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摘  要：5E教學模式的五個環(huán)節(jié)是吸引、探究、解釋、遷移和評價。5E教學模式十分注重教師的教學行為與學生的學習行為協(xié)調(diào)一致，學生是學習的主體，是活動的中心，教師是指導(dǎo)者和幫助者的角色，教師所作的一切，都是為了促進學生更好地探究而獲取科學的概念。強調(diào)學生的自主構(gòu)建是5E教學模式的核心，形成新舊概念之間的沖突是主動建構(gòu)概念的動力，建構(gòu)概念并應(yīng)用概念是5E教學模式的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：5E教學模式；行為；概念；教學實例；本質(zhì)特征 

“5E”教學模式是美國生物學課程研究（BSCS，1989）開發(fā)的一種基于建構(gòu)主義教學理論的模式,它是BSCS課程的一個重要特征。自上世紀80年代末以來，這種教學模式就在BSCS的總課程設(shè)計中被應(yīng)用，并占據(jù)著十分重要的地位，它描述了一種能用于總課程、具體學科課程或某一節(jié)具體課的教學程序，是一種致力于引起學生學習興趣的有效的教學模式和教學方法。

1  5E教學模式的基本內(nèi)涵及教師和學生的行為特征

5E教學模式共分5步，這5步分別是吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）。

1．1  5E教學模式的基本內(nèi)涵

1E──吸引（Engagement）

這一環(huán)節(jié)是5E教學模式的起始環(huán)節(jié)。為“吸引”學生對學習任務(wù)產(chǎn)生興趣，激發(fā)學生主動進行探究，5E教學模式一般強調(diào)通過創(chuàng)設(shè)問題情境來激發(fā)學生的學習興趣。這里的問題情境應(yīng)盡量與現(xiàn)實生活（特別是學生的生活）聯(lián)系起來，并與課程內(nèi)容和教學任務(wù)聯(lián)系起來。情境中的問題能夠吸引學生，引起認知沖突，從而激發(fā)學生主動探究，主動建構(gòu)知識的興趣。

教師課前需要了解學生對于即將學習的任務(wù)已經(jīng)形成的前概念或錯誤概念，分析原有概念和科學概念之間的差異及其形成差異的原因，然后創(chuàng)設(shè)問題情境，通過演示實驗或其他常見情境與學生已知的前概念或錯誤概念產(chǎn)生認知沖突，由此激發(fā)學生對學習任務(wù)的探究興趣，產(chǎn)生探究意愿。

2E──探究（Exploration）

探究是5E教學模式的中心環(huán)節(jié)。教師可以根據(jù)上一環(huán)節(jié)產(chǎn)生的認知沖突，引導(dǎo)學生進行探究。在探究的過程中，學生是主體，教師的作用是引導(dǎo)和幫助。教師注意觀察、傾聽，并進行適當?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)，以了解學生探究的進程和深度，同時避免學生過快地得出結(jié)論。

在這一階段，需要提供學生一些必需的背景知識，包括學習材料，如果是實驗探究，還必須提供給學生實驗儀器、實驗材料、背景知識，等等�！爸Ъ苁健敝С值牧Χ龋�取決于學生的實際況狀及教師對學生的了解情況。

在探究環(huán)節(jié)中，由于學生進行了具體的探究活動，因此，學生的原有概念（很可能是錯誤概念）、技能、方法等逐漸被暴露出來，為之后的概念轉(zhuǎn)換和概念界定創(chuàng)造了便利的條件。  

3E──解釋（Explanation）

解釋階段是5E教學模式的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這一階段應(yīng)將學生的注意力集中在對探究過程和結(jié)果的展示及分析方面，給他們提供一個機會表露其對概念的理解，以及技能的掌握或方法的運用，學生嘗試用自己的理解闡述他們對概念的認知。這一階段也為教師提供直接介紹概念、過程或方法的機會，教師應(yīng)該借助于課程目標來幫助學生更加深入地理解新的概念。

解釋環(huán)節(jié)需要一定的邏輯推理，教師應(yīng)注意鼓勵和提醒學生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗和上一環(huán)節(jié)進行探究的過程和結(jié)果進行推理。如果推理有困難，教師也可以直接借助于學生的實驗過程和結(jié)果，并輔助以其他的材料和媒體幫助學生正確地理解概念，特別要注意擯棄和糾正學生已有的錯誤概念。

4E──遷移（Elaboration）

在教師的引導(dǎo)下繼續(xù)發(fā)展學生對概念的理解和應(yīng)用技巧，擴充概念的基本內(nèi)涵，并與其他已有概念建立某種聯(lián)系，同時用新的概念解釋新的情境或新的問題。通過實踐練習，學生從中可以加深或拓展對概念的理解，獲得更多的信息和技能。

在利用新概念解釋新的類似的情境或問題時，要注意引導(dǎo)學生盡量使用剛剛學習的專業(yè)的術(shù)語，這不僅可以對新情境和新問題進行回答，而且可以加深對新概念的理解。

5E──評價（Evaluation）

在這一階段教師和學生用正式和非正式的方法評價學生對新知識的理解及應(yīng)用能力。如果用正式的方法評價，教師可以采用紙筆測驗和表現(xiàn)性任務(wù)等形式；如果采用非正式評價，教師可以在整個教學過程的任何時候進行。總之，評價的目的在于確保學生活動的方向或鼓勵學生對研究過程進行反思，同時，評價也為教師提供了一個評估自己教學過程和效果的機會。

5E教學模式也提供學生自我評價，自我評價有助于學生能在一個任務(wù)中認知自己的思路、方法和操作技能，也助于學生認知自己對探究活動付出的努力程度。

1．2   5E教學模式的教師行為和學生行為

 5E教學模式十分注重教師的教學行為與學生的學習行為協(xié)調(diào)一致。在這兩者的行為中，我們可以十分清楚地看到，學生是學習的主體，是活動的中心，教師是指導(dǎo)者和幫助者的角色，教師所作的一切，都是為了促進學生更好地探究而獲取科學的概念。

 教學環(huán)節(jié)

  教學要求

      教師行為

        學生行為

1E──吸引

教師提出關(guān)于周圍事物的一些問題，將學生引入學習狀態(tài)，同時，了解學生的已有背景知識和相關(guān)概念

培養(yǎng)興趣

激發(fā)學生產(chǎn)生好奇心

提出問題

了解學生的前概念

提出問題，例如，“這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是什么？”“關(guān)于該問題我已經(jīng)知道什么？”“我可以發(fā)現(xiàn)什么” 

 表現(xiàn)出對問題的興趣

2E──探究

學生制訂計劃進行探究，收集證據(jù)回答問題

  鼓勵學生合作，給予間接指導(dǎo)

在學生探究時進行觀察、傾聽

在需要時給學生的探究指明正確的方向

為學生提供思考問題的時間

 扮演學生顧問的角色

在活動限制的范圍內(nèi)自由思考

檢驗預(yù)測和假設(shè)

形成新的預(yù)測和假設(shè)

嘗試不同的方法并和其他人討論

記錄觀察結(jié)果并形成觀點

不急于得出結(jié)論

3E──解釋

在學生探究和解釋的基礎(chǔ)上，教師正式明確概念、原理。在教師的指導(dǎo)下，使用新知識回答最初提出的問題

鼓勵學生用自己的語言解釋概念和定義

詢問學生的理由，讓學生表明想法

 規(guī)范地講解新術(shù)語和定義

在學生已有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上解釋概念

向其他人解釋可能的解決方案或答案

對解釋互相質(zhì)疑

傾聽并試圖理解教師提供的解釋

聯(lián)系以前的活動

在解釋中使用觀察記錄

4E──遷移

學生運用新知識、新概念解決新的問題

 要求學生使用的所講授的規(guī)范的術(shù)語、定義和解釋等

鼓勵學生在新情境下運用或擴展概念和技能

提醒學生采用不同的解釋

根據(jù)已有的數(shù)據(jù)和材料對學生提問

引用新術(shù)語、定義、解釋、技能以及新的但是類似的情境

運用以前的信息進行提問，提出解決方案，作出決策，設(shè)計實驗

 從所得證據(jù)中概括出合理解釋

記錄觀察結(jié)果和解釋

與同伴互相檢查是否理解

5E──評價

用正式或非正式的方法評價學生對于新知識、新概念的理解情況，包括新技能的學習情況

在學生運用新概念和新技能的時候?qū)ζ溥M行觀察

評定學生的知識和技能掌握情況

尋找學生改變想法或行為的依據(jù)

允許學生評價自己的學習以及在小組學習中獲得的技能

提出一些開放式問題

利用觀察結(jié)果、所得數(shù)據(jù)和已得的解釋回答開放性問題

證明自己理解了概念或技能

 對自己的進步和所掌握的知識作出評價

提出可進一步探究的相關(guān)問題

2  教學實例其及分析

下面以初中階段的“呼吸作用”一節(jié)的教學，來分析和展示5E教學模式的基本內(nèi)容及其理念在教學中的具體應(yīng)用。

 本節(jié)的教學目標為：（1）說明呼吸作用的過程；（2）說出呼吸作用與燃燒的異同；（3）闡明呼吸作用的意義。

 2． 1  1E—吸引：提出與日常生活有關(guān)的值得探究的問題

 為達到吸引學生的目的，現(xiàn)設(shè)計下述簡單的演示實驗：教師演示燃燒小麥種子。在教師的引導(dǎo)下學生說出自己所觀察到的和有所感知的有關(guān)燃燒的知識，根據(jù)已有的經(jīng)驗，學生基本能回答出諸如發(fā)光、發(fā)熱、消耗氧氣、生成二氧化碳等，一些同學可能會提到釋放能量。

教師引導(dǎo)學生思考并提出問題：在小麥種子燃燒的過程中，它們通過發(fā)光、發(fā)熱，在很短的時間內(nèi)將能量釋放，我們食用小麥也是為了獲得小麥的能量。那么小麥在我們體內(nèi)也是這樣劇烈地燃燒嗎？小麥種子在人的體內(nèi)是怎樣釋放能量的？

學生被實驗所吸引，并在思考問題中產(chǎn)生困惑，形成概念沖突，從而達到激發(fā)學習興趣的目的，這時教師提出本節(jié)課的學習要點：小麥被食用后，在人體細胞內(nèi)釋放能量是通過──呼吸作用來實現(xiàn)的，這是我們今天學習的重點內(nèi)容。

 2．2  2E—探究：引導(dǎo)學生進行探究

 要求學生聯(lián)系小麥種子燃燒的實驗，思考并自由闡述以下兩個問題：（1）你對呼吸作用是怎樣認識的？學生們一般認為呼吸作用就是日常所說的呼吸的動作，會提到肺、氣管等呼吸器官，知道吸入氧氣呼出二氧化碳，但并不了解呼吸作用與呼吸的本質(zhì)區(qū)別；（2）你認為燃燒和呼吸作用有什么異同？部分學生可能認為燃燒和呼吸完全不同，有些學生能夠說出都是消耗氧氣生成二氧化碳，也有個別學生能夠根據(jù)教師的提示說出兩種現(xiàn)象都夠釋放能量。

這里強調(diào)“自由”闡述，學生可以根據(jù)原有知識盡量表明自己的觀點，5E教學模式認為，只有在明確自身錯誤概念的情況下才更有利于接受正確概念。在各種觀點的相互碰撞和教師的恰當引導(dǎo)下，學生的思考和回答會越來越接近于概念的本質(zhì)。

學生的探究活動是本環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容，本處將通過設(shè)計3個實驗活動引導(dǎo)學生逐步探究：

實驗一：驗證植物器官的呼吸作用生成二氧化碳

此實驗所需時間較長，因此安排課外活動小組的同學于課前完成，課堂教學中請學生代表向全班匯報實驗過程并展示實驗結(jié)果。

學生可以明顯地看到實驗結(jié)果是盛有“已浸水及消毒的種子”的試管中石灰水變混濁，而另一支無此現(xiàn)象。

這時教師給出背景知識：二氧化碳可以使澄清的石灰水變混濁。此時，教師可及時引導(dǎo)學生討論和思考相關(guān)的問題：種子為什么要消毒（排除細菌呼吸作用的影響）？“已浸水”和“已煮熟”意味著什么（種子是否具有生命力，是否能進行呼吸作用）？從實驗中你得到什么結(jié)論（植物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳）？

實驗二：驗證動物的呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳

學生按照如圖所示安裝實驗儀器和設(shè)備，完成“探究小白鼠呼吸作用是否釋放二氧化碳”的實驗。

教師給出背景知識：碳酸氫鹽指示劑的顏色會隨著空氣中二氧化碳的濃度而發(fā)生如下表所示的變化。

指示劑的顏色

二氧化碳在空氣中的濃度

紫

<0．03%

橙或紅

=0．03%

黃

>0．03%

在此實驗過程中同學們思考及討論以下問題：（1）氫氧化鈉溶液的作用是什么（將空氣中的二氧化碳耗盡）？（2）B裝置和C裝置都使用了碳酸氫鹽指示劑，它們的作用有何不同（B裝置檢驗空氣中的二氧化碳是否被耗盡，C裝置檢驗是否生成了二氧化碳）？（3）從實驗中你得到了什么結(jié)論（動物的呼吸作用生成了二氧化碳）？（4）如果實驗中的小白鼠是睡著的，那么實驗的結(jié)果還一樣嗎（一樣，此問題用于消除學生中常見的“睡著的動物不進行呼吸作用”這一錯誤概念）？

實驗三： 驗證呼吸作用釋放熱量

如圖所示裝置3個保溫瓶，并記錄實驗開始時各保溫瓶內(nèi)的溫度，然后在30分鐘內(nèi)每隔5分鐘記錄一次各保溫瓶內(nèi)的溫度。要求學生思考及討論下列問題：保溫瓶為什么要倒置（使種子與溫度計充分接觸）？三個保濕瓶內(nèi)的溫度各有什么變化，它們的變化幅度有什么不同？為什么（A變化最大，C變化最小。因為A瓶中種子和細菌都進行了呼吸作用，C瓶中沒有進行呼吸作用）？

通過這一環(huán)節(jié)，同學們在運用原有知識的同時又在實踐中不斷生成新概念以替代原有概念，同時實驗技能和方法又得到了明顯的提高。

2．3  3E—解釋：利用實驗現(xiàn)象得出合理的解釋

在完成以上3個實驗活動之后，學生對于呼吸作用已經(jīng)產(chǎn)生了感性認識，根據(jù)以上的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果，要求學生嘗試總結(jié)呼吸作用的概念并用公式表明呼吸作用過程中的物質(zhì)變化。在此基礎(chǔ)上教師進行補充、完善如下：呼吸作用是指生物體將有機物與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水同時釋放能量的過程。其物質(zhì)變化過程可用下列公式表示：

4   4E—遷移：擴展概念（在新的情景中應(yīng)用新的知識）

這一環(huán)節(jié)要求教師在黑板上展示燃燒的物質(zhì)變化過程公式，要求學生列表比較呼吸作用與燃燒的異同：

　　　　　　　燃燒

　　　　　　呼吸作用

相同點

需要氧

通常需要氧

產(chǎn)生二氧化碳和水

通常產(chǎn)生二氧化碳和水

不同點

在任何地方進行

只在生物體（細胞內(nèi)）進行

反應(yīng)迅速、劇烈

反應(yīng)緩慢，逐步進行

所儲存的能量于同一時間釋放出來

所儲存的能量逐漸釋放出來

能量以光和熱的形式釋放

能量以熱和某種高能化合物的形式釋放

2．5 5E—評價：對概念的理解及技能的掌握程度

本環(huán)節(jié)設(shè)計如下的評價：

評價1：辨析概念并說明理由。其目的是糾正學生常見的錯誤概念，難度較小。

（1）只有動物才進行呼吸作用。

（2）動物睡眠時不進行呼吸作用。

（3）植物只在晚上才進行呼吸作用。

評價2：應(yīng)用所學有關(guān)呼吸作用的知識，討論回答下列問題。此類問題需要學生深入思考，綜合運用所學知識，難度較大。

（1）為了保存大量的蔬菜、水果或糧食，你認為可以采取哪些措施？

（2）臥室中放置大量的植物過夜會對健康產(chǎn)生哪些影響？

評價環(huán)節(jié)也可以采用開放性的評價方式，例如，談一談你身邊都有哪些與“呼吸作用”有關(guān)的現(xiàn)象，等等。

 3  5E 教學模式的本質(zhì)特征

 3.1 以學生活動為中心，強調(diào)學生的自主構(gòu)建是5E教學模式的核心

  建構(gòu)主義認為，學生的學習活動是教學的中心環(huán)節(jié)，學生獲取知識的過程是一個主動建構(gòu)的過程，為了幫助學生更好地獲取知識，必須強調(diào)學生對知識的主動探索，主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的建構(gòu)，教師不再是知識的傳授者，學習過程也不再是灌輸?shù)倪^程。

  與傳統(tǒng)的講授式教學模式不同，5E教學模式是一種重要的探究式教學模式。按照施瓦布1961年在《作為探究的科學教育》中的觀點，探究學習強調(diào)學生對探究過程的全程參與及認識，以及對科學概念、科學方法和科學本質(zhì)的全面掌握。從5E教學模式來看，以創(chuàng)設(shè)問題情境激發(fā)認知沖突為引入，以學生自主探究，教師指導(dǎo)和幫助為核心，圍繞著新概念的建構(gòu)而開展的一系列活動，包括解釋概念、拓展概念和應(yīng)用概念，都體現(xiàn)了以學生活動為中心，強調(diào)學生的自主構(gòu)建的探究理念。

3．2  形成新舊概念之間的沖突是主動建構(gòu)的動力

 為達到吸引學生主動建構(gòu)的目的，除學生本身對所學習的內(nèi)容產(chǎn)生興趣外，更重要的是通過教師創(chuàng)設(shè)情境，吸引學生的注意力，激發(fā)其學習興趣，使學生主動參與到學習活動中來，5E教學模式的吸引環(huán)節(jié)正是基于這種思想。

要讓學生產(chǎn)生極強的探究意愿并產(chǎn)生持久的興趣，建立新舊概念之間的情景沖突是一種重要的手段。例如，生活常識告訴學生，糖是甜的，如果我們讓學生吃進用小麥淀粉做成的鏝頭，并告訴他淀粉是糖時，此時學生一定會對糖是甜的產(chǎn)生懷疑，進而就會產(chǎn)生濃厚的探究興趣：為什么淀粉是糖？還有哪些糖不甜？再如，鳥能飛這是常識，但在生物課的學習中，我們不能用“能不能飛”作為鳥的主要特征，如果我們簡單地告訴學生，有的鳥如鴕鳥是不能飛的，不能用“能不能飛”作為鳥的主要特征，這種知識性的陳述很容易導(dǎo)致學生對知識本身的遺忘，學生當然談不上用相關(guān)的特征來分析其他的類似生物是不是鳥類了。5E教學模式告訴我們，可以先讓學生嘗試根據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗來概括鳥類的基本特征，顯然多數(shù)學生會想到“能飛”是鳥類的基本特征，此時，教師可出示鴕鳥、企鵝等鳥類圖片，讓學生思考這些動物是不是鳥類，也可出示蝙蝠、蜻蜓等動物，讓學生意識到能飛的不僅是鳥類。這些新舊概念之間的矛盾沖突會極大地激發(fā)學生的學習興趣，是促進學生主動建構(gòu)知識的動力。

學生在日常的生活和學習中，對某些概念有一些模糊的認識，在5E教學模式中，學生有機會審識自己已有的這些概念，這些概念可能是前概念或者錯誤的概念，在對一些事物進行解釋時，學生往往不能做出正確的解釋。5E教學模式正好提供了情景，促進學生不滿足于現(xiàn)有的概念而產(chǎn)生探究的興趣，通過教師的引導(dǎo)和學生的探究，學生獲得新的概念，在運用新概念來解釋新情景時，有利于學生將新概念與原有概念進行有機地整合。

 3．3   建構(gòu)概念并應(yīng)用概念是5E教學模式的重要內(nèi)容

概念教學是生物課堂教學的核心，5E教學模式正是圍繞著幫助學生建構(gòu)新的概念而設(shè)置的5個環(huán)節(jié)，這5個環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了建構(gòu)概念的思想，這種建構(gòu)是學生的一種主動建構(gòu)，體現(xiàn)了人們對新概念的形成過程，與傳統(tǒng)的講授式教學有著本質(zhì)的區(qū)別。以下為5個環(huán)節(jié)中圍繞概念的建構(gòu)過程。

 教學環(huán)節(jié)

  活動過程

建構(gòu)概念的過程

吸引

問題情景引出學生的前概念

認知沖突引發(fā)探究興趣

提出問題，引出概念

探究

主動探究為建構(gòu)新概念奠定基礎(chǔ)

教師鼓勵和引導(dǎo)進行探究

進行探究，建構(gòu)概念

解釋

運用結(jié)論和資料初步形成概念

教師講解歸納形成科學概念

歸納總結(jié)，形成概念

遷移

運用新概念解釋新的情景

運用新資料拓展概念

解釋情景，拓展概念

評價

了解學生對新概念的掌握情況

自我評價有助于鞏固概念

進行評價，鞏固概念

在建構(gòu)概念的過程中，學生的觀察、實驗、操作、測量、記錄等技能得到了訓練，學生的推理、預(yù)測、解釋、應(yīng)用的能力得到了提升，這些都是講授式教學模式中無法實現(xiàn)的培養(yǎng)目標。

總之，5E教學模式作為探究式教學模式的重要方法之一，有助于激發(fā)學生提出產(chǎn)生于自然界中的各種值得探究的問題；幫助學生養(yǎng)成尋找合理的研究思路、方法和收集證據(jù)的習慣；能夠運用收集的證據(jù)對現(xiàn)象和情景進行分析和解釋，回答與此相關(guān)的各種問題。

當然，有效的教學模式有很多，我們不能輕易預(yù)言或斷定5E教學模式對某一內(nèi)容的教學會產(chǎn)生多大的效果，這必須從我們的教學實踐中得到驗證。 

主要參考文獻：

[1] Arthur A． Carin 阿瑟·A．卡琳等．教作為探究的科學（TECHING SCIENCE AS INQUIRY）,人民教育出版社，2008(8):121-146．

[2] Rodger W． Bybee等,The BSCS 5E Instructional Model[DB/OL]．

http://www．bscs．org/pdf/5EExecutive%20Summary．pdf．2009-06/2009-09-08．

   [3] 彭敬慈，張麗雯等． 基礎(chǔ)生物學2（牛津原版）[M]．上海遠東出版社,牛津大學出版社．1999（12）：2-11．

   [4] 《當代教育心理學》，北京師范大學出版社，2007(4):180-210． 

"5E" model of teaching content, examples and essential characteristics  

Wucheng-jun,Zhang-min

Abstract: The five links of the 5E teaching model are engagement，exploration, explanation，elaborationand and evaluation． 5E teaching model attaches great importance to  the coordination of the teaching behavior and learning behavior． Students are the subject of the learning activities, whereas teachers are mentors and helpers． Everything that the teacher does is to facilitate the students to inquire and acquire the scientific concepts． To emphasize the students’ self-construct is the core of 5E teaching model, and to form the conflict between the old and the new concepts is the power of the self-construct． Construction and application of concepts are the essential part of 5E teaching model． 

Key words: 5E teaching model, behavior, concept, teaching examples, essential characteristics

本文發(fā)于2010年第6期的《課程·教材·教法》雜志