感受壓強(qiáng)。首先，教師組織開展小組合作探究活動，明確問題情境：每個學(xué)生準(zhǔn)備一個塑料袋，然后讓學(xué)生把手套進(jìn)塑料袋中，再放進(jìn)水中，出現(xiàn)塑料袋貼緊手的現(xiàn)象。教師拋出問題：為什么會出現(xiàn)上述現(xiàn)象，經(jīng)過探究實驗后，學(xué)生很快得出結(jié)論：液體內(nèi)部的不同方向其實都有壓強(qiáng)。設(shè)計這一探究活動，主要是利用小組合作學(xué)習(xí)活動，引導(dǎo)學(xué)生自己動手開展簡單實驗，切身感受液體壓強(qiáng)，在實驗開始，不少學(xué)生不知從何下手，但經(jīng)過討論以后，學(xué)生很快發(fā)展把塑料袋套在手上再放進(jìn)水中，塑料袋會緊緊貼住塑料袋。學(xué)生切身參與實驗，直觀感受液體壓強(qiáng)的存在，并在實驗結(jié)束后互相交流自己的感受。這也是學(xué)生的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程，深刻認(rèn)識物理知識。

第三，探究壓強(qiáng)影響因素。教師可設(shè)計不同的實驗來探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的影響因素。在教學(xué)準(zhǔn)備階段設(shè)計實驗方案、準(zhǔn)備實驗工具。本文中，教師主要設(shè)計四個方案，涉及到的實驗工具有：紅色酒精溶液、藍(lán)色水溶液、玻璃管、盛滿水的圓筒、有細(xì)線的塑料板。具體實驗為：實驗一：研究實驗原理，朝玻璃管中注入某種液體，到一定量后，塑料板會掉落；實驗二：研究液體壓強(qiáng)和液體質(zhì)量間的關(guān)聯(lián)。液體密度、深度保持不變，在不同粗細(xì)的玻璃管內(nèi)倒進(jìn)相同密度、深度的液體，不難發(fā)現(xiàn)，粗細(xì)度不一的玻璃管底部的塑料片在注進(jìn)相同高度水溶液后掉；實驗三：研究液體壓強(qiáng)和液體深度間的關(guān)聯(lián)，液體密度保持不變，如果想玻璃管內(nèi)倒進(jìn)些許水溶液后塑料板不會掉落，但是倒進(jìn)更多水時塑料板就掉了；實驗四：研究液體壓強(qiáng)和液體密度間的關(guān)系，采用相同粗細(xì)度的玻璃管，保持深度不變，如果兩根管中倒進(jìn)和圓筒內(nèi)水平面持平的溶液后，水溶液下的塑料板掉落了，但酒精溶液下的塑料板并不會掉落。教師設(shè)計這四個實驗是為了讓學(xué)生自主設(shè)計實驗方案、自己動手開展實驗，切身感受實驗全程，從而加強(qiáng)對知識的記憶和理解。

2.3 解釋環(huán)節(jié)

基于上述四個實驗，引導(dǎo)學(xué)生概括解釋實驗的基本原理。教師提出問題：上述四個實驗分別說明了什么問題？引導(dǎo)學(xué)生共同分析，經(jīng)過分析，學(xué)生很快總結(jié)出，實驗一中涉及二力平衡知識，由于液體不同方向都存在壓強(qiáng)，會對塑料板產(chǎn)生一個向上的壓力；當(dāng)朝著玻璃管中加入液體時，液體會對玻璃管下方的塑料板產(chǎn)生向上的壓力，這兩種力的共同作用讓塑料板呈現(xiàn)實驗中的狀態(tài)；實驗二中朝著兩個粗細(xì)度不一的玻璃管中注入同密度、同深度的液體后，塑料板都掉落，說明玻璃管中液體對塑料板的壓強(qiáng)一樣，液體壓強(qiáng)的多少與液體質(zhì)量不存在關(guān)系；實驗三和實驗四說明同樣的液體，深度一致時，液體密度與壓強(qiáng)成正比，深度不一致時，液體深度與壓強(qiáng)成正比。

在實驗過程中，學(xué)生看到不同的現(xiàn)象會存在很多疑問，基于此，學(xué)生互相探討、教師引導(dǎo)分析后，能夠從實驗中概括概念、定義，引導(dǎo)學(xué)生對液體壓強(qiáng)概念、特征、影響因素產(chǎn)生正確的認(rèn)識，提高教學(xué)質(zhì)量與水平。

2.4 拓展環(huán)節(jié)

教師可以結(jié)合學(xué)生實際情況開展該環(huán)節(jié)教學(xué)活動，設(shè)置問題：生活中處處存在液體壓強(qiáng)，以深海潛水服為例，大家談?wù)勔后w壓強(qiáng)的具體應(yīng)用。深海潛水服的設(shè)計運用到深度和液體壓強(qiáng)之間的關(guān)系，液體深度與液體壓強(qiáng)成正比，在到達(dá)深海更深處時，潛水員身體會經(jīng)受巨大的壓力，且深海溫度低，穿上潛水服，能夠發(fā)揮保暖、保護(hù)身體不受傷的作用。其次，課堂教學(xué)結(jié)束以后，教師可布置家庭作業(yè)，讓學(xué)生自己去查閱資料、鞏固所學(xué)知識，如，同學(xué)們，如果潛水器到達(dá)深海15000m處時，存在哪些技術(shù)難題呢？這一問題是課上關(guān)于潛水服設(shè)計原理問題的延伸，更是學(xué)生非常感興趣的科技問題，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、結(jié)合本章節(jié)所學(xué)的液體壓強(qiáng)相關(guān)知識，能很快解釋這一問題，并獲取新知識、新技能，實現(xiàn)對課堂知識的拓展延伸。

2.5 評價環(huán)節(jié)

第一，教師可給出某一概念，讓學(xué)生回答是否正確，如，液體質(zhì)量是液體壓強(qiáng)大小的影響因素嗎？如此有利于糾正學(xué)生常見的錯誤概念，有效鞏固所學(xué)知識，提高教學(xué)質(zhì)量；第二，學(xué)以致用，解釋應(yīng)用并拓展。教師準(zhǔn)備一個兩端開口的玻璃管、刻度尺、橡皮膜、量杯等工具，引導(dǎo)學(xué)生通過液體壓強(qiáng)知識來測量鹽水密度。如此有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考，進(jìn)行學(xué)以致用的同時，還能反思自己的實驗思路是否正確、方法是否得當(dāng)，教師也要用同樣的方法來檢測自己的教學(xué)成效，從而不斷提升教學(xué)有效性。

3 結(jié)束語

綜上所述，“5E”探究教學(xué)模式在不同教育階段、不同學(xué)科教學(xué)中都有廣泛的應(yīng)用，成效顯著。作為初中物理教師，在運用該模式時，應(yīng)充分尊重學(xué)生的教學(xué)主體地位，優(yōu)化各環(huán)節(jié)教學(xué)流程，全程強(qiáng)調(diào)學(xué)生對學(xué)科知識的自主建構(gòu)，進(jìn)而提高課程教學(xué)質(zhì)量的同時，也能推動學(xué)生全面發(fā)展。