基于“5E”教学模式的数学活动课教学设计与实践

摘"要：为了提高学生的热情与兴趣，“5E”新型教学模式应运而生。它既可以用于单次课程与单门课程，也可以统筹运用于学生的总体课程。高职数学课程作为高职素质教育的一门重要课程，教学效果直接影响高职教学质量。为了更好地发挥高职数学在专业课程中的基础作用，本论文结合“5E”教学模式的特点，在高职数学课程中使用“5E”教学模式进行教学设计，通过实践提高了高职数学课堂教学质量，同时也对“5E”教学模式在高职数学课程中的适用性与应用性检验与实践推广起到了作用。

关键词：“5E”教学模式；高职数学；教学设计；实践

中图分类号：G641文献标识码：A文章编号：2095-9052（2024）11-0182-03

引言

“5E”模式是在教学过程中为了激发学生学习兴趣、锻炼学生的自我表达与学习能力，在课上设置的五个重要的教学环节，五个环节都用首字母为E的单词组成，故称为“5E”模式教学^［1］。“5E”模式基于建构主义理论^［2］，有着该理论清晰的教学思想与启发性的学习环境，它是一种能够调动学生学习兴趣的教学模式和方法，“5E”教学模式不仅可以运用于总课程，还可以运用于具体学科课程或某一节具体课，在国内“5E”教学模式仍处于起步研究阶段，相关研究比较少，研究领域很窄，研究水平在国内的各个领域也存在参差不齐的状态，经过翻阅大量文献，发现在高职数学教学的领域中基于“5E”教学模式的应用案例较少，缺乏系统性，而这也将是本论文中重要的研究方向。

一、阐述“5E”教学模式的含义

（一）吸引（Engagement）

Engagement是课堂教学中的第一环节，在教学中可进行理论联系实际，贴合学生能够理解的问题情境^［3］，提出与学生基础认知有悖或超出学生认知的问题。达到激发学生想学习的热情，吸引学生主动探究该问题。此为“5E”教学模式的第一环节。

（二）探究（Exploration）

探索研究环节为“5E”教学模式中的重要环节，学生在产生了学习兴趣的基础上对某问题探索的深入程度为该教学成功与否的关键。随着对该问题的抽丝剥茧的研究，对该问题情景的理解也由表及里的逐渐深入。此为“5E”教学模式的第二环节。

（三）解释（Explanation）

Explanation是给学生们自我表达的机会，将自我的学习感受、学习成果用自己的语言讲给其他同学。这个环节符合费曼学习法的核心思想，能够促进学生们更好地理解本次课的内容，同时也能锻炼学生的自我表达能力。学生会通过本环节的讲解过程发现自我学习的问题并通过老师与其他同学的反馈进而纠偏错误认知，实现自我学习认知的提高，并对本次课上的内容随之产生深刻理解和体会。本环节是让学生将对问题的思考用语言解释出来，解释过程本身就很有意义，一方面是学生展示自我提升学生自信与学习热情，另一方面也是费曼学习法^［4］提倡的通过对问题的讲解来反向检验自己对问题是否足够深入的理解。此为“5E”教学模式的第三环节。

（四）迁移（Elaboration）

迁移环节是举一反三的环节。它一方面能检验学生对问题的理解程度，通过解决新问题使学生修正错误认知，另一方面也能提高学生能够举一反三、活学活用的能力。教师提出与原问题相关的新问题，促使学生继续深入思考其内涵本质与外延发展。此为“5E”教学模式的第四环节。

（五）评价（Evaluation）

Evaluation评价，该环节旨在让教师对学生和整个教学过程进行全面的评价和系统地总结，从而对整个教学过程进行梳理和阐述。基于前四个环节，学生对问题产生兴趣继而探索研究，并且对问题进行解释与迁移，在此基础上教师进行此次教学过程的评价，对学生在全环节的不足之处予以指出，把握解决问题的总体方向与思路。此为“5E”教学模式的第五环节。

以上五个环节即为“5E”教学模式的全过程，总体思路为：提出问题激发学生们的学习兴趣，进而帮助学生们深入研究问题继而加深对问题的理解，对产生问题的本质与外延进行深入的思考，并将分享思考过程给教师和学生们，能够产生对自己与其他同学的正反馈，教师把握整个思考问题的总体过程，并对整个教学过程进行总体评价^［5］。

二、“5E”教学模式在高职数学教学中的设计原则

（一）系统性原则

运用系统性原则不仅学生能够系统地接受知识，而且还能形成一个有机的整体^［6］。在高职数学课堂教学中运用“5E”教学模式应遵循这一原则，每个教学环节都应该充分发挥各自的教学作用，因此教师在教学设计中，各个教学环节应当相互影响、相互制约。

（二）科学性原则

教师在教学设计过程中的各项教学环节都不能违背数学教学的客观规律，应从学生的实际需求出发，把握客观规律，将理论与实践相联系，设计科学性的教学内容。

（三）可操作性原则

可操作性原则是指在教学过程中教师设计的教学内容、教学步骤、组织形式等教学环节都要让学生易于理解、便于掌握、不过于复杂，且便于操作。在高职数学课中为了能运用“5E”教学模式进行教学，教师在教学设计中应避免复杂的教学内容、教学步骤及组织形式，让教学活动具有可操作性。

（四）动态性原则

在教学活动中，不同的教学主体和教学环境制约着不同的教学方式功能的发挥，“5E”教学模式最早运用于生物学教学中，与数学课堂教学相比教学主体都是学生，但教学内容与教学环境有较大的差异性。因此，“5E”教学模式应用于高职数学课堂中应遵循该项原则，即在教学设计中教师依据学生对数学知识的需求以及教学环境变化进行合理的教学设计，以此来提高高职数学课堂的教学质量。

三、以《导数的概念》为例进行“5E”教学模式的设计并实践

根据《导数的概念》的教学内容的重点和难点，运用5E教学模式进行教学设计并实施，采用灵活的教学手段，有利于深度教学的实现。

（一）教学分析

本次课选自东北师范大学出版社出版的《高等数学（工科类）》第二章第一节第一课时，是在学生学习了《函数的极限》的基础上，从变化率问题出发抽象出导数概念，表明了变化率问题是导数概念学习的重要基石。导数起到承上启下的作用，学生已经有了直线的斜率、函数的极限知识储备，具有一定的数学知识基础。高职学生思维活跃，对新概念充满好奇。尽管教学内容抽象，但经过教师引导、学生合作探究，可以实现教学目标。

（二）教学目标、重点、难点的设定

本次课的知识目标是：通过数学史了解导数的起源；根据物理问题和几何问题引导学生进一步探究获得导数概念；理解并掌握在某点处导数的定义，并且根据导数定义求函数在某点处的导数。能力目标：通过对问题探索研究使学生理解极限思想，并由浅入深的理解极限应用的整体过程。素质目标是：通过对导数的探索研究，让学生发现数学在日常生活工作中的应用与发现数学和谐的美感。

本次课的重点是理解导数的定义，难点是导数概念的形成过程。

（三）教学实施

依据“5E”教学模式下高职数学概念教学原则及策略对导数的概念进行教学设计，具体教学流程如图：

在设计具体教学过程之前，可以先进行自主学习，这也是设计的课前教学活动，这个阶段也是“5E”教学模式能否有效的重要阶段，教师进行每次课任务学习单的设计和制作微课视频，通过超星学习通平台进行发布，学生们先观看视频对本次课的知识进行自学，并按要求完成任务单。学生们先建立已有的知识体系，为本次课的知识内容打下良好的基础。

在引入环节中，教师讲述导数的起源，物理学中的瞬时速度问题以及几何学中平面曲线切线斜率问题，这两个问题归根结底就是导数。设计目的在于讲述数学史的过程中，让学生了解导数的来源及蕴含的历史文化，逐渐启迪学生能够产生自我探索的科学精神。

在探究环节中，教师进行提问，并引导学生进行探究。先创设学生熟悉的奥运冠军参加奥运会110米栏情景，由平均速度向瞬时速度过渡，让学生体验极限的思想。以问题为导向进行探究，并指导学生主动将t0 的瞬时速度与t 到t0 的平均速度相联系，从而求出瞬时速度。然后再次以问题为导向引导学生进行探究，曲线切线问题，通过动图演示，可以提高教学的直观性，有助于学生更好地掌握极限思想。通过小组合作探究，增进同学之间的感情，增强团队合作意识。

在解释环节中，让学生观察瞬时速度与切线斜率两个具体的问题有什么共同点，并鼓励学生通过探究，进行归纳总结，并给学生机会表达出对定义的理解，教师在此基础上进行解释完善，给出导数的定义。设计意图在于让学生观察并找出瞬时速度与切线斜率两个具体的问题，在本质、思想上有什么共同点，引导学生观察、分析并归纳，揭示导数的本质。

在迁移环节中，教师给出以现实生活中百姓日用而不知的问题入手，让学生深入理解导数产生的实际意义与作用，体验数学无处不在。

在评价环节中，利用多种评价方式相结合的评价方法，帮助教师了解学生的学习状态，提升自主学习能力。从教学各个环节中量化评分的各个维度，从发现问题、分析问题、解决问题三个维度上让学生充分参与到课堂中来，并对此进行量化评分。教师还可以从教学各个环节对学生课堂发言、小组讨论和课堂笔记等方面进行评价。

评价环节要实现多元化的有效反馈，要进行全面评价，全面评价其实是更深度地教学，深度教学不仅包括学生掌握知识的深度和广度，还包括学生学习能力所到达的深度，更是提升学生在学习过程中综合素质的有效途径。也就是说，实施深度课堂教学的过程中，一定要注重学生在整个学习过程中各方面能力的发展。通过教师评价、小组组长互评、生生之间的评价、教师点评集一体的综合评价方式 ，对学生的学习能力和学习效果进行认定。

（四）教学反思

学生对知识的内化实际上就是5E 教学模式的课中教学环节，知识的内化结果取决于教师对课堂教学的引导组织、学生之间的交流探讨与上台展示成果。通过“吸引、探究、解释、迁移、评价”五个环节深化知识认知，强化职业技能，提升数学素养，解决教学重难点。

四、分析教学实践结果

（一）实践前测

实践教学前，教师先测试两个班级的数学水平。课程组教师统一命题和阅卷，打乱班级序号在视频监控下拉单桌进行考试，确保调查结果真实有效。对两个班级的成绩进行检验分析，判断数学水平是否有明显差别，其检验结果如下表：

通过教学实践，我们发现实验班的学生对数学学习的状况有所改变，说明“5E”教学模式在数学概念教学上的有效性。并随机抽取实验班个别学生进行访谈，结果发现采用“5E”教学模式班级的教学效果较好。 可见坚持使用“5E”教学模式能使学生成绩提高，提升教学质量水平。5E教学模式有助于激发学生学习兴趣，通过日常的思维模式锻炼学习，能够帮助学生形成独立思考和提高解决问题的能力，使学生在教学过程中培养分析、解释、锻炼的思维能力。

结语

“5E”教学模式适合于“高职数学”的课堂教学，在教学设计中教师主要扮演着导游的角色，它要求教师一方面控制着上课的进度节奏，另一方面也要像导游一样进行专业的内容讲解。教师能够完成好专业导游的角色定位，那么教师将能够很好的引导学生参与到整个教学过程。运用“5E”教学模式进行设计课堂教学活动，不仅能够提高学生的自主学习探究能力，同时也能够使课堂上因为同学们的加入而活跃起来，在此课堂教学的过程中学生的参与度明显提高，从而建立有效课堂。学生们能够在此过程中锻炼发现问题、认识问题、分析问题和解决问题的能力，教学目标能够高效完成。因此，通过“5E”教学模式在高职数学中的应用，能够将抽象枯燥的教学内容转化成教学案例，通过教师引导和学生探究相结合，提高学生的接受新知识的深度，教学活动能够有效展开，为高职数学改革提供参考。

参考文献：

［1］李静博.基于5E 教学模式的高中数学教学实践研究［D］.陕西理工大学硕士学位论文，2023.17.

［2］洪珈珈，陈晓燕.5E教学模式在高职院校“智能财税”课程教学实践中的研究［J］.科技风，2023，（09）：99-101.

［3］方文婷.基于“5E”教学模式的高中数学活动课教学实践研究［D］.银川：宁夏大学，2021.3.

［4］唐智勇.费曼学习法在高校攀岩教学中的应用研究［D］.广州：广州体育学院专业学位硕士论文，2023.8.

［5］班静雅，王翠，杨武.基于“5E”教学模式和PDCA循环改进的材料力学课程教学改革［J］.中国多媒体与网络教学学报，2023，（09）：70-73.

［6］何晶，龙坡.基于5E教学模式的计算机基础课程思政教学探究［J］.化工管理，2023，（07）：54-57.