Im 5-E-Unterrichtsmodell bauen die Schüler aus ihren Erfahrungen Wissen und Bedeutung auf. Dieses Modell wurde im Rahmen einer BSCS (Biological Sciences Curriculum Study) entwickelt, um das naturwissenschaftliche und gesundheitliche Curriculum für Grundschulen zu verbessern. Die 5-E-Methode ist ein Beispiel für forschungsbasiertes Lernen, bei dem Schüler Fragen stellen, entscheiden, welche Informationen ihr Verständnis verbessern, und sich dann selbst einschätzen.
Die Untersuchung ergab positive Ergebnisse, als das 5-E-Modell von den Schulen übernommen wurde. Standardisierte Testergebnisse zeigten, dass die Schüler in Klassenräumen, die das BSCS-Wissenschaftsprogramm zwei Jahre lang verwendeten, den Schülern in anderen Klassenräumen um vier Monate voraus waren. Laut dem veröffentlichten Bericht "kann die nachhaltige Nutzung eines effektiven, forschungsbasierten Unterrichtsmodells den Schülern helfen, grundlegende Konzepte in der Wissenschaft und anderen Bereichen zu erlernen."
In diesem konstruktivistischen Lernmodell gibt es fünf Lernstufen, und jede Stufe beginnt mit dem Buchstaben E: engagieren, erforschen, erklären, erweitern und bewerten.
Um die Schüler einzubeziehen, sollten die Lehrkräfte das jeweilige Thema oder Konzept mit dem vorherigen Verständnis verbinden. Die Schüler werden ermutigt, Fragen zu stellen oder auf Erfahrungen zurückzugreifen. Der Lehrer korrigiert keine falschen Vorstellungen über das Thema oder Konzept, sondern macht sich Notizen über das Wiederauffinden dieser falschen Vorstellungen. Der Zweck der Engagement-Phase besteht darin, die Schüler für die Erforschung des Themas oder Konzepts zu begeistern.
Sobald die Schüler interessiert sind, können sie beginnen, die mit dem Thema oder Konzept verbundenen Probleme zu untersuchen. Die Studierenden stellen echte Fragen und entwickeln Hypothesen. Die Schlüsselkonzepte des Themas werden identifiziert, während Lehrer praktische Aktivitäten anbieten. Die Schüler entwickeln die Fähigkeiten, die zum Testen ihrer Ideen erforderlich sind. Der Lehrer erteilt derzeit keinen direkten Unterricht. Stattdessen führt der Lehrer die Schüler durch forschungsbasierte Fragen, da die Schüler in Gruppen zusammenarbeiten. In dieser Phase wird den Studenten Zeit eingeräumt, ihre Hypothesen zu verfeinern, sobald sie beginnen, über die Ergebnisse ihrer Untersuchungen nachzudenken.
Die Schüler entwickeln Erklärungen für das, was sie bereits beobachtet haben. Sie definieren das notwendige Vokabular und verknüpfen ihre Erkenntnisse mit Vorkenntnissen. Der Lehrer sollte die Schülerdiskussion unterstützen und Schülerfragen beantworten. Während diese Phase eine direkte Unterrichtsphase ist, bedeutet die Diskussion, dass diese neuen Informationen gemeinsam genutzt werden.
In dieser Phase verstehen die Schüler diese Informationen anhand eines einzigen Beispiels. Zum Beispiel können sie den Lebenszyklus einer Art oder einer bestimmten Regierungsform verstehen. Sie benötigen die Zeit, die in der nächsten Phase zur Verfügung gestellt wird, um ihr Verständnis zu verinnerlichen, bevor sie vergleichen und kontrastieren.
Die Forschung zeigt, dass die Schüler ihr Verständnis festigen müssen, indem sie das Gelernte mit etwas Realem verbinden. Sie müssen von einem einzelnen Beispiel in der Erklärungsphase zu einer Verallgemeinerung übergehen, die in anderen Beispielen angewendet werden kann. Bei der Anwendung dieser Informationen können die Studierenden neue Hypothesen formulieren. Die neuen Hypothesen können in neuen Untersuchungen überprüft werden. Beim Üben neuer Fähigkeiten können die Schüler Daten aufnehmen und daraus neue Schlussfolgerungen ziehen. In den Untersuchungen in der Ausbauphase verwenden die Studierenden das Vokabular und die Konzepte in ihren Diskussionen und beim Schreiben.
In der letzten Phase kehren die Schüler in die Einbeziehungsphase zurück, um ihr früheres Verständnis dessen, was sie jetzt wissen, zu vergleichen. Sie gehen auf etwaige Missverständnisse ein, die sie hielten, und der Lehrer sorgt dafür, dass diese Missverständnisse korrigiert werden. Sie reflektieren, was sie wissen und wie sie nun in der Lage sind, das, was sie wissen, schriftlich, in Diskussionen und Demonstrationen zu beweisen.
Untersuchungen zeigen, dass die Evaluierungsphase nicht übersprungen werden sollte. Ein Komponententest gehört nicht zu dieser Phase, da der Lehrer nach der Evaluierungsphase eine formelle Evaluierung durchführen kann. Stattdessen können Lehrer das durchgeführte Lernen anhand eines Problemszenarios bewerten, in dem die Schüler ihre neuen Kenntnisse anwenden sollten. Weitere Nachweise für das Verständnis können durch formative, informelle oder summative Bewertungen erbracht werden.
Lehrer, die das 5 E-Modell verwenden möchten, sollten sich bewusst sein, dass sie dieses Design für Einheiten von zwei bis drei Wochen verwenden sollten. Jede Stufe sollte so geplant sein, dass sie eine oder mehrere Lektionen enthält.
Der Mitentwickler des 5 E-Modells, Rodger W. Bybee, erklärte,
„Die Verwendung des 5E-Modells als Grundlage für eine einzelne Lektion verringert die Effektivität der einzelnen Phasen, da weniger Zeit und Möglichkeiten für das Herausfordern und Umstrukturieren von Konzepten und Lernfähigkeiten zur Verfügung stehen.“