“5E”教学模式在大学物理实验教学中的应用

宋连鹏 周 丽 艾娉婷

(海军大连舰艇学院基础部 辽宁 大连 116018)

大学物理实验是以实践为主的学科，是高等教育理工类各专业的必修基础课程.大学物理实验具有理实结合的特色，包含丰富的实验思想、方法和手段，能够培养学生独立分析和解决问题的能力，在培养学生应用和创新能力方面具有独特的优势.“5E”教学模式是能将这些功能和优势充分发挥出来的绝佳选择.

1 “5E”教学模式在理论教学中的应用

“5E”教学模式是由美国生物学课程研究(BSCS)

主要研究者之一的罗杰·贝比开发[1].共由5个环节组成：引入(Engage)、探究(Explore)、解释(Explain)、精制(Elaborate)和评价(Evaluate)，这些环节都以英文字母E开头，所以称之为“5E”教学模式[2]，“5E”教学模式的核心思想是以学生为中心，由学生直接参与，通过研究、分析自主获得知识.

21世纪初中国开始在教学中开展“5E”教学模式研究工作，通过不断地尝试，在理论教学中已经取得了有效的教学成果[3].具体的设计如表1所示.

表1 理论教学中的“5E”教学模式

“5E”教学模式在理论教学中取得了成功，是由于它符合理论教学的特点和规律，采用“5E”教学模式是对新知识学习的认知过程，从无到有，从有到精，是一个建立和完善的过程，这也正是发明者当初设计这种模式的出发点.

2 “5E”教学模式在实验教学中的探索

2.1 实验教学中的“5E”教学模式

实验教学与理论教学具有不同的理念，理论教学是知识建立的过程，而实验教学是知识应用的过程，因此，大学物理实验中的“5E”教学模式对“探究”环节和“解释”环节的位置进行了交换，将实践到理论的过程逆转成理论到实践的过程，为了更好地说明这一反转的意义，现将“牛顿环实验”教学设计的内容展示如表2所示.

表2 “牛顿环实验”教学中的“5E”教学模式

2.2 实践效果

完美体现实验的思想和方法，培养效果更显著.实验中测量第n级圆环的半径，半径可以测量，但由于在实践中牛顿环的中间不一定是初级暗环，因此级次无法确定，若考虑到两个环之间差的级次是明确可测的，自然就想到做差，借助于数学工具变换理论公式的格式，完成了做差法的学习.测量环的半径是一件轻而易举的事情，但在牛顿环的半径精确测量中就遇到了困难，半径是圆周上的点到圆心的距离，在看到的牛顿环中央没有明确的圆心，而是一个亮斑或是一个暗斑，精确测量不可能，自然就想到了测量直径，这就利用了转换的思想，采用了转换的方法.

对于这些思想和方法，在传统的教学模式中是通过讲授的方法传授给学生，学生体会不深，理解不透，培养的都是操作工.在“5E”教学模式中学生都是被“逼”着去发现和体会这些实验的思想和方法，而本人还没有任何被迫感，在不知不觉中已经完成实验思想和方法这一课程精髓的学习.因此，“5E”教学模式是深受学生欢迎的.

3 结束语

“5E”教学模式是一种能够准确阐释现代以学生为中心教育理念的科学教学模式，在各个学科和各类课程中都可以得到应用，关键是在应用中不能拘泥于形式，要根据课程的目标和理念进行积极的实践和改进，打磨出适应学科教学特点的新“5E”.