隨著人工智能的日益發展，深度學習的概念越來越深入人心。 深度學習本質上是對人類思維、意識和信息處理過程的模仿和智能發展。 它是一門人工智能科學。
隨著“互聯網+教育”新教育模式在中小學教學中的興起，深度學習的理念與STEAM教學中的“5E教學法”不謀而合，給國內科學教育帶來啟發。
本文作者：馮躍祥 商洛市洛南縣城關中學副校長、物理教師
深度學習與“5E”教學法的聯系
與傳統學習中的死記硬背相比，深度學習是基于理解的。 學生可以進行批判性學習，自然地將新知識融入到現有知識結構中，構建新知識。 接觸，能夠學習和運用新知識，將知識運用到生活中，解決實際問題。 特點：深度學習動機； 多維度的學習過程； 高度投入的學習狀態； 豐富的學習成果； 個人學習經歷； 有效的教學指導； 深刻的理解； 強調知識的整合。 誤區：深度學習并不意味著教深或苦教，必須基于學習條件； 深度學習并不否定淺層學習，它是建立在淺層學習的基礎上的； 深度學習并不否認傳授知識，關鍵是看如何傳授知識。
“5E”教學模式由美國生物科學課程研究會（BSCS）于1989年創立，主要由參與-探索-講解-應用-評價-五個階段組成。 由于五個學習階段均以字母“E”開頭，因此被稱為“5E教學法”。
“5E”教學法充分發揮學生的主動性，激發學習興趣，引導思維，更加注重學習過程，注重知識創新和實際應用。 它與深度學習的理念不謀而合，為科學教育的教學實踐指明了方向，有利于培養學生的科學素養。
“5E”背景下的初中物理教學歷程
初中物理的特點是知識量大、覆蓋面廣，體現在許多概念、定律、公式和實驗上。 初中物理的學習主要包括物理現象、物理概念和物理定律。 然而，很多學生覺得物理很難學，甚至害怕物理。 筆者認為，基于“5E”教學法的初中物理教學能夠有效解決教與學過程中的一些問題。
“5E”教學模式之一——參與：激發學生的參與性和探究興趣
我從教25年，從一個只有100多名學生的學校到一個擁有近2000名學生的學校。 作為分管教學的副校長，我每周至少上兩堂課。 上課時，我有這樣的現象：總有一些學生趴在桌子上。 ，老師要多次交課并要求學生調整狀態； 只有少數學生配合老師的教學，有的學生上課心不在焉。 當老師提問時，他們一臉困惑，不知道老師在問什么問題； 還有一些同學用手去捏、捏、玩。 因此，教師必須設計課堂，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《長度和時間的測量》時，老師讓學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。 當學生參與到從經驗到科學的碰撞后，學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、記憶和練習來獲得。 又如：教人民教育出版社八年級物理課本第九章第一節“壓力”時，可以準備八個大氣球（先充氣，但不要吹得太滿）和合成板（輕質）。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（同學們又驚訝又感興趣）。 老師問：你想擁有這個能力嗎？ 將學生引入課堂并參與教學。
不客氣地說：將學生引入課堂，讓他們產生探索興趣，已經是當今課堂教學的難點。
“5E”教學模式二——探究：對物理的深入和持續探索
這學期我教的三個班中，有兩個班的學生去了實驗室。 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，開關刀轉動。 休息。 面對這種學術現狀，我們要做的就是激發學生的探究興趣。 例如：在探究電流、電壓、電阻之間的關系時，電影《終極蜘蛛俠2》中電的引入，啟發學生對交警用來檢測的酒精檢測儀進行深入、持續的探索。酒后駕車與日常生活中的電子秤。 又如：在教學人民教育出版社出版的《九年級物理》第14章第1節《熱機》時，如果以視頻的形式介紹“音速風陸速車”，學生可以參與其中深入探索學習“熱機”。 又如：人民教育出版社九年級物理第十八章第四節在講授“焦耳定律”時，介紹學生感興趣的《名偵探柯南》——縱火犯的伎倆：犯罪嫌疑人在屋內接連放火。小鎮，他到底是什么？ 如何創造不在場證明？ 經過嚴格的推理和調查，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，然后落入預先噴灑的汽油中。 引起火災。 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”教學模式三-講解：測試你是否真正理解所學內容
在這個階段，學生開始通過所提供的經驗構建對概念的理解，將概念或理論解釋為可以通過活動進行交流的形式。
例如：背誦完一首優美的《白帝城早行》后，老師問：“李白是物理學家嗎？”，學生回答：“不是！” 老師接著指導學生：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）、物理相關知識：水蒸氣的凝結。 早晨氣溫較低時，空氣中的水蒸氣會凝結成小水滴漂浮在空氣中。 就像云一樣； 千里河山一日可還——距離與時間的關系（運動速度快）； 河岸兩岸的猩猩止不住的哭泣——聲音的產生和傳播； 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”教學模式之四——應用：學以致用，促進知識和觀念的轉變
在這個階段，學生拓展概念初中物理教學評價設計，利用上一階段剛剛獲得的科學概念在新環境、新問題情境中進行實踐、驗證、應用和鞏固。 例如，在學習“蒸發帶走熱量”的知識時，講解“為什么夏天吹風扇會感覺涼爽”、“汗水從人體皮膚上蒸發時是什么感覺？”、“等量的汗水從皮膚上蒸發掉是什么感覺？”水被放置在不同形狀的容器中，它們的蒸發速度會相同嗎？” 以及其他新問題。
“5E”教學模式之五——評價：多重評價為學生學習提供真實反饋
在“5E”教學模式中，評價由教師和學生共同完成。 不僅需要對學習結果進行評價，還需要對學習過程進行評價。 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，可以向學生和教師提供反饋信息； 非正式評價，如結構化觀察、學生訪談等，旨在確定學生發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，這五個教學環節雖然相互獨立，但卻相互聯系，形成教學閉環。 每個環節都有其獨特的價值，這種價值并不局限于某種教學方法，而更多地體現在教學理念上。 讓學習回歸本質，引導學生像科學家一樣思考和學習，深入理解知識，提高探究能力，實現科學思維的構建。
“5E教學法”的五個環節與深度學習理念緊密相關，有效解決了自然科學教學中重視知識、忽視思維培養的弊端； 注重結果，忽視探究過程初中物理教學評價設計，促進學生在理解、人際關系、自我等領域的收獲。 取得長足進步。