中職新能源汽車運用與維修專業(yè)課程實施“5E”教學的路徑

摘要：隨著新能源汽車產業(yè)的迅猛發(fā)展，相關配套的檢測與維修技術人才的供給顯得尤為關鍵。為有效應對這一挑戰(zhàn)，中職學校應當緊密結合產業(yè)發(fā)展趨勢與工作崗位的實際需求，深化新能源汽車檢測與維修專業(yè)課程的教學改革。在此過程中，學校應積極引入5E教學理念，即注重引入、探究、解釋、遷移、評價五個關鍵環(huán)節(jié)，以此指導教學實踐，提升課程育人效果。通過這一系列的改革措施，我們期望能夠培養(yǎng)出更多符合產業(yè)發(fā)展需求的新能源汽車檢測與維修專業(yè)人才，為新能源汽車產業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展提供有力的人才支撐。關鍵詞：5E教學模式；中職學校；新能源汽車檢測與維修新能源汽車運用與維修專業(yè)（以下簡稱新能源汽修專業(yè)）作為近年來中職學校新開設的專業(yè)之一，目的是滿足新能源汽車行業(yè)蓬勃發(fā)展和企業(yè)規(guī)模持續(xù)擴大對專業(yè)人才的迫切需求。然而，由于新能源汽修專業(yè)是新興專業(yè)，缺乏成熟的教學模式，教學質量尚未達到預期水平。為此，筆者近年進行了運用5E教學模式開展新能源汽修專業(yè)教學的實踐研究，總結了一些有效的教學經驗。5E教學模式是一種以學生為中心的教學模式，通過引入、探究、解釋、遷移、評價等五個環(huán)節(jié)的有機結合，引導學生逐步深入、系統(tǒng)地進行學習，不斷增強學生的學習自信心，提高學習質量。一、“5E”教學模式的內涵及相關研究“5E”教學模式是源于建構主義教學理論的一種教學模式，最早應用于生物學學科的教學，后因其具有較強的實用性而受到教育界高度關注?！?E”教學模式包括五個環(huán)節(jié)，分別為吸引（Engagement）、探究（Exploration）、解釋（Explanation）、遷移（Elaboration）和評價（Evaluation）［1］。5E教學模式強調以學生為中心，引導學生運用調查和實驗的方法解決問題，加深學生對科學概念的理解，引導學生建構較為完整的知識體系。吸引，是5E教學的起始環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)與常規(guī)教學的導入環(huán)節(jié)相似，通過創(chuàng)設與教學主題相關的問題情境，引發(fā)學生的認知沖突，激發(fā)學生的探究興趣，為下一階段的探究學習做好鋪墊。探究，是5E教學的中心環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)是將學生在上一環(huán)節(jié)產生的認知沖突作為探究的對象，教師扮演引導者角色，引導學生建立新舊知識的聯系，幫助學生完成探究任務，形成新知。解釋，是5E教學的關鍵環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)為學生對新概念、新知識的理解，以及對探究學習成果進行分享提供表達機會，通常以交流、匯報等形式實施，旨在幫助學生在新的學習場景中進一步內化知識，加深對問題、現象、原理等的認知。遷移，是5E教學的延伸環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)主要通過遷移學習、遷移練習，促使學生運用新知識解決實際問題，進一步加深學生對概念的理解，并將新概念與已有概念聯系起來。評價，是5E教學的結束環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)采用多元化評價方法對學生學習新知識的情況進行評價，鼓勵學生自評和互評。評價有利于學生更清楚地了解自身對新知識的掌握程度，也能使教師對教學效果有清晰、客觀的認知，便于后續(xù)教學的改進和優(yōu)化。21世紀初，我國引入5E教學模式，進行了一系列的實踐探索［2］。在本土化教學改革與應用研究中，不少專家學者進行了深入研究，取得了較為豐富的研究成果。如：張新紅將5E教學模式應用于高中生物學重要概念的教學中，指出5E教學模式既能激發(fā)學生的學習動機，又能為專業(yè)教師改進教學方法提供理論支撐與方向［3］；李善吾提出將5E教學模式應用于中職汽車運用與維修專業(yè)，能夠鼓勵學生通過持續(xù)的探索和實驗來掌握知識［4］；于佳威將5E教學模式運用到青少年散打教學訓練實踐中，不僅提升了散打學員的學習積極性，而且讓散打學員養(yǎng)成了良好的學習習慣，取得了良好的教學效果［5］。將5E教學模式運用于中職新能源汽修專業(yè)課程教學，具有顯著的現實意義。首先，該模式能有效激發(fā)學生的探究興趣。該模式“吸引—探究—解釋—遷移—評價”的循環(huán)結構，呈現出螺旋上升的趨勢，有利于引導學生對新能源汽車運用與維修的相關問題持續(xù)深入探索，從而增強他們的學習動力。其次，該模式有助于提升學生的實操能力。在探究、解釋、遷移等環(huán)節(jié)中，學生將參與實操或實驗，在持續(xù)的實踐探索過程中加強技能練習，從而提高解決問題、實驗操作和實際操作等能力。最后，該模式有利于培養(yǎng)學生的職業(yè)素養(yǎng)。小組合作、課程思政等教學方法在5E教學模式中有著重要地位，這些方法能夠促進學生間的合作與交流，培養(yǎng)學生的團隊合作精神，同時有助于學生形成愛崗敬業(yè)、精益求精、遵守職業(yè)道德等職業(yè)素養(yǎng)，為學生未來的職業(yè)生涯奠定堅實基礎。二、利用5E教學模式開展新能源汽修專業(yè)課程教學的實踐新能源汽修專業(yè)是培養(yǎng)新能源汽修專業(yè)人才的核心專業(yè)，致力通過理實一體化的教學模式，將學生培育成為具備新能源汽車整車及零部件檢測、維修、售后服務與業(yè)務接待等理論知識與實踐能力的復合型技術人才。為了實現這一目標，筆者利用5E教學模式實施專業(yè)課程教學。該模式嚴格遵循學生的認知規(guī)律，強調學生的主體地位與實操活動的中心地位，同時凸顯學習的探究性與實踐性，旨在通過實踐操作與技能練習，有效提升學生的實操能力，并幫助學生建構新概念與新知識體系。在教學過程中，教師通過精心設計層層遞進的學習任務，確保各學習環(huán)節(jié)既相互獨立又緊密相連，形成“吸引—探究—解釋—遷移—評價”的完整教學流程。（一）吸引：創(chuàng)設生活化的問題情境，吸引學生進入學習場景在5E教學模式中，吸引作為首要環(huán)節(jié)，對教學而言至關重要。為激發(fā)學生的學習興趣，教師應注重加強教學的趣味性與吸引力。鑒于新能源汽修專業(yè)課程屬于工科領域，其內容較為枯燥且富有挑戰(zhàn)性，對思維能力、自控能力尚待提升又喜好追求新事物的中職生而言，其吸引力相對有限。因此，在5E教學的吸引環(huán)節(jié)，教師應深入了解學生的學習基礎，精心設置生動、有趣且貼近生活實際的問題情境，以吸引學生的注意力，并促使其對新舊知識產生認知沖突，從而激發(fā)其主動探究學習任務的興趣。如，在進行新能源汽車動力電池及管理系統(tǒng)檢修實訓課程的教學過程中，筆者選擇以新能源汽車自燃現象為案例，吸引學生進行探討。在新能源汽車自燃的顯著成因中，電池故障是其中一個重要原因，采用此案例能有效激發(fā)學生的好奇心和求知欲，為后續(xù)的學習和研究奠定良好的基礎。在課前準備階段，筆者提出“新能源汽車為何會發(fā)生自燃”的疑問，學生普遍從電池熱失控、外力撞擊導致的電池損傷、電池設計缺陷等電池故障角度進行思考，部分學生也提及了線路短路、高溫環(huán)境等外部因素。通過學生的回答，筆者了解了他們對電池故障引發(fā)火災的初步認識，并讓他們確認了電池故障作為新能源汽車火災主要誘因。隨后，筆者播放了一系列新能源汽車電池故障起火事故的現場視頻和新聞報道，使學生能夠在直觀、動態(tài)的畫面中觀察新能源汽車從正常狀態(tài)到起火的全過程，并引導他們重點關注電池故障。同時，筆者結合視頻案例，對導致新能源汽車起火的故障現象進行了深入分析，探討起火背后的原因和具體表現，引出新能源汽車動力電池檢修與電池管理系統(tǒng)檢修等核心學習議題。如，由電熱失控引發(fā)的起火，其常見情況包括夏季高溫下汽車長時間行駛或爬坡、城市擁堵時汽車頻繁啟停、動力電池長時間工作等，主要表現包括車內異常氣味、煙霧、儀表板過熱警告、車輛啟動困難或振動明顯等。鑒于當前新能源汽車的廣泛普及，以及學生可能已經對新能源汽車自燃現象有所耳聞，筆者便將新能源汽車起火的場景融入課程教學，以此設計問題情境。此舉旨在迅速激發(fā)學生的探究欲望，引導他們主動進入相關學習場景，并自主構建知識體系。在此過程中，為了進一步提高問題情境的趣味性和吸引力，筆者利用新媒體技術和數字虛擬技術等現代化教學技術，增強情境畫面的生動性、真實性和感染力。（二）探究：“支架式”支持引導，推動學習探究走向縱深在5E教學模式中，探究環(huán)節(jié)作為第二個重要步驟，對學生學習新知識與掌握關鍵技術技能具有不可或缺的作用。特別是在新能源汽修專業(yè)課程教學中，教師要重視學生的實踐操作能力的培養(yǎng)，教學不應停留在理論層面，而應以新能源汽車為實際操作對象，引導學生深入開展探究性學習，使學生能夠熟練掌握新能源汽車的檢測與維修技術。在5E教學的探究環(huán)節(jié)中，教師應當明確區(qū)分這種學習方式與傳統(tǒng)的以理論學習及現場觀摩為主的探究性學習，充分發(fā)揮新能源汽修實訓室與實操設備的優(yōu)勢，設置具體的檢測與維修任務，通過這些任務引導學生積極動手、動腦，確保知識能夠深入腦海、銘記于心。在整個任務探究過程中，學生是學習的主體，教師則扮演觀察者、協助者與引導者的角色，為學生提供“支架式”的支持與引導，這對確保學習效果與效率至關重要。首先，在設置探究任務時，教師需嚴格遵循“最鄰近發(fā)展區(qū)”的原則，確保任務難度與學生的能力水平相匹配。以新能源汽車動力電池檢修為例，學生在進行此探究任務前，已經掌握了新能源汽車的基礎知識、電學原理、機械制圖及高壓安全等必要知識?；诖?，筆者安排學生在深入學習動力電池類型與性能分析、電池管理系統(tǒng)（BMS）功能理解、故障診斷理論等理論課程后，進行“動力電池短路故障診斷與排除”的探究任務。選擇電池短路這一常見故障作為探究任務，是因為學生在日常生活中對電池短路現象有所了解，且在初中階段已學習電路基礎知識，這樣的內容易于引發(fā)學生的探究興趣，并幫助他們快速進入學習狀態(tài)。確定探究任務是“支架式”引導教學方法的首要步驟，也是教學預熱的關鍵階段，旨在有效引導學生進入與學習任務相關的問題情境。其次，在學習過程中，學生需獨立進行探究，教師則要根據特定的任務，給學生提供恰當的提示與指導，包括為學生補充必要的背景知識，以及提供所需的操作材料。以“動力電池短路故障診斷與排除”這一探究任務為例，筆者先是引導學生梳理解決問題的邏輯思路，并介紹外觀觀察法、電壓測試法、溫度檢測法、電流測量法等常用的診斷方法。隨后，筆者通過現場教學示范或播放操作演示視頻，使學生掌握基本的操作步驟。在實操環(huán)節(jié)，筆者給學生提供必要的安全防護裝備，如高壓絕緣手套、安全帽、護目鏡等，以及實驗所需的材料，如報廢動力電池、電阻器、導線、萬用表等，供學生分組進行動力電池短路故障排查實驗。在此過程中，筆者進行現場巡視，對存在的問題進行記錄或給予學生提示。實驗結束后，學生通過自主探究，發(fā)現了新能源汽車動力電池短路的主要表現，這些表現包括電壓下降迅速、蓄電量明顯減少、電池外殼變形、電解液異常等。在探究任務的實施過程中，筆者開展“支架式”支持引導的力度，始終以學生實際掌握情況為核心考量因素。面對學生在任務探究中遇到的顯著困難，筆者會適度增加“腳手架”的構建，通過提供更為詳盡的提示和有針對性的指導，幫助學生克服障礙。然而，在學生表現出較高的自主性和解決問題能力時，筆者則會逐步減少直接提示與引導，鼓勵學生進行獨立探索，目的是培養(yǎng)學生的獨立思考能力與創(chuàng)新能力。（三）解釋：提供表達機會，讓學生在解釋中深化對新知識的理解解釋環(huán)節(jié)是5E教學模式的第三個環(huán)節(jié)，處于探究環(huán)節(jié)與遷移環(huán)節(jié)之間，具有承上啟下的作用，是促進學生深入理解知識或檢驗學生對知識的理解程度的重要環(huán)節(jié)。在完成探究任務后，學生通常處于全新的學習情境中，對新知識的感知尚不深刻。如果沒有有效手段加強新舊知識之間的聯系，學生就難以將新知識內化為個人經驗與認知體系。常見的學生解釋形式包括小組內的個人發(fā)言和班級內各小組代表的匯報。在此過程中，教師應審慎評估學生的解釋是否具有邏輯性，并鼓勵學生基于既有知識、經驗及探究過程與結果，對知識原理進行闡述。若學生解釋出現偏差或推理面臨困難，教師可借助現代化輔助教學工具引導學生理解，甚至糾正學生既有的錯誤觀念。如，在完成新能源汽車動力電池短路故障診斷與排除實驗后，針對常見的電池外殼變形、電壓驟降、蓄電量顯著減少、電解液異常等現象，筆者專門設計了“解釋”環(huán)節(jié)，旨在為學生提供一個深入討論和交流的機會，增進學生對動力電池短路故障原理的理解。首先，各小組需推選一名代表進行實驗結果匯報，如A小組匯報本組通過萬用表檢測到電池電壓較正常水平顯著下降，據此推測是由短路引發(fā)的電流異常增大，導致電池無法維持穩(wěn)定的電壓輸出。隨后，筆者根據各組的匯報內容進行提問和探討，例如針對A小組的匯報提問：是否存在非短路因素導致動力電池電壓異常的可能性？這一提問旨在引導學生圍繞電池電壓問題展開更為深入的討論與闡釋。最后，筆者全面梳理各類故障現象及其成因，確保學生能夠全面、準確地掌握動力電池短路故障的診斷與排除原理及方法。在新能源汽修專業(yè)課程教學中，筆者通過解釋環(huán)節(jié)鼓勵學生積極發(fā)表個人見解，為學生提供了充分的表達機會。這不僅有助于教師深入了解學生對新能源汽修知識的掌握程度，以及他們對新概念的理解程度，而且也為后續(xù)5E教學的順利開展奠定了堅實的基礎。（四）遷移：加強拓展訓練，發(fā)展學生的實踐能力在5E教學模式中，遷移環(huán)節(jié)作為第四個關鍵步驟，旨在深化和鞏固學生的已學知識。特別是在新能源汽修專業(yè)教學中，這一環(huán)節(jié)對技術技能的培養(yǎng)尤為關鍵。當學生掌握了新概念、新知識后，教師需要采取相關策略構建與課程內容相契合的問題情境。這一做法能夠有效引導學生將新獲得的知識與技能運用于新的實際情境中，通過實踐鍛煉使學生能夠利用新掌握的概念和知識解析問題原理，并依托技術手段有效解決這些問題。5E教學模式中的遷移環(huán)節(jié)，實質上是通過一系列精心設計的拓展訓練來實現的。這些拓展訓練不僅涵蓋了與課程內容相關的同類知識點的問題情境，而且包括了依據學生的當前發(fā)展水平而創(chuàng)設的更具挑戰(zhàn)性的問題情境。通過這些活動，學生有機會回顧和深化已有的知識經驗，從而進一步拓寬知識視野，促進整體思維能力的提升。在教學過程中，筆者通過兩個主要環(huán)節(jié)開展拓展遷移訓練。首先，通過引入新問題推動知識的遷移應用。以“動力電池的內短路故障檢測與維修”為例，完成教學后，筆者提出新問題：“如何準確區(qū)分動力電池的內短路與漏液故障？”隨后，筆者提供具有內短路和漏液故障的電池樣本，引導學生運用觀察外殼、氣味辨別、試紙測試和電壓檢測等方法，深入理解和區(qū)分兩種故障的不同之處，從而有效解決新問題。接著，筆者設計知識拓展遷移的練習，旨在基于現有知識進一步拓展學生的思維。例如，在“描述一個宏光MINIEV充電后啟動動力不足，儀表盤顯示電池電量低，但排除電線破損或接觸不良后，發(fā)現電池內阻過高”的情境中，筆者引導學生思考導致故障的原因。學生在新知識的啟發(fā)下，聚焦“電池內阻過高”這一關鍵點，通過實驗探究發(fā)現電池主控制器內部電子元件損壞，從而準確診斷為動力電池故障是由主控制器內部故障導致的。這一訓練過程鞏固了學生的專業(yè)知識，提升了他們的實踐操作能力。（五）評價：實施多元化評價，提高知識建構的效度首先，是實現評價主體的多元化。過去教學評價主要依賴于教師，學生則作為被評價的對象。此種方式是教師對教學效果或學生學習成果的簡單總結，可能出現主觀、片面的評價結果，無法全面反映學生的學習狀況。鑒于5E教學模式著重核心概念的構建，教師需對核心概念建構的效果進行重點評價。在新能源汽修專業(yè)課程教學中，為提高評價的客觀性與全面性，教師應對評價主體進行拓展。評價主體中不僅要有教師，還應包括與教學密切相關的其他主體，如課程督導、學生、用人單位相關管理人員等。這些評價主體的參與對學生改進學習模式、深化核心概念理解具有顯著作用。具體而言，學生自評能夠促使學生主動反思自身在新能源汽修知識原理及技術掌握方面的不足，及時調整學習策略。學生互評，特別是在小組合作學習、項目式學習中，通過近距離觀察同伴的操作情況，能夠全面反映其他同學的學習現狀，提出具體建議。此外，企業(yè)導師作為人才需求方的代表，其評價尤為關鍵。邀請新能源汽車企業(yè)的技術專家參與評價，他們的評價反饋直接反映了行業(yè)需求，有助于學生根據行業(yè)崗位需求進行學習，有針對性地進行知識建構。其次，是評價內容的多元化。當前，針對中職學校新能源汽修專業(yè)課程的教學現狀，教師需要強調實操技能的重要性，以更好地培養(yǎng)符合技能型汽修人才實際需求的專業(yè)人才。因此，筆者建議在教學考核中增加實操技能考核內容的比例。具體來說，中職學?？梢酝ㄟ^布置模擬實操或現場操作作業(yè)，確保學生每學期不少于三次的實操機會，并將平時成績的占比提升至40.00%至50.00%，從而有效增加學生的實操機會，豐富學生的實踐經驗。同時，為了全面考查學生的學習情況，教學評價不應僅限于專業(yè)知識技能的考查，還應進行道德品行、學習態(tài)度、方法策略、能力品質及身心健康等多方面的考查。這樣的綜合評價模式有助于促進學生的全面發(fā)展，使其在就業(yè)市場上更具競爭力。最后，是評價方式的多元化。在新能源汽修行業(yè)快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的以理論考試為主的評價方式已不足以全面反映學生的實操技能培養(yǎng)水平。為確保人才培養(yǎng)符合行業(yè)實際需求，中職學校必須摒棄單一的評價手段，轉而采用多元化的教學評價方式。多元化的教學評價方式，在類型上，包括橫向評價、縱向評價、自主評價、合作評價、綜合評價及鑒定評價等；在形式上，包括書面測驗、口頭測驗、活動報告、課堂觀察、課后訪談、課內外作業(yè)以及成長記錄等。只有通過多維度、多視角的綜合評價，才能保證評價結果全面、公平、合理與準確，從而驅動學生主動反思學習，增強學生的學習自信心。這樣的評價方式有助于學生在下一個學習階段更加積極地投入學習，主動探究、參與解釋并積極練習，從而實現5E教學模式的良性循環(huán)，為新能源汽修行業(yè)培養(yǎng)更多符合需求的高素質人才。如，筆者將“動力電池單體故障維修”這一內容的三維評價目標設定如下：一是知識目標，確保學生深入理解并掌握動力電池單體故障的基本類型、故障現象及其產生原因，為后續(xù)的維修工作奠定堅實的理論基礎。二是技能目標，著重培養(yǎng)學生的實際操作能力，包括準確識別動力電池單體故障、深入分析故障原因以及高效進行故障維修等技能，以滿足行業(yè)對專業(yè)技術人才的需求。三是態(tài)度目標，強調安全操作在維修過程中的核心地位，通過教學使學生形成嚴謹、細致的工作態(tài)度，確保維修工作的高效、安全進行。在教學實施過程中，由于動力電池單體維修中的電池拆裝、故障診斷、模塊更換等操作對技術精度要求較高，操作不當可能導致電池損壞或人身傷害，因此，筆者要求學生精準掌握這些技術難點，以提升其專業(yè)性和工作安全性。為全面、客觀地評價學生的學習成果，筆者設定了以下考核模式：平時成績占20.00%，包括出勤和作業(yè)各占10.00%；理論考試占40.00%，主要采取閉卷考試形式；項目考核占40.00%，由學生、任課教師、專業(yè)教學秘書、企業(yè)導師等多方人員共同參與，確保評價的公正性和全面性。這一考核模式既注重理論知識的檢驗，又強調實踐能力的評估，有利于全面反映學生的學習成果。同時，評價主體的多元化也進一步保證了評價結果的客觀性和公正性。評價環(huán)節(jié)是5E教學的關鍵總結階段，旨在客觀評判教學效果，并對前四個環(huán)節(jié)的實施情況進行全面回顧。此環(huán)節(jié)有助于學生更清晰地認識自身在學習過程中的優(yōu)勢與不足，從而進行自我提升。同時，教師也能通過收集學生的反饋意見與教學建議，持續(xù)優(yōu)化5E教學模式，確保各個教學流程的有效性與高效性。三、采取5E教學模式實施新能源汽修專業(yè)課程教學的成效與反思為了檢驗在新能源汽修專業(yè)課程實施5E教學的效果，筆者設計了一份較為詳盡的調研問卷。調研過程中，筆者通過問卷星平臺共發(fā)放了330份問卷。筆者回收了312份問卷，回收率高達94.55%，其中，教師問卷占比為7.69%，共計24份；學生問卷占比為92.31%，共計288份。所有回收的問卷均符合調研要求，有效問卷率為100%。問卷調研聚焦5E教學模式在實踐應用中的成效，以及師生的態(tài)度與建議。如，在關于“是否了解5E教學模式”的調查中，數據顯示有18.91%的學生表示不了解，有81.09%的學生表示有不同程度的了解。這一結果表明，仍有部分學生對5E教學模式缺乏足夠認識，這可能會影響到他們在該教學模式下的學習效率。在“是否認可教師的5E教學實踐過程”的調研中，有89.93%的學生選擇了“比較認可”或“非常認可”，有10.07%的學生則表達了不認可的態(tài)度，主要是難以理解教師的意圖、教學風格較為呆板缺乏趣味性等。針對“是否認可5E教學模式在新能源汽車檢測與維修專業(yè)課程中的效果”的調研，結果顯示，僅有4.17%的學生表示不認可，理由是對自身學習幫助有限、流程復雜且耗時、操作難度高等；有95.83%的學生則給予了積極的認可，這表明5E教學模式在新能源汽修專業(yè)的教學中具有顯著的積極作用。在收集師生對5E教學模式改進建議的調研中，學生普遍建議增加探究環(huán)節(jié)的操作材料和場地，以及加強實驗環(huán)節(jié)的安全保障。教師則強調要加強實訓室和實訓設施的建設，以提供更加安全的實訓環(huán)境。這些建議均指向了新能源汽修專業(yè)實操性項目的危險