BOPPPS教學(xué)模式在高中生物學(xué)概念教學(xué)的應(yīng)用

摘要：生物學(xué)概念是生物學(xué)科知識的主要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)。概念的形成需要學(xué)生的主動建構(gòu)，BOPPPS教學(xué)模式十分注重教學(xué)中對知識的自主構(gòu)建與探索。將BOPPPS教學(xué)模式運用于高中生物學(xué)概念教學(xué)，教師需關(guān)注導(dǎo)入、學(xué)習(xí)目標、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測以及總結(jié)等BOPPPS教學(xué)模式的六個環(huán)節(jié)，注重情境的創(chuàng)設(shè)、注重開展探究性學(xué)習(xí)活動。關(guān)鍵詞：BOPPPS教學(xué)模式；概念教學(xué)；高中生物學(xué)生物學(xué)概念是對生物的結(jié)構(gòu)、功能以及對生命現(xiàn)象的綜合性闡述，是生物學(xué)科知識的主要組成部分，是教學(xué)中的核心［1］。《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）明確要求教學(xué)過程重實踐，指出學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動參與的過程，學(xué)生通過探究性學(xué)習(xí)活動，能夠深刻地理解和運用生物學(xué)的概念［2］。因此，教師在生物學(xué)概念教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，自主建構(gòu)概念，這樣才能加深學(xué)生對生物學(xué)學(xué)科本質(zhì)的認識。然而，生物學(xué)概念教學(xué)存在著“重識記、忽視理解過程，重結(jié)論、忽視探究過程”的教學(xué)弊端［3］。因此，改變教師的課堂教學(xué)方式，落實探究教學(xué)是目前優(yōu)化生物學(xué)概念教學(xué)的途徑之一。BOPPPS教學(xué)模式是一種注重學(xué)生參與知識建構(gòu)，要求教師在課堂上采取以探究為特點的參與式教學(xué)，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。BOPPPS教學(xué)模式為教師在生物學(xué)概念教學(xué)中落實以探究性學(xué)習(xí)為特點的課堂教學(xué)改革提供了教學(xué)框架。一、BOPPPS教學(xué)模式的內(nèi)涵及研究現(xiàn)狀（一）BOPPPS教學(xué)模式的內(nèi)涵20世紀70年代加拿大教師技能培訓(xùn)體系ISW（InstructionalSkillsWorkshop）基于建構(gòu)主義理論首次提出一種新型教學(xué)模式——BOPPPS教學(xué)模式［4］。該模式將教學(xué)分為六個環(huán)節(jié)，分別為導(dǎo)入（Bridge-in）、學(xué)習(xí)目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（ParticipatoryLearning）、后測（Post-assessment）和總結(jié)（Summary），簡稱為BOPPPS［5］。BOPPPS教學(xué)模式對師生提出不同要求：引入作為BOPPPS教學(xué)模式的教學(xué)開端，要求教師采取適宜的教學(xué)手段使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望；學(xué)習(xí)目標環(huán)節(jié)展示了學(xué)生在課堂上要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)和預(yù)期效果，教師需要以《課程標準》為依據(jù)，根據(jù)課本教學(xué)內(nèi)容制訂適宜的學(xué)習(xí)目標；前測環(huán)節(jié)是檢驗學(xué)生已有知識水平和新課預(yù)習(xí)成果，可采用課堂提問、知識小測驗、問卷調(diào)查等方式，該環(huán)節(jié)的主要目的是建立新舊知識的聯(lián)系以及探查學(xué)生已有的概念認知是否科學(xué)，從而確定教學(xué)起點，因此前測任務(wù)的難度不宜過大；參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)是BOPPPS教學(xué)模式的中心環(huán)節(jié)，要求學(xué)生主動參與知識建構(gòu)過程，教師需要設(shè)計探究活動使學(xué)生深度參與課堂，促使學(xué)生主動思考、探索和建構(gòu)知識；后測環(huán)節(jié)是檢驗學(xué)習(xí)效果，了解目標達成度，并引導(dǎo)學(xué)生運用新知識解決相似情境的問題；總結(jié)環(huán)節(jié)強調(diào)師生共同總結(jié)課堂所學(xué)知識，鞏固學(xué)習(xí)成果，教師亦可在此環(huán)節(jié)評價學(xué)習(xí)目標的完成情況，為學(xué)生課后復(fù)習(xí)提供思考方向。（二）BOPPPS教學(xué)模式在中學(xué)教育的研究現(xiàn)狀尹慶豐于2018年將BOPPPS教學(xué)模式運用于中學(xué)教育中，探討了該教學(xué)模式與物理教學(xué)設(shè)計的適切性，并通過實踐驗證了該教學(xué)模式能提高學(xué)生課堂參與度，促進學(xué)生主動探索物理知識［6］。其他學(xué)科的研究者在分析了本學(xué)科的特點后，探討了基于BOPPPS教學(xué)模式的課堂教學(xué)設(shè)計及應(yīng)用效果。柳小康與字敏為了解決學(xué)生化學(xué)課堂參與度不高的問題，將BOPPPS教學(xué)模式運用于化學(xué)教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式能促進學(xué)生積極地進行自主探究［7］。徐天嘯認為該教學(xué)模式的參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)能創(chuàng)造學(xué)生自主學(xué)習(xí)情境，經(jīng)實踐發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式能促使學(xué)生沉浸于英語語法課堂的學(xué)習(xí)［8］。劉朝莉?qū)OPPPS教學(xué)模式運用于生物課堂中，發(fā)現(xiàn)其能夠有效提高學(xué)生課堂參與度，提升學(xué)生主動建構(gòu)知識的能力［9］。筆者在梳理前人的研究中發(fā)現(xiàn)，BOPPPS教學(xué)模式在課堂實踐中具有提高學(xué)生主動參與知識建構(gòu)的效果，與《課程標準》中要求學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)過程高度契合。因此，筆者嘗試運用BOPPPS教學(xué)模式優(yōu)化高中生物學(xué)概念教學(xué)。二、高中生物學(xué)概念教學(xué)實例本課教學(xué)內(nèi)容選自人教版高中生物學(xué)必修1第2章第4節(jié)“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者”。（一）引入環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣適宜的教學(xué)情境能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生在情境中積極思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)概念的動機。教學(xué)情境的類型有很多，如生活情境、問題情境、科學(xué)史情境、實驗情境等。本課教學(xué)通過播放視頻，呈現(xiàn)蛋白質(zhì)每日攝入量數(shù)據(jù)，創(chuàng)設(shè)問題情境來激發(fā)學(xué)生的探究欲望。教師首先播放《荒野求生》中貝爾·格里爾斯生吃蟲子的視頻片段并提問：貝爾為什么要吃蟲子？學(xué)生回答：補充蛋白質(zhì)。緊接著，教師呈現(xiàn)中國膳食指南推薦中國居民每日蛋白質(zhì)攝入量的數(shù)據(jù)并提問：貝爾吃蟲子補充蛋白質(zhì)，膳食指南也推薦我們每天攝入足夠的蛋白質(zhì)，可見蛋白質(zhì)對人體的重要性。那么蛋白質(zhì)在人體中究竟發(fā)揮著什么樣的作用？食物中的蛋白質(zhì)又是如何構(gòu)成我們機體的蛋白質(zhì)的呢？引導(dǎo)學(xué)生帶著問題進入本節(jié)課的學(xué)習(xí)。在引入環(huán)節(jié)，教師通過播放貝爾為活命生吃蟲子的視頻營造生動有趣的情境，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。利用情境信息設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生思考蛋白質(zhì)與生命活動之間的聯(lián)系，并以此指導(dǎo)學(xué)生健康生活。（二）目標環(huán)節(jié)：展示學(xué)習(xí)目標，引出概念學(xué)習(xí)目標指學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)達到的預(yù)期結(jié)果，是教師評估學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)。在生物學(xué)概念教學(xué)中呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標，能為學(xué)生探究與理解概念知識指明方向。本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標為，理解蛋白質(zhì)功能與生命活動之間的聯(lián)系，探究并能闡述氨基酸的分子結(jié)構(gòu)及其形成蛋白質(zhì)的過程，探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)聯(lián)。（三）前測環(huán)節(jié)：設(shè)置預(yù)估問題，建立新舊概念聯(lián)系前測環(huán)節(jié)教師通過提問了解學(xué)生已有的前概念水平，從而及時地調(diào)整教學(xué)進度。另外，學(xué)生的前概念未必都是科學(xué)的，如果存在錯誤概念，教師還要根據(jù)前概念設(shè)計有針對性的問題，引發(fā)認知沖突，在建構(gòu)概念過程中逐步引導(dǎo)學(xué)生正確理解概念。通過學(xué)情分析得知，學(xué)生在初中階段初步接觸過蛋白質(zhì)的功能，教師設(shè)計問題引導(dǎo)學(xué)生思考在校一天的生命活動，把生命活動與蛋白質(zhì)功能聯(lián)系起來：早上整理頭發(fā)、進行課間早操，引出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)功能；一日三餐消化需要酶的催化，飯后血糖短暫升高需要胰島素發(fā)揮作用，引出蛋白質(zhì)具有催化功能和調(diào)節(jié)功能；每時每刻都進行呼吸，雖然空氣中存在病菌，但是同學(xué)們?nèi)阅鼙３纸】禒顟B(tài)上課，引出蛋白質(zhì)具有運輸功能和免疫功能（如圖1所示）。接著教師補充資料講解機體的生命活動主要由蛋白質(zhì)來執(zhí)行，促使學(xué)生進一步認同和理解蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)與承擔(dān)者。在前測環(huán)節(jié)，教師利用學(xué)生在校的生活情境，引導(dǎo)學(xué)生逐步理解蛋白質(zhì)的功能，并建立人體生命活動與蛋白質(zhì)功能的聯(lián)系，對知識的掌握由淺入深、循序漸進，從而達成第一個目標任務(wù)。（四）參與環(huán)節(jié)：鼓勵參與活動，促進學(xué)生主動建構(gòu)概念在生物學(xué)概念教學(xué)中，如果僅通過教師講解容易使學(xué)生對概念的認知停留在字面表達上，學(xué)生難以很好地理解概念。因此，教師需要設(shè)計教學(xué)活動促進學(xué)生深度參與知識加工過程，主動建構(gòu)概念，深入理解概念的本質(zhì)。以學(xué)生為主體的教學(xué)活動通常包括小組合作學(xué)習(xí)、角色扮演、案例分析、模型建構(gòu)等。本節(jié)課主要采用模型建構(gòu)的方法，讓學(xué)生深度參與課堂。學(xué)生在模型建構(gòu)過程中自主感知概念，主動形成概念并理解概念本質(zhì)?；顒?：探究氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其結(jié)構(gòu)通式教師首先提問：食物中的蛋白質(zhì)最終以什么形式被人體吸收？緊接著教師讓學(xué)生觀察幾種氨基酸的結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生用“正方形”劃出相同部分，用“圓圈”劃出不同之處，歸納出氨基酸的結(jié)構(gòu)特點及其組成元素，并嘗試寫出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。為了使學(xué)生更好地理解氨基酸的結(jié)構(gòu)并非平面結(jié)構(gòu)，教師提供顏色不同的黏土模擬組成氨基酸的元素，C、H、O、N為固定顏色的黏土，其他顏色代表側(cè)鏈基團R基，牙簽代表化學(xué)鍵。學(xué)生分組合作，先構(gòu)建氨基和羧基的基團，并在組間相互評價所構(gòu)建的模型是否具有科學(xué)性，在此過程中修正氨基和羧基的分子結(jié)構(gòu)模型。氨基酸的R基結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為了方便學(xué)生理解，教師可以簡化R基的表示形式，采用不同顏色的黏土代表不同的R基［10］。利用已經(jīng)組建好的氨基和羧基結(jié)構(gòu)模型，引導(dǎo)學(xué)生組建完整的氨基酸分子結(jié)構(gòu)通式模型，并進行組間評價，在互評過程中學(xué)生自主修正氨基酸結(jié)構(gòu)通式的物理模型（如圖2所示）。接下來教師提問：氨基酸分子只有一個氨基和一個羧基嗎？緊接著教師展示賴氨酸的結(jié)構(gòu)式，學(xué)生修正對氨基酸中氨基和羧基的分布和數(shù)量的理解?；顒?：探究氨基酸形成肽鏈并進一步組成蛋白質(zhì)的過程教師提問：食物中的蛋白質(zhì)分解成氨基酸進入細胞內(nèi)，那么這些氨基酸需要經(jīng)歷什么過程才能形成人體中的蛋白質(zhì)？由于此過程比較抽象，學(xué)生不易理解，因此教師可以播放氨基酸脫水縮合形成肽鏈的視頻。緊接著教師引導(dǎo)各小組利用氨基酸結(jié)構(gòu)模型，演繹氨基酸脫水縮合的過程（如圖3所示）。教師布置任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在建構(gòu)模型的過程中思考：氨基酸之間是如何連接的？連接兩個氨基酸的化學(xué)鍵是什么？何為二肽、多肽、肽鏈？學(xué)生通過小組合作，在建構(gòu)模型過程中理解和辨析這些概念。教師追問：氨基酸脫水縮合形成肽鏈后就是一個蛋白質(zhì)嗎？接著教師以氨基酸形成血紅蛋白為例，講解肽鏈需形成更為復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)才能組成蛋白質(zhì)。活動3：探究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因教師把學(xué)生組建的不同長度、種類、排列順序的氨基酸多肽鏈模型投影在交互白板上，引導(dǎo)學(xué)生觀察：如果這幾條多肽鏈分別形成蛋白質(zhì)，你認為這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能相同嗎？學(xué)生比較分析肽鏈模型，得出氨基酸的數(shù)目、種類、肽鏈的排列順序不同會導(dǎo)致多肽鏈的結(jié)構(gòu)不同，進而導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同。教師繼續(xù)補充血紅蛋白形成過程的資料，引導(dǎo)學(xué)生分析肽鏈的空間結(jié)構(gòu)不同也是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的原因之一。教師引導(dǎo)學(xué)生認同蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的多樣性這一觀點。在參與式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生主要通過組建物理模型活動，把微觀抽象的知識以宏觀且直觀的形式呈現(xiàn)出來，理解與建構(gòu)相關(guān)概念知識。在組間交流與評價過程中，完善模型建構(gòu)的同時修正對概念的理解。在整個參與式環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過建模發(fā)揮空間想象力，培養(yǎng)科學(xué)思維與探究能力，同時也建立和理解結(jié)構(gòu)決定功能，發(fā)展生命觀念。（五）后測環(huán)節(jié)：檢測目標達成，促進概念知識遷移與應(yīng)用后測環(huán)節(jié)的目的是檢驗課堂學(xué)習(xí)目標達成度，并促進學(xué)生內(nèi)化知識。課堂練習(xí)一方面使教師了解學(xué)生對知識的掌握程度，以便在總結(jié)環(huán)節(jié)對學(xué)生仍未能掌握的概念知識進行重點講解，另一方面可促進學(xué)生對概念的理解和應(yīng)用。筆者在此環(huán)節(jié)設(shè)置了兩種類型的題目，基礎(chǔ)性題目檢驗學(xué)生目標達成度，能力提升題目促進學(xué)生對知識的遷移和應(yīng)用?；A(chǔ)題：氨基酸僅通過脫水縮合的方式就可以形成蛋白質(zhì)。判斷表述是否正確，并說明理由。能力提升題：近日市面上出現(xiàn)一種能口服的膠原蛋白產(chǎn)品，商家稱口服這種產(chǎn)品不僅能補充機體的膠原蛋白，還能使肌膚變飽滿，恢復(fù)皮膚彈性。你認同這種說法嗎？請說明理由?；A(chǔ)題考查學(xué)生對蛋白質(zhì)形成過程的理解，能力提升題考查學(xué)生對所學(xué)概念知識的綜合運用能力。學(xué)生在思考過程中將蛋白質(zhì)相關(guān)概念知識運用于分析、解釋生活中的生物學(xué)問題，有利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。（六）總結(jié)環(huán)節(jié)：利用概念圖總結(jié)，強化概念知識結(jié)構(gòu)體系總結(jié)是BOPPPS教學(xué)模式的第六個環(huán)節(jié)，是學(xué)生完善概念知識結(jié)構(gòu)體系，提升總結(jié)能力的途徑?？v觀教學(xué)過程，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，體驗多樣化的參與式學(xué)習(xí)活動，逐步建構(gòu)概念。然而，學(xué)生課堂上所掌握的概念知識具有碎片化的特點，課堂總結(jié)使學(xué)生把碎片化概念知識建構(gòu)成概念知識結(jié)構(gòu)體系，提高概念認知水平。概念圖是師生總結(jié)知識的工具，在總結(jié)環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生完善概念圖，建立概念知識之間的聯(lián)系，形成概念網(wǎng)絡(luò)。例如，在本節(jié)課的尾聲，教師提出總結(jié)任務(wù)：大家回顧課堂所學(xué)，補充與完善概念圖（如圖4所示）。在此任務(wù)的引導(dǎo)下，學(xué)生回顧課堂所學(xué)知識，逐步完善概念圖，建立各個知識間的聯(lián)系。在此過程中，學(xué)生不僅能在頭腦中對蛋白質(zhì)相關(guān)的知識內(nèi)容形成一個整體認知，還能自評學(xué)習(xí)效果，不斷改進；教師亦能從整體上評估學(xué)生掌握知識的情況，實現(xiàn)教學(xué)反思。三、在生物學(xué)概念教學(xué)中運用BOPPPS模式的建議（一）注重開展探究性學(xué)習(xí)《課程標準》要求生物學(xué)概念教學(xué)重視探究性學(xué)習(xí)。因此，教師要基于學(xué)生的已有認知基礎(chǔ)，設(shè)計能促使學(xué)生真正參與建構(gòu)課堂知識的教學(xué)活動。但在以往的生物學(xué)概念教學(xué)中，教師往往更注重知識講授而忽視學(xué)生的探究過程，導(dǎo)致學(xué)生對概念的認知僅停留在字面意義上，缺乏深入理解。因此，基于BOPPPS教學(xué)模式的生物學(xué)概念教學(xué)，須落實以“學(xué)生為中心”的教育理念，