BSCS 5E教学模式在课堂教学中的应用研究（上）

王蕾

教学现场

义务教育阶段信息学科课程标准呼之欲出，近期，在中小学教学一线，有关新教学模式的关注度较高，相比较传统的学科模式，如何能合理设计教学，以满足新教学模式培养的需要，是本文研究的重点。BSCS 5E教学模式在许多学科中已有了一定的应用。

问题分析

学科特征的教学模式是对学生学习过程的关注， 它包括新教学模式方式和复杂性水平两个关键特征。注重不同主体对教学的感应度，认识主体扩展为存在差异性的学生个体， 同时考虑学生学习的学习效能，对于科学设置课程目标以及教学评价具有重要的启示。 本文即针对以上问题，展开相应的探讨。

BSCS 5E教学模式的理论解析

在信息时代，只有把握立德树人的本质内涵，才能真正回答培养什么人、怎样培养人、为谁培养人这一教育事业的根本问题。中小学信息技术学科课程标准全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本评价，遵循学生身心发展规律和教育教学规律，落实以促进学生认知素质、情意素质全面发展和自我实现为教学目标的全人教育要求，将学生品德、心理健康、兴趣特长以及学业水平，纳入教育学科评价体系中，体现素质教育要求。在据此展开的教学模式探索中，有关BSCS 5E教学模式符合学科要求。

BSCS 5E教学模式起源于早期的科学教育工作者的工作，是为科学课程改进研究会（SCIS）所开发的Karplus和Thier学习周期。该模式是由生物科学课程研究会（BSCS）于1987年开发的，在2006年发表的《BSCS 5E教学模式：缘起与效果》（The BSCS 5E Instructionak Model： Origins and Effectiveness）一文中，作者用一个图表非常清晰明了地介绍了5E模型的思想渊源。5E教学模式描述了一个五阶段的教学序列，可用于整个教学项目、特定单元和具体课程之中，是一个非常简单实用、深受一线教师喜爱的操作性教学序列模式。学生可以通过提出问题、观察，分析和得出结论，来共同解决问题和研究新概念。

BSCS 5E教学模式的结构层次

BSCS 5E教学模式关注教学过程的推进，依据推进的顺序，5E教学模式分为五个阶段：参与、探索、解释、阐述和评估。

参与（Engagement）：学生基本上无法理解问题和解决问题，只提供了一些逻辑混乱、没有论据支撑的答案，在此过程中，尚无完整的新教学模式連接，学生处于凌乱的感受知识阶段，需要教学者提供更为明晰的学习机会。

探索（Exploration）：在这个阶段，为了探索新概念或技能，学生在教师的指导下动手调查，努力解决问题或现象，并用自己的语言描述。这个阶段允许学生获得一套共享的经验，他们可以参考这些经验，以帮助彼此理解新的概念或技能。在探索阶段，学生将通过具体的学习经验，来积极主动地探索新概念。他们可能会被要求通过科学方法与同伴交流以进行观察。这个阶段往往允许和鼓励学生动手学习，其特点是为学生提供了许多动手实践经验和表达自己的思想的机会。

解释（Explanation）：解释阶段的目的是支持学生使用表示形式，根据经验和观察结果，发展出科学的解释。学生将继续发展概念知识，并展示他们不断发展的理解或替代概念。这是一个由教师主导的阶段，可以帮助学生综合新知识，并提出是否需要进一步澄清的问题。为了使“解释”阶段有效，教师应要求学生分享他们在“探索”阶段所学的知识，然后根据“5E教学模型：基于探索的科学教学的学习周期方法”以更直接的方式介绍信息技术。”这也是教师利用视频，计算机软件或其他助手增进理解的时候。

阐述（Elaboration）：5E模型的阐述阶段着重于为学生提供应用所学知识的空间，为学生提供了将所学知识应用到新情境中的机会，从而使他们对概念有了更深入的了解或更多地灵活应用和迁移的技能。这有助于他们加深了解。这个阶段，教师可能会要求学生制作演示文稿或进行其他调查以增强新技能。这个阶段允许学生评估巩固自己之前的知识。在阐释阶段，让学生相互讨论和比较他们的想法非常重要。

评估（Evluation）：BSCS 5E教学模式允许进行正式和非正式评估。这个阶段为学生提供了一个机会，帮助学生回顾和反思自己的学习以及自己所学到的新理解和技能。在此阶段中，教师可以观察学生，并查看他们是否对核心概念有完整的了解。注意观察学生是否能够根据所学知识，以不同的方式处理问题。

信息技术教学中BSCS 5E教学模式的研究现状及可行性分析

在传统的教学过程中，教师关注对学习结果的评价、学生对技能的掌握程度的评价，以及对最终的电子作品的达成率的总结性评价，以此来考察教学效果。在据此展开的课堂教学中，学生对技能的掌握程度成为评价的重点内容，忽视了对新教学模式过程的评价，以至于出现部分学生照抄教师范例，没有自我创新，却取得较好评价的情况。反之，部分学生产生较为丰富的新教学模式过程，却无法通过技能作品直接体现出来，影响了教师对其学习结果的评价。因此，信息技术教学需要进行针对新教学模式的评价。

BSCS 5E教学模式，结构性地提出了具体的思维组织过程建议，对信息技术学科的学习结果进行新教学模式层次的评价，将学习结果中的新教学模式过程进行量化，用以客观地评价学习情况：通过学生表现出的不同作品形式，判断其新教学模式过程处于哪一个层次，并对教学过程进行动态调整。如学生处于前结构层次中，证明教学难度过大，需要进行降维处理;如学生处于单点结构层次，需要提供更为丰富的学习资源，加强基础概念的训练;如学生处于多点结构层次，即已对概念有了初步的认知，应补充扩展性的内容加深理解;如学生已经可以进入关联结构层次，教师应及时补充外延内容，拓展学生的知识链接;如学生已经进入抽象拓展层次，较为成功地完成了该内容的完整认知概念，可以引导其加深对整体学科知识的构建。

本文据此展开相应的研究，因篇幅所限，本篇为研究文章的上篇，重点关注参与（Engagement）探索（Exploration）的教学方式，在下篇中关注另三个阶段的教学模式。

基于BSCS 5E教学模式的课堂结构解析

1.深层参与

在该过程中，学生并没有真正理解学习内容，更多的是被动接受技能训练，或被以前所学的无关知识所困扰，找不到任何解決问题的办法。表现在信息技术学习中，呈现出学习动机不强、参与度不高的情况。在此情况下，教师需要及时进行相应的调整，激发出学生适宜的新教学模式动力。

（1）原设计

《整理文件》是小学阶段的常规课的内容，也是传统教学中常见的内容。在常规教学中，教师一般采用“讲练结合”的方式，带着学生依据实物来区分不同的文件类型，再根据一定的要求对文件进行分类整理，练习不同层面的文件组织结构方式。在此种情况下，教学主要是技能的训练，没有设计的痕迹，学生对本课的兴趣索然，课堂气氛往往过于沉闷。

（2）思考焦点

由于该课处于信息技术的起始学段，学生前认知中，尚无学习需要。在常规的教学过程中，教学过程类似于技能练习，机械模仿代替了认知思考，因此在以上惯性的教学中，学生认识文件整理的学习动机未能有效激发，因此出现了课堂气氛沉闷、教学效果不理想的情况。

（3）改进型设计

近期南京的朱老师执教的《整理文件》一课中，将视频、音频、图片、文档、动画等不同格式进行了前期的整理，对这一教学目标进行了有规划的理解深入，让原本枯燥的认识文件整理的活动变得生动有趣。

师：老师准备了一组生日送祝福的仪式，愿意接受挑战吗？好，请大家跟老师一起打开文件夹吧。

学生在教师的指导下，打开文件夹。（课件出示：祝你生日快乐！）

师：你们会唱这首歌曲吗？

学生通过麦克风，录入“祝你生日快乐.wav”歌曲。

师：请成功的同学举手。再想想怎样给你的好朋友送上生日的祝福？你是如何送给他的？

生1：写一封信，信上写出对好朋友的祝福。

生2：唱一首歌，唱出心底的祝愿。

生3：做一个动画，为好朋友演示漂亮的效果。

生4：制作一张卡片，汇合好朋友的多种心愿。

师：这次有没有遇到下面的困难呢？解决了吗？怎么解决的？

素材分类的困难——按照类型整理。

寻找素材的困难——按照来源分类。

发送方式的困难——按照名称发送。

获取途径的困难——按照路径获取。

学生依据不同的选择，对素材进行全面的整理，形成自我的个性化整理方式。

教师提出送祝福的环节，带领学生进行练习：读出你的祝福——声音文件;写出你的祝愿——文本文件;绘出你的精彩——图片文件;演出你的故事——多媒体文件。

……

教学评析：在以上教学过程中，教师将原本机械的认识文件整理分区，变为了带着学生去玩闯关游戏。在闯关的过程中，将文件整理的主要功能键设为发现点，学生一一探索，找到问题的解决方案，在此过程中，不断加深对文件整理功能键的认识，通过不同方向的反馈，对知识原点进行多项巩固。通过这样的形式，既解决了学生认知程度不够深入的问题，又能让学生自始至终保持学习动机，因此课堂教学效果较好。

2.有效探索

在单一结构水平层次，学生在信息技术学习中能够学习内容，找到一个解决问题的办法。在该层次中，学生的新教学模式已经进入一定的层次，能够找到初步的求解方案，但是缺乏多途径的认知方式，也缺乏运用知识的能力。因此，教师需要给学生提供更为丰富的资源探索机会，帮助其拓展新教学模式广度。

（1）原设计

《自定义过程——机器人行走》是程序编写部分的内容，可依据虚拟机器人或实体机器人作为载体，进行教学。为机器人设计完成任务的多条路线，解决编写程序过程中“当距离大于某一距离时”机器人如何安排路径的问题，让学生初步感知速度和时间的关系。在常规设计中，一般采用的教学流程为“设置起点和终点→教师讲解机器人行走方式→讲授机器人模块的编写方法→学生操作实践→教师辅导纠正错误→总结实验过程”。在实际教学过程中，学生按部就班，能够模仿教师进行操作，但是作业形式单一，缺乏自我的创意。

（2）思考焦点

在以上的学习过程中，学生新教学模式过程处于单点结构层，缺乏必要的深度思考的空间，加之缺少必要知识供给，导致新教学模式难以深入。为了帮助学生进入高阶新教学模式的层次，教师需要适时提供更具有适应性的资料，为学生创设学习迁移的机会。

（3）改进型设计

近期南京市的曹老师执教的《我的创意表演》一课中，为学生提供多项引导资源，丰富学生新教学模式空间，收到了良好的教学效果。

（复习前节课的编程模块自定义过程部分内容）

探索一：化简求解。

师：在上节课的学习过程中，你有没有遇到什么困难？

（①自定义能否用数字命名？②在两个名称相似的学习过程中，如何区分不同的模块？）

师：别着急，让我们打开软件进行尝试探索——cai演示。

教师顺着cai介绍软件：角色区、舞台区、控制区。

探索二：优化求解。

教师提出探索题目：如何让对方更加深刻地记住你？（①介绍更多;②形象突出）

生1：根据第一意见演示1——增加“说话”自定义模块（区别“说”和“说2秒”），保存。

生2：根据第二意见演示2——增加“将颜色特效增加”自定义模块并保存。

群体探索：如何让自己更容易被记住。

学生集体操作，并和小组成员相互演示。

探索三：探索求解。

教师根据典型问题进行纠错：

勘误探索一：自定义模块没有接上控件（标准：接紧）。

勘误探索二：命名方式字符过长或过短（标准：用准）。

勘误探索三：模块缺少明显的项目名称（标准：文明）。

学生小结自己的作品，还能如何改进。

探索四：反思求解。

教师提出“红旗”项目主题。

探索：以生活中常见的“红旗”为研究主体，设计了九个不同层次的探索项目主题，针对不同层次学生的学习预期，提供开放的研究平台，给予学生选择权利，学生有的体验红旗创意种植，有的探秘红旗再生之谜……

探索五：分层求解。

分层任务一：结构组，将“红旗的图案”作为驱动性中心问题展开探索，并设计了班旗。

分层任务二：资源组，从搜集资料到实地调查、设计图纸、制作模型等，学生请教老师，请教有相关专业知识背景的家长，探索不同地域、用途的红旗特点。

分层任务三：实验组，反复试验搭建红旗的程序。

探索总结1：如果机器人社团需要一面旗帜，你会如何设计？

探索总结2：请为学校科学节编写一面特别的红旗图例。

探索总结3：如何能在有限的时间内，最快完成相关的任务？

……

教学评析：在本设计中，教师全程采用探索的方式组织教学，分步给出学习资料，促发学生多样式的思考自我的学习过程，并最终找到多种解决方式。在此基于5E教学模式的过程中，学生的活动是自我的单一认知的拓展，是依靠教师的资源供应进行深层的自我规划和设计的探索，让整体新教学模式呈现出积极主动的状态，保证了良好的教学效能。