随着人工智能的日益发展，深度学习的概念越来越深入人心。 深度学习本质上是对人类思维、意识和信息处理过程的模仿和智能发展。 它是一门人工智能科学。
随着“互联网+教育”新教育模式在中小学教学中的兴起，深度学习的理念与STEAM教学中的“5E教学法”不谋而合，给国内科学教育带来启发。
本文作者：冯跃祥 商洛市洛南县城关中学副校长、物理教师
深度学习与“5E”教学法的联系
与传统学习中的死记硬背相比，深度学习是基于理解的。 学生可以进行批判性学习，自然地将新知识融入到现有知识结构中，构建新知识。 接触，能够学习和运用新知识，将知识运用到生活中，解决实际问题。 特点：深度学习动机； 多维度的学习过程； 高度投入的学习状态； 丰富的学习成果； 个人学习经历； 有效的教学指导； 深刻的理解； 强调知识的整合。 误区：深度学习并不意味着教深或苦教，必须基于学习条件； 深度学习并不否定浅层学习，它是建立在浅层学习的基础上的； 深度学习并不否认传授知识，关键是看如何传授知识。
“5E”教学模式由美国生物科学课程研究会（BSCS）于1989年创立，主要由参与-探索-讲解-应用-评价-五个阶段组成。 由于五个学习阶段均以字母“E”开头，因此被称为“5E教学法”。
“5E”教学法充分发挥学生的主动性，激发学习兴趣，引导思维，更加注重学习过程，注重知识创新和实际应用。 它与深度学习的理念不谋而合，为科学教育的教学实践指明了方向，有利于培养学生的科学素养。
“5E”背景下的初中物理教学历程
初中物理的特点是知识量大、覆盖面广，体现在许多概念、定律、公式和实验上。 初中物理的学习主要包括物理现象、物理概念和物理定律。 然而，很多学生觉得物理很难学，甚至害怕物理。 笔者认为，基于“5E”教学法的初中物理教学能够有效解决教与学过程中的一些问题。
“5E”教学模式之一——参与：激发学生的参与性和探究兴趣
我从教25年，从一个只有100多名学生的学校到一个拥有近2000名学生的学校。 作为分管教学的副校长，我每周至少上两堂课。 上课时，我有这样的现象：总有一些学生趴在桌子上。 ，老师要多次交课并要求学生调整状态； 只有少数学生配合老师的教学，有的学生上课心不在焉。 当老师提问时，他们一脸困惑，不知道老师在问什么问题； 还有一些同学用手去捏、捏、玩。 因此，教师必须设计课堂，唤醒“那些装睡的人”，让他们参与课堂。 例如：在讲人民教育出版社八年级册第一章第一节《长度和时间的测量》时，老师让学生在书包和课桌上找出自己对长度和时间的理解的想法。刻度为毫米。 1毫米的物体，然后在尺子上指出1毫米的长度。 当学生参与到从经验到科学的碰撞后，学生将来一定能够通过生活中的观察来估计物理的长、宽、高。 这种能力无法通过教学、记忆和练习来获得。 又如：教人民教育出版社八年级物理课本第九章第一节“压力”时，可以准备八个大气球（先充气，但不要吹得太满）和合成板（轻质）。功夫表演）。 将气球紧紧地放在地面上，并将合成板放在气球上。 然后他扶着桌子慢慢站起来，最后松开双手，在气球上站了起来（同学们又惊讶又感兴趣）。 老师问：你想拥有这个能力吗？ 将学生引入课堂并参与教学。
不客气地说：将学生引入课堂，让他们产生探索兴趣，已经是当今课堂教学的难点。
“5E”教学模式二——探究：对物理的深入和持续探索
这学期我教的三个班中，有两个班的学生去了实验室。 他们没有按照询问的要求做实验，而是不停地摆弄仪器。 过了一会儿，电流表、电压表损坏，开关刀转动。 休息。 面对这种学术现状，我们要做的就是激发学生的探究兴趣。 例如：在探究电流、电压、电阻之间的关系时，电影《终极蜘蛛侠2》中电的引入，启发学生对交警用来检测的酒精检测仪进行深入、持续的探索。酒后驾车与日常生活中的电子秤。 又如：在教学人民教育出版社出版的《九年级物理》第14章第1节《热机》时，如果以视频的形式介绍“音速风陆速车”，学生可以参与其中深入探索学习“热机”。 又如：人民教育出版社九年级物理第十八章第四节在讲授“焦耳定律”时，介绍学生感兴趣的《名侦探柯南》——纵火犯的伎俩：犯罪嫌疑人在屋内接连放火。小镇，他到底是什么？ 如何创造不在场证明？ 经过严格的推理和调查，柯南揭露了犯罪分子的伎俩。 原来，犯罪嫌疑人在灯泡上绑了一根火柴。 100W灯泡的表面温度为218度。 火柴点燃了包裹在其周围的可燃材料，然后落入预先喷洒的汽油中。 引起火灾。 为什么灯泡可以点燃火柴？ 这就是我们即将探索的电和热的奥秘。
“5E”教学模式三-讲解：测试你是否真正理解所学内容
在这个阶段，学生开始通过所提供的经验构建对概念的理解，将概念或理论解释为可以通过活动进行交流的形式。
例如：背诵完一首优美的《白帝城早行》后，老师问：“李白是物理学家吗？”，学生回答：“不是！” 老师接着指导学生：超慈白地彩云间——光的折射与反射（涉及物理知识：时间、运动、物体的颜色）、物理相关知识：水蒸气的凝结。 早晨气温较低时，空气中的水蒸气会凝结成小水滴漂浮在空气中。 就像云一样； 千里河山一日可还——距离与时间的关系（运动速度快）； 河岸两岸的猩猩止不住的哭泣——声音的产生和传播； 轻舟已过千山万水——物体位置的变化称为机械运动（涉及物理：运动的相对论）。
又如：李白的《白帝城早行》诗，描述了诗人乘船顺流而下，速度如此之快的美妙动感。 请估计诗人所乘船的平均速度（1 公里 = 2 英里）。 ）。 解题思路：已知总距离为一千英里，换算成500公里，即500km； 总时间为1天，即12小时。 诗人所乘坐的船的平均速度可以使用速度公式来估计。 已知：s=1千里=500km，t=1白天=12h，则v=s/t=500km/12h，最后计算出诗人乘坐的船的平均速度为41.7km/ H。
“5E”教学模式之四——应用：学以致用，促进知识和观念的转变
在这个阶段，学生拓展概念初中物理教学评价设计，利用上一阶段刚刚获得的科学概念在新环境、新问题情境中进行实践、验证、应用和巩固。 例如，在学习“蒸发带走热量”的知识时，讲解“为什么夏天吹风扇会感觉凉爽”、“汗水从人体皮肤上蒸发时是什么感觉？”、“等量的汗水从皮肤上蒸发掉是什么感觉？”水被放置在不同形状的容器中，它们的蒸发速度会相同吗？” 以及其他新问题。
“5E”教学模式之五——评价：多重评价为学生学习提供真实反馈
在“5E”教学模式中，评价由教师和学生共同完成。 不仅需要对学习结果进行评价，还需要对学习过程进行评价。 因此，评价分为正式评价、非正式评价和自我评价三种形式。 正式评估，例如纸笔测试，可以向学生和教师提供反馈信息； 非正式评价，如结构化观察、学生访谈等，旨在确定学生发展的方向或鼓励他们检验自己的观点并重新审视自己的活动。 过程。
综上所述，这五个教学环节虽然相互独立，但却相互联系，形成教学闭环。 每个环节都有其独特的价值，这种价值并不局限于某种教学方法，而更多地体现在教学理念上。 让学习回归本质，引导学生像科学家一样思考和学习，深入理解知识，提高探究能力，实现科学思维的构建。
“5E教学法”的五个环节与深度学习理念紧密相关，有效解决了自然科学教学中重视知识、忽视思维培养的弊端； 注重结果，忽视探究过程初中物理教学评价设计，促进学生在理解、人际关系、自我等领域的收获。 取得长足进步。