5E教學模式在博物館教育活動中的實踐應用

摘?要：5E教學模式是一種建構主義教學策略，包含吸引、探究、解釋、遷移、評價五個階段，通過轉變教學主體，突出探索、實踐的方法，改善學生對科學概念的理解，架構知識體系。在博物館教育中運用該教學模式，可以向觀眾創設一種主動發現的教育場景，讓觀眾和學生在主動操作中獲取實踐經驗的特質，這也與博物館教育開拓思維路徑、培育實踐能力、塑造科學頭腦的目的頗為一致。本文以上海自然博物館“海月水母聊聊吧”教育活動為例，就引入5E教學模式開發博物館的科學探究活動進行探討。

關鍵詞：5E教學模式；博物館教育；自然博物館，探究活動

2021年12月，教育部辦公廳、中國科協辦公廳聯合發布《關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知》，提出各地學?！白叱鋈ァ?，有計劃地組織學生就近分期分批到科技館和各類科普場館教育基地參觀，加強場景式、體驗式、互動式、探究式科普教育實踐活動。［1］

這對于受眾以青少年為主的自然類博物館是一個新的機遇同時也是新的挑戰?，F代的自然類博物館，作為教育場所，通過媒體、演示和講解等交互行為，提高游客的參與度，同時給一些自然問題提供科學的視角。同時自然類博物館中儲藏著數量眾多的實物標本，涵蓋自然、生命、地理等學?？茖W課程的部分內容，有利于成為“學校教育的第二課堂”。［2］

但自然類博物館中常見的科學教育活動由于活動時間短、活動空間受限、受眾群體不固定，難以實現學校教育的延伸和實踐化。因此需結合新型教育學理念，多視角開發博物館教育活動，創造設計教育活動的新思路。

1?5E教學法的優勢

5E教學法是由美國生物學課程研究（BSCS）開發出的一種建構主義教學模式，最早用于生物學科的教學，后因其完備的實用性受到了教育界的高度關注，成為美國科學課堂的主流教學方法。五個“E”是指五項與教育有關的認知階段，包括吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）。

與傳統教學模式相比，5E教學具有幾個優勢：一是創新性，傳統的教學模式以學科知識為主，對于情境導入、實踐方式、知識拓展等方面的實施程度較為淺顯，并未將學生當作課堂的主體，不能真正做到在教師引導下，學生自主探究。5E教學模式下的課堂是“以學生為中心”，在每個教學環節都充分體現學生的主體地位，讓學生在課堂中更自由、更沉浸，從而激發學生的學習興趣，鍛煉思維方式，在更開放的課堂中創造新思路，通過不同角度看待課堂中提出的問題，創作形式各異、獨具特色的課后作品。

二是靈活性，5E教學模式各環節沒有明確的順序要求，教師可根據教學內容、課堂氛圍、學生特點等因素靈活配置教學環節，比較適合博物館教育活動快速、靈活、根據現場狀況調節教學情況的開展過程。5E教學模式引導下的教育過程不再是僵化說教，而是在教育現場中實現教學合作，達成知識的積極架構。教育者不再僅僅是科學的傳播者，教育對象經過投入探索實踐的完整過程，而整體投入教學現場，將需認知的科學知識、模式操作和知識體系的整體把握，以求整合產生不同以往的認知體系。［34］

2?我國5E教學模式的應用

筆者在中國知網中利用關鍵字“5E教學”進行搜索，共找出1539篇相關文獻，計量可視化分析檢索結果顯示，關于5E教學的研究層次主要分布在應用研究、開發研究以及學科教育教學中（圖1）。

其中約有52.77%的文獻聚焦于中等教育中5E教學模式的應用，約有7.77%的文獻聚焦于5E教學模式在初等教育中的應用，其次是語言學和高等教育學科中的應用（圖2）。在博物館、科技館等科普教育場所的應用研究較少，僅有以中國鐵道博物館、中國地質大學逸夫博物館、江蘇科技館等為例的十余篇文獻。

對這951篇5E教學模式在中等教育中的應用相關文獻初步分析，筆者選取2013—2022年的期刊及學位論文，共842篇。折線圖（圖3）分析結果顯示，2017年成為我國中等教育應用5E教學模式的拐點，比2016年突增29篇，占2016年總數的96%，幾乎翻一番。并自該年起5E教學模式在我國中等教育中的應用文章發表呈持續上升趨勢，至2020年達到最高峰，累計436篇，是前幾年文章總和的5倍多。2021—2022年該類文章發表數量略有下降，但總體來看數量保持平穩。

這種數量上的變化可能是由于現代教育方式的改變，一是課堂主體的轉變，傳統的教學課堂是以教師為主體，通過書本闡釋、課程領讀、概念重復的方式向學生傳授知識。隨著國內外交流頻率的增長，越來越多國外教育理念引入，課堂轉變成以學生為主導，教師作為輔助學習的工具。為了改善教學環境，提高新型教學理念的使用率，相關應用研究不斷攀升，覆蓋多個學科。

二是思維模式的轉變，其中包含家長和學生兩方面，家長學歷水平的提高、眼界的拓寬以及其他家長的建議促使其轉變教育觀念和思維方式，對于孩子的要求不僅限于學習書本知識，更注重綜合能力的培養；青少年學生處于信息、媒體發達的時代，接觸知識的渠道變寬，接收到的思想更加前衛，因此對于知識的學習不僅限于書本，會自主探索拓展知識，在課堂上也更專注于總結和發現新的解題思路。

因此教育領域的學者面向各類研究層次尤其是中等教育學科，進行5E教學模式的應用探索，改良課程形式，使該理念更適應我國的現代學科教育，同時在學生的反饋中反復改進課程形式，達到良性循環。

筆者對2013—2022年的842篇期刊及學位論文進行統計并分析，發現在中等教學中5E教學模式在生物學科中的應用較廣，接近總數的一半。此外，5E教學模式在物理、化學這類理科中應用較多，在其他科目中的應用較少，低于5%（圖4）。

這種結果可能與5E教學模式的實施方法有關，更多地偏重于培養學生觀察、分析和動手的能力，揭示真理、論證推理、檢驗道理，傾向于理性的思維方式，對于文科素質的培養稍有遜色。

3?博物館教育活動“海月水母聊聊吧”的開發設計

3.1?活動背景與思路

上海自然博物館是一所受眾主要為青少年的自然科學科普類場館，以標本、景箱、活體養殖為基礎，圍繞自然界中的生物展開，開設多種類、多形式的特色教育活動，因此可嘗試在上海自然博物館中使用5E教學模式開發設計教育活動，創造自然科普類博物館教學模式的新思路。

“一起聊聊吧”是上海自然博物館的教育活動品牌，基于特定話題和某些特定展品，深入挖掘展品的背景知識。海月水母展箱設在上海自然博物館一樓生命長河展區中的體驗自然主題區，該主題區涵蓋昆蟲、魚類、爬行類等30多個活體養殖區域，同時也是本館游客停留最久的、最受小朋友歡迎的主題區之一（圖5）。

筆者曾對觀眾進行簡單調查，提出一些問題如：“水母和海蜇是同一種東西嗎？”“水母是動物還是植物？”“水母是吃什么的？”“水母有毒嗎？”90%以上的觀眾回答水母是有毒的，70%的觀眾能答出水母是動物，但無法回答出具體分類，只有20%左右的觀眾知道水母與海蜇的關系。

同時筆者對照小學《科學》和初中《生物學》的課程標準，梳理出與生物特征、生物分類以及生活史相關的部分內容（見下表）。因此開設“海月水母聊聊吧”活動，通過普及海月水母相關知識，幫助學生初步了解分類學知識，同時增強博物館“第二課堂”的作用。

3.2?5E教學模式的應用

3.2.1?吸引（Engagement）

在5E教學模式中，吸引屬于起始環節，類似暖場鋪墊或教學導入，重點在于吸引學生注意力，激發學生的學習興趣，引出教學內容。

主要活動內容：科學老師做開場互動，舉起展示板，上面貼著一些謎語，如“小小蘑菇水里游，會發光來不怕黑。身穿透明薄紗裙，形態美麗似美女”“水里倒扣一個碗，碗下沒有放托盤，幾只長手捉魚蝦，自己也被人來抓”，請學生猜謎底。猜測完畢后，科學老師給出答案，同時引出聊聊吧的主題——水母，接著拿出包裝好的即食海蜇皮，提出疑問，如“我們餐桌上常見的海蜇是水母嗎”。

設計意圖：利用猜燈謎的形式和日常生活中常見的食物引入，激發學生的學習興趣，讓其與已有的知識發生聯系，同時拋出問題，讓觀眾思考海蜇究竟是不是水母，帶著問題進行后續活動，讓整個活動有的放矢。

3.2.2?探究（Exploration）

在5E教學模式中，探究屬于中心環節，也是學生自主探究獲取知識點、感悟以及多種學習能力的重要環節，此時教師的作用是引導和幫助，目的是使學生開展真實有效的探索。

主要活動內容：科學老師先發放學習單，告訴學生接下來的活動需要使用觸摸、測量、觀察、總結等方式，回答學習單所提出的問題。

活動一：觀察海月水母形態

科學老師將食品海蜇包裝撕開，放于塑料盒中，請學生觸摸，并在學習單中記錄觸感。接著科學老師給學生展示水母和海蜇的模型，以及面前養殖箱中的活體海月水母，讓學生仔細觀察，測量模型的寬度和高度，總結海蜇和水母形態上的區別，并將學習單中的海月水母示意圖補全，嘗試推理缽水母綱的基本特征。

活動二：構建水母生活史

科學老師通過iPad給學生播放海月水母生長過程的視頻，結束后給學生2～3分鐘的時間整理討論，接著拿出磁力白板和印有海月水母各成長階段的冰箱貼，請學生主動嘗試將冰箱貼按發育順序在白板上排列起來，并畫好箭頭。

設計意圖：兩個活動的主要目的是讓學生開展真實、有效的探究，學習關鍵概念，獲得研究、探尋的體驗，還在反饋和檢查中掌握知識內在的關系，獲得理解性發展。在活動過程中科學老師僅作為主持人的角色，在適當的時候進行簡單引導，將整體探究過程交給學生，通過學生間的合作式學習，觀察現象、獲得知識、豐富觀點、創新思維?；顒诱{動觸覺、視覺，加入測量和繪畫，以多學科的形式為學生提供學習工具，總結歸納生物的一般性特點。

3.2.3?解釋（Explanation）

在5E教學模式中，解釋是學生同化新知識點的重要環節，注重學生的表達和交流，主要目的是進一步幫助學生在新的學習場景下理解關鍵概念，鞏固新舊知識間的聯系。作為探究環節的延續，本環節大多采用“學生總結歸納”“教師提問，學生思考回答”的模式進行。

主要活動內容：在學生仔細觀察水母模型及活水母后，科學老師給學生2～3分鐘討論，歸納水母的基本特征?？茖W教師可在旁引導，如：“水母的身體長得像生活中常見的什么物品？”“水母是什么顏色的？”

隨后科學老師對學生回答的內容做出簡單的補充，接著向學生提問：“觸摸海蜇時，為什么手感很軟？”“海月水母傘部中央的圓圈是什么部位？”“海月水母怎么區分雌雄？”在學生回答后做簡單校正和總結。

在學生構建水母生活史的活動之后，科學老師對構建結果進行簡單點評，引出“變態發育”和“世代交替”的概念。讓學生重復觀看水母生活史視頻，科學老師在旁使用科學性語言對內容進行適當的講解，使學生習得專業概念。

設計意圖：通過問答的形式，進一步幫助學生理解關鍵知識和概念，將學習的知識轉化為學生個體內化的經驗和認知。鼓勵學生們對一些問題給出自己的理解和解釋，也會吸納其他學生的思維角度，并內化到自己的思維中?？茖W教師所提出的問題也幫助學生進行深度思考，知道水母各部位的專業名詞和作用，獲得科學解釋，正確理解概念，完善學習單剩余的內容。

3.2.4?遷移（Elaboration）

在5E教學模式中，遷移環節也稱為拓展階段，具有延伸性，可以鍛煉學生運用新知識的能力，為學生擴充新概念，在新情境中解決問題擴展思路。且在學習過程中，許多概念性知識點相似度較高，學生很容易出現概念混淆、概念理解不夠充分的情況，遷移環節可幫助學生辨別知識點，掌握核心特征。

主要活動內容：

思考一：科學老師通過水母生活史上的世代交替現象，引出“變態發育”這一概念，隨后讓學生以水母發育史為基礎，討論并推測“非變態發育”是什么，盡量舉例說明哪些動物是非變態發育，哪些動物和水母類似屬于變態發育。

思考二：科學老師展示人類被水母蜇傷的圖片，讓學生思考是水母的什么部位在起作用。學生回答完畢后拿出一根帶有毛刺的小木條，模擬水母的刺細胞，讓學生用手指輕輕觸摸，感受水母蜇人時的效果?？茖W老師引導學生思考，水母的觸手越長、越多，它的毒性就越強嗎？給學生介紹幾種世界上毒性較強的水母，讓他們得出結論。

設計意圖：主要目的是讓學生充分利用先前學習到的知識和概念，在新的近似的情境下運用，擴充概念的基本內涵，以正確的科學術語解釋新問題。這一過程中，學生的推理、分析、解釋等的能力得到了提升，這些都是傳統的、講授式的教學模式中無法實現的培養目標。

3.2.5?評價（Evaluation）

評價是5E課堂的總結環節，包含多種評價方式，例如師生評價、學生自評、學生互評等，目的是讓學生鞏固所學知識，總結基本規律，形成從個例到普適的思考模式，這一環節與傳統教學中的回顧反思階段相似，但更靈活、有效［4］。

本次聊聊吧中的評價環節共分為兩部分，一是活動中的評價，二是活動結束后的評價。

活動中評價：在探索和解釋的環節，科學老師每提出問題都會讓學生進行回答，此時采用學生間互評的方式，讓后面回答的同學補充前面同學的發言，也可提出不同觀點。

結束后評價：科學老師在聊聊吧結束前做總結，對學生發言的積極性、學習單的完成度和知識概念的掌握程度進行記錄并進行綜合評價。同時學生之間也進行互評，投票選擇自己認為本場活動最優秀的學生，科學老師結合以上所有評價，給予得分最高的兩位同學簡單獎勵。

結束后科學老師給學生們發放調查問卷，如：“最喜歡的環節是哪個？”“有關水母印象最深的知識是什么？”“還想了解水母的哪些知識？”這些都是對課程效果的評價性問題，也幫助學生自我查驗，檢測是否了解到本場活動的核心概念和基本知識。

設計意圖：主要是采用多種評價方式，給予學生自我評價和評價他人的機會，同時科學老師以學生反饋為基礎，不斷更新、完善教學方式和手段。

結語

5E教學模式較為靈活，每個環節并沒有提出或者規定一定的教學方法，而是更多地體現于教學理念或特點，圍繞學科本質，引導學生像科學家一樣的思考和學習，因此可跳脫于學校課堂，適用在各類學習場景中。上海自然博物館是一所科學教育類場館，圍繞著生物學科開展教育活動，將5E教學模式融入展區的教育活動中，可引導學生深刻理解科學概念，培養科學探究能力，構建科學理念。

因此，博物館教育活動應面向不同受眾群體開發多種形式，讓學生從聽知識轉變成講知識，從看實驗轉變為做實驗，利用短時互動達到長期知識的輸出。博物館教育活動或教育課程還可以利用新媒體平臺在網絡上推廣，達到更好的第二課堂效果，推動我國“博物館+學?！钡陌l展。

參考文獻：

［1］教育部辦公廳、中國科協辦公廳關于利用科普資源助推“雙減”工作的通知［EB/OL］.［20211202］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s7053/202112/t20211214_587188.?html.

［2］劉雅竹，顧潔燕.博物館展覽資源與學?；A課程內容相結合——上海自然博物館基于課程標準的教育活動開發思路［J］.自然科學博物館研究，2017，2（03）：2332.

［3］杜媛.基于5E教學模式的活動設計——以中國鐵道博物館“火車車輪踏面”教育活動為例［J］.中國民族博覽，2022（18）：194196.

［4］朱凱.5E教學模式在初中生物課堂上的實踐運用［J］.教學管理與教育研究，2022（21）：99101.

［5］教育部.初級中學生物課程標準［S］.教育部教育政策發展中心，2022.

［6］教育部.小學科學課程標準［S］.教育部教育政策發展中心，2022.

作者簡介：陳智威（1995—?），女，漢族，黑龍江黑河人，碩士，助理館員，科學老師，研究方向：博物館教育。