5E教学模式在高中信息技术教学中的应用
王克胜1 ,刘林2
(1.安徽省舒城县千人桥中学,安徽舒城 231320 ;2.安徽省舒城县教育局电化教育馆,安徽舒城 231320)
【摘 要】信息技术作为一门新兴学科,其教学模式还很不成熟,研究也不够深入。本文从信息技术学科特点出发,结合多年教学实践,把5E教学模式引入到高中信息技术课堂教学中,对有效提升学生的信息素养,提高学生的科学探究能力,促进学生理解概念和建构科学知识很有帮助。文中通过教学案例,对5E教学模式在高中信息技术教学中的应用进行深入阐述,并提出5E教学模式在高中信息技术教学中的应用优势。
【关键词】5E教学模式;高中信息技术;信息素养
新课程标准中强调构建具有时代特征的学习内容,兼顾理论学习和实践应用,将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中,让学生参与到信息技术支持的沟通、共享、合作与协商中,体验知识的社会性建构,从而成为具有较高信息素养的中国公民。随着高考招生制度改革在全国部分省份的相继实施,信息技术学科的地位与作用将日渐凸显。然而,由于中小学信息技术学科起步较晚,加上学科发展受到诸多因素的影响与制约,其教学思想、教学方法和教学模式等都还很不成熟,研究也不够深入。因此,面对信息时代的到来和国家对人才培养目标的需要,我们信息技术教师更应该勇立潮头,与时俱进、转变观念,找到适合学生发展和学科特点的教学模式,用以培养出具备适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力的合格中学生。为此,笔者在二十三年一线高中信息技术学科教学经验基础上,大胆尝试,把5E教学模式引入到高中信息技术学科教学中,深受学生欢迎。现把它总结出来,与同仁们商榷。
一、5E教学模式
5E教学模式起源于美国,21世纪初开始引入到我国,并逐渐应用到相关学科教学实践中。该教学模式主要由吸引(engagement)、探究(exploration)、解释(explanation)、迁移(elaboration)和评价(evaluation)5个环节组成,因为每个环节英文名称都以E字母打头,所以该教学模式俗称为5E教学模式。5E教学模式以“亲身探究过程和主动建构科学概念”为主要教育原则,旨在培养学生的科学探究能力,帮助学生实现概念转变和构建科学概念,培养学生的科学素养。这与高中信息技术课程目标不谋而合,也与“以学生为主体,以教师为主导”的新课程理念一致。
二、高中信息技术教学中引入5E教学模式的优势
(一)有效提升信息技术学科核心素养的达成
信息技术学科核心素养是学生在信息技术课程学习过程中逐渐发展起来的,在解决真实情境中的问题时所表现出来的必备品格和关键能力。信息技术核心素养主要包括信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任四方面的内容。
由5E教学模式与信息技术学科核心素养的对应关系图中可以看出(如图1):用5E教学模式应用到信息技术课堂教学中,能够多方面地帮助学生形成和发展其信息技术学科核心素养,实现信息技术学科课程目标的要求,并最终促进“立德树人”的教育目标落实[1]。
5E教学模式 信息技术学科核心素养
图1 5E教学模式与信息技术学科核心素养关系图
因此,5E教学模式在高中信息技术教学中的应用,对有效提升学科核心素养的达成具有很强的可操作性和现实意义。
(二)解决了学生过分依赖老师的问题
5E教学模式中教师在课前“创设情境、引出概念”,课中“提出问题、引导探究”,课后“参与评价、巩固概念”。整个教学过程都是通过学生自主探究和小组合成来完成,这样大大降低了学生对老师的依赖,对培养学生主动学习意识很有帮助[5]。同时,教师又能抽出更多的精力用来对基础薄弱的学生提供及时的、必要的帮助与指导。五个环节之间环环相扣,很容易把班级学生的个体学习变成“学习共同体”,使学生参与讨论,制定方案,并最终达到共同提高的目标。这种教学模式的优势不仅解决了学生过分依赖老师的问题,也有效缩小了班级学生间的学习落差。
(三)减轻了师生的课业和学业负担
传统教学模式中,为了解决学生间差异性问题,教师往往要花费数倍时间来对基础薄弱的学生进行个别辅导,既耽误教学进度,又给教师增加额外工作量。同样对于基础薄弱、动手能力弱的学生,要想跟上班级的正常教学节奏,只有靠在课前和课后花大量的时间来进行自学或练习,这又无疑增加了这部分学生的学业负担。5E教学模式中提倡学生自主建构概念,探究知识,合作讨论等,可以有效避免教师“满堂灌”,既符合新课程理念,又能大大减轻教师的课业负担。特别是学生借助老师提供的“微课程视频”资源,在自主探究知识时,如遇到困难,学生还可以通过观看“微视频”来达到自学的目的,从而激发学生学习兴趣,提高课堂效率,无形中也大大减轻了学生的学业负担。
(四)课堂教学评价更趋合理
传统的课堂教学评价大多只注重学生的学习成果,以成果去衡量或反映学生的学习过程。而5E教学模式中的“评价”更加多元化,更注重过程性评价[6]。特别是教师通过观察学生如何应用新的概念和方法来解决问题,提出开放性的问题来评价学生对新概念或方法的理解和应用情况,这对学生学习过程引导很有帮助。同时,5E教学模式中鼓励学生开展自评和互评,学生在开展自我评价时,不仅能从“自我反思”中发现自己原先认知上的不足与欠缺,更利于学生对概念的深刻理解,逐步形成必备的品格和关键能力。因此,5E教学模式中的评价更趋科学化、人性化和开放化。
把5E教学模式引入到高中信息技术课程教学中,对全面提升全体学生的信息素养,使学生学会运用计算思维识别与分析问题,抽象、建模与设计系统性解决方案,理解信息社会特征,自觉遵循信息社会规范等具有很好的帮助作用,也将有助于信息技术学科核心素养的最终落地。
三、5E教学模式在高中信息技术教学中的实践
5E教学模式在高中信息技术教学中的应用也是由五个环节组成,它们之间环环相扣,相互联系,相互影响。其一般教学应用流程图(如图2所示):
图2 5E教学模式在高中信息技术教学中应用流程图
(一)教师创设情境要与学生日常生活紧密相关,不可脱离实际
教师提出与概念密切相关的现实生活问题,并且所创设的问题情境要与学生将要学习的知识相联系,从而达到吸引学生注意力,激发学生学习兴趣的目的[3]。例如笔者在讲授粤教版《算法与程序设计》(选修1)第四章第2节——《用穷举法设计程序》一节时,大多数学生对“穷举法”这个概念难以理解。为此,笔者采用如下方法来创设情境。
教师提出问题(吸引):同学们,在上课之前,我来先考考大家。小王、小张、小李3人是同班同学,高考结束后他们在一起谈心。小王说:“我今年肯定能考上一本”。小张说:“一本大学我是考不上了”。小李说:“要是不论一本还是二本,我考上大学肯定没有问题”。最后,揭榜时,他们3人中有1人考上了一本大学,1人考了一般大学,还有1人落榜了。并且他们3人的预测结果只有1人是对的。请问:3人中谁考上一本大学,谁考上一般大学,谁没考上?
学生探究问题(探究与解释):(1)变量a,b,c存放的是小王、小张、小李的高考结果,分别用0,1,2来表示落榜、一般大学、一本大学3种状态。(2)变量count存放的是3人猜测的结果正确数。(3)此程序的功能是列出3个人所有考试结果,如果满足各不相同且只有1人猜对就输出。
教师进行总结(迁移与评价):此程序的特点是将求解对象的所有可能性都列举出来,然后一个个进行验证是否满足给定条件,若不满足则淘汰,满足则输出。当所有对象都被筛选完后,问题即得到解决,这种算法就是穷举法。
在该环节中,教师提出的问题贴近学生生活实际,符合学生的认知发展规律。因此,这样的问题才能让学生感兴趣,容易产生共鸣,更易于学生对知识的理解和概念的掌握。
(二)学生自主探究,教师要加强监控与引导,不可放任自流
在5E教学模式中的“探究”环节,不是说学生自主探究知识,教师就无事可做了。其实,教师的监控、参与将惯穿于教学活动的全过程,通过“引导探究,解疑释问”的师生互动活动,让教师能够及时发现学生探究过程中出现的问题,并给予适时帮助。这样,教师在“解释”、“迁移”阶段,安排给学生新的学习任务时才更有针对性、实效性。在“评价”阶段,才能有的放矢、有章可循。例如笔者在讲授粤教版高中《信息技术基础(必修)》第三章第3节——《报刊类文本信息的加工与表达》一节时,就设计了一系列任务,并提供了必备的素材、样张、微课程视频资源,让学生自主完成任务。在此教学过程中,教师也不做“甩手掌柜”,而是对学生的学习活动进行全程监控、指导,对于那些基础薄弱或动手操作能力弱的学生,给予及时帮助和引导,以促进探究活动的正常开展和不断深入。
(三)教师必须充分了解全体学生,加强各个环节的联系
5E教学模式中的五个环节是层层递进,相互关联的。每一个环节都以学生为主体,学生是探究的主体,最终达到知识的建构与理解,实现概念的有效转化。因此,每一个环节的设计都要求教师要充分了解所授班级每一位学生的学习状况、学习品性、动手能力等。否则,学生在自主探究、合作学习时,会出现随意性太大而导致优差不均的情况发生,也可能会在“探究”、“迁移”环节中为学生制定的任务不符合学生实际。如果任务过难,则会让基础薄弱的学生“望洋兴叹”而无处下手;任务过于容易,又引不起学生的学习兴趣,激发不了学生的学习动机。另外,教师只有真实了解班级每一位学生的状况,才能在评价时更科学、合理,也更有人性化。
(四)强调协作,关注个体差异,促进学生的全面发展
在5E教学模式“迁移”环节中,教师提出一个问题时,学生以小组合作学习的形式进行讨论,制订解决方案。教师鼓励学生之间相互帮助、相互促进、相互交流,使学习态度和学习动机得到端正,形成一种互学、互助、互评的新模式。在教学过程中,教师一定要关注全体学生,防止出现当老师提出一个新的任务时,所有任务都让组内成绩好的学生包办、代办了,而其他学生则很少参与讨论、操作等。这种“小组合作形式化”必然导致学生间的成绩落差越来越大。
三、教学效果分析
以安徽省舒城县千人桥中学(笔者所在学校)2017级高二年级16个班级825名学生为样本,抽取笔者所授的8个班级共407名学生作为研究对象。
从高一入学开始,笔者即在所授的8个班级中随机选取4个班级作为5E教学模式实验班,另外4个班级采用传统教学模式开展教学。通过近两年的对比、跟踪研究,4个5E教学模式实验班的学生,对信息技术课堂的喜欢程度、课堂气氛、动手操作能力和思维活跃度等方面都明显优于其他4个班级。从技术素养学业水平考试结果来看,采用传统教学模式的4个班级202名学生中,获A等次人数34人(占16.8%);B等次人数74人(占36.7%);C等次人数90人(占44.6%);D等次人数4人(占1.9%)。而5E教学模式实验班的205名学生,其中获A等次人数51人(占24.9%);B等次人数82人(占40%);C等次人数72人(占35.1%);D等次人数0人(占0%)。从以上结果来看,采用5E教学模式的实验班学生在学业水平考试成绩中明显优于传统教学模式班级。
尽管笔者的比较实验存在一定的局限性,但通过问卷调查法、数据统计法和逻辑分析法等研究方法,可以得出:5E教学模式在高中信息技术学科中的应用具有传统教学所无法比拟的优势。
四、结语
5E教学模式在高中信息技术学科中的应用,突破了以教师为中心的模式,强调学生的自主学习和主动探究,对调动学生学习兴趣,激发学生潜能,帮助学生构建知识体系,提升学生探究和实践能力有很大的优势。当然,5E教学模式在信息技术学科中的应用也有它的局限性,如那些操作性强、概念清晰明了的内容,就不太适合这种教学模式。所以,5E教学模式应用于高中信息技术课堂教学还需不断完善与优化。
参考文献:
[1] 刘欣颜,麦纪青,刘恩山.运用5E教学模式发展学生的核心素养——聚焦生物学核心素养的教学取向[J].教育导刊,2017,(06):48-53.
[2]王健,李秀菊.5E教学模式的内涵及其对我国理科教育的启示[J].生物学通报,2012,47(03):39-42.
[3]谭静.高中信息技术“程序性知识”教学的实践探究[D].成都:四川师范大学,2014.
[4]汪晓.基于“5E”教学模式促进科学本质理解的教学实践——以“磁场”教学为例[J].物理教学,2018,40,(09):40-41.