隨著人工智能的日益發(fā)展，深度學(xué)習(xí)的概念越來越深入人心。 深度學(xué)習(xí)本質(zhì)上是對人類思維、意識和信息處理過程的模仿和智能發(fā)展。 它是一門人工智能科學(xué)。
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+教育”新教育模式在中小學(xué)教學(xué)中的興起，深度學(xué)習(xí)的理念與STEAM教學(xué)中的“5E教學(xué)法”不謀而合，給國內(nèi)科學(xué)教育帶來啟發(fā)。
本文作者：馮躍祥 商洛市洛南縣城關(guān)中學(xué)副校長、物理教師
深度學(xué)習(xí)與“5E”教學(xué)法的聯(lián)系
與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中的死記硬背相比，深度學(xué)習(xí)是基于理解的。 學(xué)生可以進行批判性學(xué)習(xí)，自然地將新知識融入到現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)中，構(gòu)建新知識。 接觸，能夠?qū)W習(xí)和運用新知識，將知識運用到生活中，解決實際問題。 特點：深度學(xué)習(xí)動機； 多維度的學(xué)習(xí)過程； 高度投入的學(xué)習(xí)狀態(tài)； 豐富的學(xué)習(xí)成果； 個人學(xué)習(xí)經(jīng)歷； 有效的教學(xué)指導(dǎo)； 深刻的理解； 強調(diào)知識的整合。 誤區(qū)：深度學(xué)習(xí)并不意味著教深或苦教，必須基于學(xué)習(xí)條件； 深度學(xué)習(xí)并不否定淺層學(xué)習(xí)，它是建立在淺層學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上的； 深度學(xué)習(xí)并不否認(rèn)傳授知識，關(guān)鍵是看如何傳授知識。
“5E”教學(xué)模式由美國生物科學(xué)課程研究會（BSCS）于1989年創(chuàng)立，主要由參與-探索-講解-應(yīng)用-評價-五個階段組成。 由于五個學(xué)習(xí)階段均以字母“E”開頭，因此被稱為“5E教學(xué)法”。
“5E”教學(xué)法充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)思維，更加注重學(xué)習(xí)過程，注重知識創(chuàng)新和實際應(yīng)用。 它與深度學(xué)習(xí)的理念不謀而合，為科學(xué)教育的教學(xué)實踐指明了方向，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
“5E”背景下的初中物理教學(xué)歷程
初中物理的特點是知識量大、覆蓋面廣，體現(xiàn)在許多概念、定律、公式和實驗上。 初中物理的學(xué)習(xí)主要包括物理現(xiàn)象、物理概念和物理定律。 然而，很多學(xué)生覺得物理很難學(xué)，甚至害怕物理。 筆者認(rèn)為，基于“5E”教學(xué)法的初中物理教學(xué)能夠有效解決教與學(xué)過程中的一些問題。
“5E”教學(xué)模式之一——參與：激發(fā)學(xué)生的參與性和探究興趣
我從教25年，從一個只有100多名學(xué)生的學(xué)校到一個擁有近2000名學(xué)生的學(xué)校。 作為分管教學(xué)的副校長，我每周至少上兩堂課。 上課時，我有這樣的現(xiàn)象：總有一些學(xué)生趴在桌子上。 ，老師要多次交課并要求學(xué)生調(diào)整狀態(tài)； 只有少數(shù)學(xué)生配合老師的教學(xué)，有的學(xué)生上課心不在焉。 當(dāng)老師提問時，他們一臉困惑，不知道老師在問什么問題； 還有一些同學(xué)用手去捏、捏、玩。 因此，教師必須設(shè)計課堂，喚醒“那些裝睡的人”，讓他們參與課堂。 例如：在講人民教育出版社八年級冊第一章第一節(jié)《長度和時間的測量》時，老師讓學(xué)生在書包和課桌上找出自己對長度和時間的理解的想法。刻度為毫米。 1毫米的物體，然后在尺子上指出1毫米的長度。 當(dāng)學(xué)生參與到從經(jīng)驗到科學(xué)的碰撞后，學(xué)生將來一定能夠通過生活中的觀察來估計物理的長、寬、高。 這種能力無法通過教學(xué)、記憶和練習(xí)來獲得。 又如：教人民教育出版社八年級物理課本第九章第一節(jié)“壓力”時，可以準(zhǔn)備八個大氣球（先充氣，但不要吹得太滿）和合成板（輕質(zhì)）。功夫表演）。 將氣球緊緊地放在地面上，并將合成板放在氣球上。 然后他扶著桌子慢慢站起來，最后松開雙手，在氣球上站了起來（同學(xué)們又驚訝又感興趣）。 老師問：你想擁有這個能力嗎？ 將學(xué)生引入課堂并參與教學(xué)。
不客氣地說：將學(xué)生引入課堂，讓他們產(chǎn)生探索興趣，已經(jīng)是當(dāng)今課堂教學(xué)的難點。
“5E”教學(xué)模式二——探究：對物理的深入和持續(xù)探索
這學(xué)期我教的三個班中，有兩個班的學(xué)生去了實驗室。 他們沒有按照詢問的要求做實驗，而是不停地擺弄儀器。 過了一會兒，電流表、電壓表損壞，開關(guān)刀轉(zhuǎn)動。 休息。 面對這種學(xué)術(shù)現(xiàn)狀，我們要做的就是激發(fā)學(xué)生的探究興趣。 例如：在探究電流、電壓、電阻之間的關(guān)系時，電影《終極蜘蛛俠2》中電的引入，啟發(fā)學(xué)生對交警用來檢測的酒精檢測儀進行深入、持續(xù)的探索。酒后駕車與日常生活中的電子秤。 又如：在教學(xué)人民教育出版社出版的《九年級物理》第14章第1節(jié)《熱機》時，如果以視頻的形式介紹“音速風(fēng)陸速車”，學(xué)生可以參與其中深入探索學(xué)習(xí)“熱機”。 又如：人民教育出版社九年級物理第十八章第四節(jié)在講授“焦耳定律”時，介紹學(xué)生感興趣的《名偵探柯南》——縱火犯的伎倆：犯罪嫌疑人在屋內(nèi)接連放火。小鎮(zhèn)，他到底是什么？ 如何創(chuàng)造不在場證明？ 經(jīng)過嚴(yán)格的推理和調(diào)查，柯南揭露了犯罪分子的伎倆。 原來，犯罪嫌疑人在燈泡上綁了一根火柴。 100W燈泡的表面溫度為218度。 火柴點燃了包裹在其周圍的可燃材料，然后落入預(yù)先噴灑的汽油中。 引起火災(zāi)。 為什么燈泡可以點燃火柴？ 這就是我們即將探索的電和熱的奧秘。
“5E”教學(xué)模式三-講解：測試你是否真正理解所學(xué)內(nèi)容
在這個階段，學(xué)生開始通過所提供的經(jīng)驗構(gòu)建對概念的理解，將概念或理論解釋為可以通過活動進行交流的形式。
例如：背誦完一首優(yōu)美的《白帝城早行》后，老師問：“李白是物理學(xué)家嗎？”，學(xué)生回答：“不是！” 老師接著指導(dǎo)學(xué)生：超慈白地彩云間——光的折射與反射（涉及物理知識：時間、運動、物體的顏色）、物理相關(guān)知識：水蒸氣的凝結(jié)。 早晨氣溫較低時，空氣中的水蒸氣會凝結(jié)成小水滴漂浮在空氣中。 就像云一樣； 千里河山一日可還——距離與時間的關(guān)系（運動速度快）； 河岸兩岸的猩猩止不住的哭泣——聲音的產(chǎn)生和傳播； 輕舟已過千山萬水——物體位置的變化稱為機械運動（涉及物理：運動的相對論）。
又如：李白的《白帝城早行》詩，描述了詩人乘船順流而下，速度如此之快的美妙動感。 請估計詩人所乘船的平均速度（1 公里 = 2 英里）。 ）。 解題思路：已知總距離為一千英里，換算成500公里，即500km； 總時間為1天，即12小時。 詩人所乘坐的船的平均速度可以使用速度公式來估計。 已知：s=1千里=500km，t=1白天=12h，則v=s/t=500km/12h，最后計算出詩人乘坐的船的平均速度為41.7km/ H。
“5E”教學(xué)模式之四——應(yīng)用：學(xué)以致用，促進知識和觀念的轉(zhuǎn)變
在這個階段，學(xué)生拓展概念初中物理教學(xué)評價設(shè)計，利用上一階段剛剛獲得的科學(xué)概念在新環(huán)境、新問題情境中進行實踐、驗證、應(yīng)用和鞏固。 例如，在學(xué)習(xí)“蒸發(fā)帶走熱量”的知識時，講解“為什么夏天吹風(fēng)扇會感覺涼爽”、“汗水從人體皮膚上蒸發(fā)時是什么感覺？”、“等量的汗水從皮膚上蒸發(fā)掉是什么感覺？”水被放置在不同形狀的容器中，它們的蒸發(fā)速度會相同嗎？” 以及其他新問題。
“5E”教學(xué)模式之五——評價：多重評價為學(xué)生學(xué)習(xí)提供真實反饋
在“5E”教學(xué)模式中，評價由教師和學(xué)生共同完成。 不僅需要對學(xué)習(xí)結(jié)果進行評價，還需要對學(xué)習(xí)過程進行評價。 因此，評價分為正式評價、非正式評價和自我評價三種形式。 正式評估，例如紙筆測試，可以向?qū)W生和教師提供反饋信息； 非正式評價，如結(jié)構(gòu)化觀察、學(xué)生訪談等，旨在確定學(xué)生發(fā)展的方向或鼓勵他們檢驗自己的觀點并重新審視自己的活動。 過程。
綜上所述，這五個教學(xué)環(huán)節(jié)雖然相互獨立，但卻相互聯(lián)系，形成教學(xué)閉環(huán)。 每個環(huán)節(jié)都有其獨特的價值，這種價值并不局限于某種教學(xué)方法，而更多地體現(xiàn)在教學(xué)理念上。 讓學(xué)習(xí)回歸本質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣思考和學(xué)習(xí)，深入理解知識，提高探究能力，實現(xiàn)科學(xué)思維的構(gòu)建。
“5E教學(xué)法”的五個環(huán)節(jié)與深度學(xué)習(xí)理念緊密相關(guān)，有效解決了自然科學(xué)教學(xué)中重視知識、忽視思維培養(yǎng)的弊端； 注重結(jié)果，忽視探究過程初中物理教學(xué)評價設(shè)計，促進學(xué)生在理解、人際關(guān)系、自我等領(lǐng)域的收獲。 取得長足進步。