Expanding the 5E ModelA proposed 7E

Expanding the 5E Model
A proposed 7E model emphasizes “transfer of learning” and the importance of eliciting
prior understanding
Arthur Eisenkraft
SOMETIMES A CURRENT MODEL MUST BE AMENDED TO
maintain its value after new information, insights, and
knowledge have been gathered. Such is now the case with
the highly successful 5E learning cycle and instructional
model (Bybee 1997). Research on how people learn and
the incorporation of that research into lesson plans and
curriculum development demands that the 5E model
be expanded to a 7E model.
The 5E learning cycle model requires instruction to
include the following discrete elements: engage,
explore, explain, elaborate, and evaluate. The
proposed 7E model expands the engage element into
two components—elicit and engage. Similarly, the 7E
model expands the two stages of elaborate and
evaluate into three components— elaborate, evaluate,
and extend. The transition from the 5E model to the
7E model is illustrated in Figure 1.
These changes are not suggested to add complexity,
but rather to ensure instructors do not omit crucial
elements for learning from their lessons while under
the incorrect assumption they are meeting the
requirements of the learning cycle.
Eliciting prior understandings
Current research in cognitive science has shown that
eliciting prior understandings is a necessary
component of the learning process. Research also has
shown that expert learners are much more adept at
the transfer of learning than novices and that practice
in the transfer of learning is required in good
instruction (Bransford, Brown, and Cocking 2000).
The engage component in the 5E model is intended to
capture students’ attention, get students thinking
about the subject matter, raise questions in students’
minds, stimulate thinking, and access prior
knowledge. For example, teachers may engage
students by creating surprise or doubt through a
demonstration that shows a piece of steel sinking and
a steel toy boat floating. Similarly, a teacher may place
an ice cube into a glass of water and have the class
observe it float while the same ice cube placed in a
second glass of liquid sinks. The corresponding
conversation with the students may access their prior
learning. The students should have the opportunity to
ask and attempt to answer, “Why is it that the toy
boat does not sink?”
The engage component includes both accessing prior
knowledge and generating enthusiasm for the subject
matter. Teachers may excite students, get them
interested and ready to learn, and believe they are
fulfilling the engage phase of the learning cycle, while
ignoring the need to find out what prior knowledge
students bring to the topic. The importance of eliciting
prior understandings in ascertaining what students
know prior to a lesson is imperative. Recognizing that
students construct knowledge from existing
knowledge, teachers need to find out what existing
knowledge their students possess. Failure to do so
may result in students developing concepts very
different from the ones the teacher intends (Bransford,
Brown, and Cocking 2000).
A straightforward means by which teachers may elicit
prior understandings is by framing a “What Do You
Think” question at the outset of the lesson as is done
consistently in some current curricula. For example, a
common physics lesson on seat belts might begin with
Expanding the 5E Model
A proposed 7E model emphasizes “transfer of learning” and the importance of eliciting
prior understanding
Arthur Eisenkraft
SOMETIMES A CURRENT MODEL MUST BE AMENDED TO
maintain its value after new information, insights, and
knowledge have been gathered. Such is now the case with
the highly successful 5E learning cycle and instructional
model (Bybee 1997). Research on how people learn and
the incorporation of that research into lesson plans and
curriculum development demands that the 5E model
be expanded to a 7E model.
Physicsxxxiii
© It’s About Time
a question about designing seat belts for a racecar
traveling at a high rate of speed (Figure 2, p. xxxiv).
“How would they be different from ones available on
passenger cars?” Students responding to this question
communicate what they know about seat belts and
inform themselves, their classmates, and the teacher
about their prior conceptions and understandings.
There is no need to arrive at consensus or closure at
this point. Students do not assume the teacher will tell
them the “right” answer. The “What Do You Think”
question is intended to begin the conversation.
The proposed expansion of the 5E model does not
exchange the engage component for the elicit
component; the engage component is still a necessary
element in good instruction. The goal is to continue to
excite and interest students in whatever ways possible
and to identify prior conceptions. Therefore, the elicit
component should stand alone as a reminder of its
importance in learning and constructing meaning.
Explore and explain
The explore phase of the learning cycle provides an
opportunity for students to observe, record data,
isolate variables, design and plan experiments, create
graphs, interpret results, develop hypotheses, and
organize their findings. Teachers may frame questions,
suggest approaches, provide feedback, and assess
understandings. An excellent example of teaching a
lesson on the metabolic rate of water fleas (Lawson
2001) illustrates the effectiveness of the learning cycle
with varying amounts of teacher and learner
ownership and control (Gil 2002).
Students are introduced to models, laws, and theories
during the explain phase of the learning cycle.
Students summarize results in terms of these new
theories and models. The teacher guides students
toward coherent and consistent generalizations, helps
students with distinct scientific vocabulary, and
provides questions that help students use this
vocabulary to explain the results of their explorations.
The distinction between the explore and explain
components ensures that concepts precede
terminology.
Applying knowledge
The elaborate phase of the learning cycle provides an
opportunity for students to apply their knowledge to
new domains, which may include raising new
questions and hypotheses to explore. This phase may
also include related numerical problems for students
to solve. When students explore the heating curve of
water and the related heats of fusion and
vaporization, they can then perform a similar
experiment with another liquid or, using data from a
reference table, compare and contrast materials with
respect to freezing and boiling points. A further
elaboration may ask students to consider the specific
heats of metals in comparison to water and to explain
why pizza from the oven remains hot but aluminum
foil beneath the pizza cools so rapidly.
The elaboration phase ties directly to the
psychological construct called “transfer of learning”
(Thorndike 1923). Schools are created and supported
with the expectation that more general uses of
knowledge will be found outside of school and
beyond the school years (Hilgard and Bower 1975).
Transfer of learning can range from transfer of one
concept to another (e.g., Newton’s law of gravitation
and Coulomb’s law of electrostatics); one school
subject to another (e.g., math skills applied in
FIGURE I
The proposed 7E learning cycle
and instructional model.
5E 7E
Elicit
Engage
Engage
Explore Explore
Explain Explain
Elaborate
Elaborate
Evaluate
Evaluate
Extend
Coordinated Sciencexxxiv
Coordinated Science
© It’s About Time
scientific investigations); one year to
another (e.g., significant figures,
graphing, chemistry concepts in
physics); and school to nonschool
activities (e.g., using a graph to
calculate whether it is cost effective to
join a video club or pay a higher rate
on rentals) (Bransford, Brown, and
Cocking 2000).
Too often, the elaboration phase has
come to mean an elaboration of the
specific concepts. Teachers may
provide the specific heat of a second
substance and have students perform
identical calculations. This practice in
transfer of learning seems limited to
near transfer as opposed to far or
distant transfer (Mayer 1979). Even
though teachers expect wonderful
results when they limit themselves to
near transfer with large similarities
between the original task and the
transfer task, they know students
often find elaborations difficult. And
as difficult as near transfer is for
students, the distant transfer is usually
a much harder road to traverse.
Students who are quite able to discuss
phase changes of substances and their
related freezing points, melting points,
and heats of fusion and vaporization
may find it exceedingly difficult to
transfer the concept of phase change
as a means of explaining traffic
congestion.
Practicing the transfer
of learning
The addition of the extend phase to
the elaborate phase is intended to
explicitly remind teachers of the
importance for students to practice the
transfer of learning. Teachers need to
make sure that knowledge is applied
in a new context and is not limited to
simple elaboration. For instance, in
another common activity students
may be required to invent a sport that
can be played on the moon. An
activity on friction informs students
that friction increases with weight.
FIGURE 2
Seat belt lesson using the 7E model.
Elicit prior understandings
Students are asked,“Suppose you had to design seat belts for a racecar
traveling at high speeds. How would they be different from ones
available on passenger cars?” The students are required to write a brief
response to this “What Do You Think?” question in their logs and then
share with the person sitting next to them.The class then listens to
some of the responses.This requires a few minutes of class time.
Engage
Students relate car accidents they have witnessed in movies or in real
life.
Explore
The first part of the exploration requires students to construct a clay
figure they can sit on a cart.The cart is then

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ขยายแบบ 5e คือแบบแบบ 7E เสนอเน้น "การถ่ายโอนการเรียนรู้" และความสำคัญของ elicitingทำความเข้าใจก่อนArthur Eisenkraftบางครั้งต้องแก้ไขแบบปัจจุบันเพื่อรักษาค่าของมันหลังจากข้อมูลใหม่ ความเข้าใจ และมีการรวบรวมความรู้ ดังกล่าวเป็นกรณีที่มีวงจรการเรียนรู้ 5e คือแบบประสบความสำเร็จ และสอนแบบจำลอง (Bybee 1997) วิจัยวิธีการเรียนรู้ของบุคคล และ ในการประสานงานวิจัยที่เป็นแผนการสอน และพัฒนาหลักสูตรความต้องการที่แบบ 5e คือแบบ สามารถขยายให้กับรุ่น 7Eวงจรการเรียนรู้ 5e คือแบบจำลองต้องใช้คำสั่งมีองค์ประกอบต่อไปนี้ไม่ต่อเนื่อง: ต่อสู้สำรวจ อธิบาย อธิบาย และประเมินงาน ที่รุ่น 7E เสนอขยายองค์ประกอบส่วนร่วมเป็นส่วนสองตัวรับ และมีส่วนร่วม ในทำนองเดียวกัน 7Eรุ่นขยายขั้นสองของความละเอียด และประเมินเป็นส่วนประกอบที่สามคืออธิบาย ประเมินและขยาย เปลี่ยนจากแบบ 5e คือแบบต้องการรุ่น 7E จะแสดงในรูปที่ 1 เปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะไม่แนะนำการเพิ่มความซับซ้อนแต่แทนที่จะให้ผู้สอนไม่ละเว้นสิ่งสำคัญองค์ประกอบของการเรียนรู้จากบทเรียนของพวกเขาในขณะที่ภายใต้อัสสัมชัญที่ไม่ถูกต้องเป็นการประชุมความต้องการของวงจรการเรียนรู้ Eliciting เปลี่ยนความเข้าใจก่อน งานวิจัยปัจจุบันในวิทยาศาสตร์ประชานได้แสดงที่eliciting เปลี่ยนความเข้าใจก่อนเป็นสิ่งจำเป็นส่วนประกอบของกระบวนการเรียนรู้ นอกจากนี้ยังมีงานวิจัยแสดงว่า ผู้เรียนผู้เชี่ยวชาญเป็นเชี่ยวชาญมากที่โอนเรียนสามเณรและปฏิบัตินั้นในการถ่ายโอนการเรียนรู้จะต้องดีคำแนะนำ (Bransford, Brown และ Cocking 2000)ส่วนประกอบส่วนร่วมในรูปแบบ 5e คือแบบมีวัตถุประสงค์เพื่อจับความสนใจของนักเรียน นักเรียนได้คิดเกี่ยวกับเรื่อง ยกคำถามของนักเรียนกระตุ้นจิตใจ ความคิด และก่อนเข้าความรู้ ตัวอย่าง อาจมีส่วนร่วมของครูนักเรียน โดยการสร้างแปลกใจ หรือสงสัยโดยการสาธิตที่แสดงชิ้นส่วนของเหล็กจม และมีเรือเหล็กของเล่นลอยน้ำ ครูอาจทำได้ในทำนองเดียวกันcube เป็นแก้วน้ำน้ำแข็ง และมีคลาสสังเกตมันลอยขณะ cube เดียวน้ำแข็งวางไว้ในอ่างน้ำสองแก้ว ให้สอดคล้องกับสนทนากับนักเรียนอาจเข้าถึงของพวกเขาก่อนเรียนรู้ นักเรียนควรมีโอกาสถาม และพยายามตอบ, "เหตุที่ของเล่นเรือไม่จมหรือไม่"ส่วนประกอบส่วนร่วมรวมทั้งก่อนเข้าถึงความรู้และสร้างความกระตือรือร้นในเรื่องเรื่อง ครูอาจกระตุ้นนักเรียน พวกเขาได้รับสนใจ และพร้อมที่จะเรียนรู้ และเชื่อว่า จะในขณะที่ดำเนินการตามขั้นตอนการส่วนร่วมของวงจรการเรียนรู้ละเว้นต้องค้นหาว่าความรู้เดิมนำนักเรียนไปหัวข้อ ความสำคัญของ elicitingเปลี่ยนความเข้าใจก่อนใน ascertaining เรียนอะไรรู้ก่อนบทเรียนมีความจำเป็น ยอมรับว่านักเรียนสร้างความรู้ที่มีอยู่ความรู้ ครูต้องหาสิ่งที่มีอยู่ความรู้ที่นักศึกษามี ความล้มเหลวในการทำงานอาจส่งผลให้นักเรียนพัฒนาแนวคิดมากแตกต่างจากครูตั้งใจ (Bransfordสีน้ำตาล และ Cocking 2000)ซึ่งครูอาจบอกวิธีตรงไปตรงมาเปลี่ยนความเข้าใจก่อนคือการเข้ากรอบ "อะไรทำคุณคิดว่า"คำถามที่มือของบทเรียนเป็นเสร็จในบางหลักสูตรปัจจุบันอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่าง การบทเรียนฟิสิกส์ทั่วไปในเข็มขัดอาจเริ่มต้นด้วยขยายแบบ 5e คือแบบแบบ 7E เสนอเน้น "การถ่ายโอนการเรียนรู้" และความสำคัญของ elicitingทำความเข้าใจก่อนArthur Eisenkraftบางครั้งต้องแก้ไขแบบปัจจุบันเพื่อรักษาค่าของมันหลังจากข้อมูลใหม่ ความเข้าใจ และมีการรวบรวมความรู้ ดังกล่าวเป็นกรณีที่มีวงจรการเรียนรู้ 5e คือแบบประสบความสำเร็จ และสอนแบบจำลอง (Bybee 1997) วิจัยวิธีการเรียนรู้ของบุคคล และ ในการประสานงานวิจัยที่เป็นแผนการสอน และพัฒนาหลักสูตรความต้องการที่แบบ 5e คือแบบ สามารถขยายให้กับรุ่น 7EPhysicsxxxiii© มันเกี่ยวกับเวลาคำถามเกี่ยวกับการออกแบบเข็มขัดสำหรับ racecar เป็นการเดินทางในอัตราความเร็ว (รูป 2, p. xxxiv) สูง"ว่าพวกเขาจะแตกต่างจากคนที่มีรถยนต์หรือไม่" นักเรียนตอบคำถามนี้สื่อสารสิ่งที่พวกเขารู้เกี่ยวกับเข็มขัดนิรภัย และแจ้งให้ทราบด้วยตนเอง เพื่อนร่วมชั้นของพวกเขา และครูเกี่ยวกับ conceptions ก่อนและเปลี่ยนความเข้าใจของพวกเขาไม่จำเป็นต้องเข้ามาช่วย หรือปิดที่จุดนี้ นักเรียนคิดได้จะบอกให้ครูพวกเขา "ขวา" ตอบ "ไง"คำถามมีวัตถุประสงค์เพื่อเริ่มต้นการสนทนา การขยายตัวที่นำเสนอรุ่น 5e คือแบบไม่ได้ส่วนประกอบส่วนร่วมสำหรับ elicit การแลกเปลี่ยนส่วนประกอบ ส่วนประกอบส่วนร่วมยังคงเป็นสิ่งจำเป็นองค์ประกอบในคำแนะนำที่ดี มีเป้าหมายที่จะ ดำเนินต่อไปกระตุ้น และสนใจเรียนได้วิธีใดก็ตามก การระบุ conceptions ก่อน ดังนั้น elicitคอมโพเนนต์ควรต่างหากที่เป็นเครื่องเตือนใจของตนความสำคัญในการเรียนรู้ และสร้างความหมาย สำรวจ และอธิบาย Explore ระยะของรอบการเรียนรู้ให้มีโอกาสสำหรับนักเรียนสังเกต บันทึกข้อมูลแยกตัวแปร การออกแบบ และวางแผนการทดลอง สร้างกราฟ ตีผลลัพธ์ สมมุติฐาน พัฒนา และจัดการเปิดเผย ครูอาจกรอบคำถามแนะนำวิธี แสดงความคิดเห็น และประเมินเปลี่ยนความเข้าใจกัน ตัวอย่างที่ดีของการสอนแบบบทเรียนบนอัตราการเผาผลาญน้ำ fleas (ลอว์สัน2001) แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของวงจรการเรียนรู้มีจำนวนแตกต่างกันของครูและผู้เรียนเป็นเจ้าของและควบคุม (Gil 2002) นักเรียนจะแนะนำรุ่น กฎหมาย และทฤษฎีระยะ explain ของวงจรการเรียนรู้นักเรียนสรุปผลในด้านเหล่านี้ใหม่ทฤษฎีและแบบจำลอง ครูแนะนำนักเรียนไปทาง generalizations coherent และสม่ำเสมอ ช่วยศึกษาคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์แตกต่างกัน และมีคำถามที่ช่วยให้นักเรียนใช้คำศัพท์ที่อธิบายผลลัพธ์ของการสำรวจความแตกต่างระหว่างการ explore และอธิบายคอมโพเนนต์เพื่อให้แน่ใจว่า นำแนวคิดคำศัพท์ ใช้ความรู้ มีขั้นตอนอย่างประณีตของวงจรการเรียนรู้การโอกาสสำหรับนักเรียนใช้ความรู้เพื่อโดเมนใหม่ ซึ่งอาจมีการเพิ่มใหม่คำถามและสมมุติฐานการ ระยะนี้อาจยัง มีปัญหาที่เกี่ยวข้องกับตัวเลขสำหรับนักเรียนการแก้ปัญหา เมื่อนักเรียนสำรวจเส้นโค้งความร้อนของน้ำและหลอมการค้าที่เกี่ยวข้อง และกลายเป็นไอ พวกเขาสามารถดำเนินการคล้ายกันทดลองกับของเหลวอื่น หรือ ใช้ข้อมูลจากการตารางอ้างอิง วัสดุเปรียบเทียบและเปรียบต่างเคารพในการแช่แข็ง และจุดเดือด การเพิ่มเติมทุก ๆ อาจให้นักเรียนพิจารณาการheats ของโลหะ โดยน้ำ และอธิบายทำไมพิซซ่าจากเตาอบจะร้อนแต่อลูมิเนียมฟอยล์ใต้จามพิซซ่าอย่างรวดเร็ว ระยะทุก ๆ ความสัมพันธ์โดยตรงกับการสร้างจิตใจที่เรียกว่า "การถ่ายโอนการเรียนรู้"(Thorndike 1923) มีสร้างโรงเรียน และได้รับการสนับสนุนมีความคาดหวังที่ใช้ทั่วไปจะพบความรู้ภายนอกโรงเรียน และเกินปีโรงเรียน (Hilgard และ Bower 1975)การถ่ายโอนการเรียนรู้สามารถช่วงจากการโอนย้ายของแนวคิดอื่น (เช่น ของนิวตันกฏของแรงโน้มถ่วงและกฎหมายของ Coulomb electrostatics); โรงเรียนหนึ่งมีอีก (เช่น ทักษะคณิตศาสตร์ประยุกต์ใช้ในรูปฉันวงจรการเรียนรู้เสนอ 7Eและจัดการเรียนการสอนแบบ5E คือแบบ 7Eบอกมีส่วนร่วมมีส่วนร่วมสำรวจสำรวจอธิบายอธิบายอธิบายอธิบายประเมินประเมินขยายSciencexxxiv ประสานวิทยาศาสตร์ประสาน © มันเกี่ยวกับเวลาตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์), ปีหนึ่งอื่น (เลขนัยสำคัญเช่นสร้างกราฟ เคมีแนวคิดในฟิสิกส์); และโรงเรียนเพื่อ nonschoolกิจกรรม (เช่น การใช้กราฟเพื่อคำนวณว่า มันจะมีประสิทธิภาพต้นทุนการร่วมคลับวิดีโอ หรือจ่ายมากขึ้นในให้เช่า) (Bransford, Brown และCocking 2000) บ่อยเกินไป มีขั้นตอนทุก ๆมาหมายความว่า ทุก ๆ การของการแนวคิดเฉพาะเจาะจง ครูอาจให้ความร้อนเฉพาะของหนึ่งวินาทีสาร และมีนักเรียนทำคำนวณเหมือนกัน แบบฝึกหัดนี้ในการถ่ายโอนการเรียนรู้ดูเหมือนว่าโอนย้ายเป็นซึ่งตรงกันข้ามไปใกล้ไกล หรือไกลโอนย้าย (เมเยอร์ 1979) แม้แม้ว่าครูคาดหวังยอดเยี่ยมผลลัพธ์จะจำกัดตัวเองไปโอนใกล้ มีความเหมือนมากระหว่างงานต้นฉบับและโอนย้ายงาน พวกเขารู้ว่านักเรียนมักจะค้นหา elaborations ยาก และเป็นการยากเช่นใกล้โอนนักเรียน โอนย้ายไกลเป็นปกติมากหนักถนนเพื่อข้ามนักเรียนที่ค่อนข้างจะพูดคุยระยะเปลี่ยนแปลงของสาร และของพวกเขาที่เกี่ยวข้องกับจุดเยือกแข็งจุด จุดหลอมเหลวและหลอมรวมกันและกลายเป็นไออาจพบมันไปยากไปแนวคิดของการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนการโอนย้ายของการอธิบายการจราจรแออัดฝึกการโอนย้าย การเรียนรู้ การเพิ่มขั้นตอนการขยายการขั้นตอนอย่างประณีตมีวัตถุประสงค์เพื่อเตือนครูของชัดเจนความสำคัญสำหรับนักเรียนฝึกการการถ่ายโอนการเรียนรู้ ครูจำเป็นต้องแน่ใจว่า มีใช้ความรู้ในบริบทใหม่ และไม่จำกัดทุก ๆ อย่าง ตัวอย่าง ในนักเรียนกิจกรรมทั่วไปอีกอาจต้องคิดค้นกีฬาที่สามารถเล่นบนดวงจันทร์ มีกิจกรรมในแรงเสียดทานจะแจ้งให้นักเรียนแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นกับน้ำหนักรูปที่ 2เรียนเข็มขัดใช้แบบ 7Eบอกเปลี่ยนความเข้าใจก่อนนักเรียนจะถาม "สมมติว่าคุณมีการออกแบบเข็มขัดสำหรับ racecar เป็นการเดินทางที่ความเร็วสูง ว่าพวกเขาจะแตกต่างจากคนหรือไม่มีรถยนต์หรือไม่" นักเรียนจะต้องเขียนย่อตอบคำถามนี้ "คุณคิดอย่างไร" ในบันทึกของพวกเขาแล้วใช้ร่วมกันกับคนที่นั่งถัดจากพวกเขาเรียนแล้วฟังบางส่วนของการตอบสนองนี้ต้องกี่นาทีของเวลาเรียนมีส่วนร่วมนักเรียนเกี่ยวข้องกับอุบัติเหตุรถที่พวกเขาได้เห็น ในภาพยนตร์ หรือ ในจริงชีวิตสำรวจส่วนแรกของการสำรวจต้องการนักเรียนที่จะสร้างเป็นดินเหนียวพวกเขาสามารถนั่งบนรถเข็นเป็นรูปรถเข็นอยู่แล้ว