BOPPPS教學模式在細胞生物學教學中的應用
——以核糖體與蛋白質的生物合成教學為例

李 今，馮 斌

(湖北師范大學 生命科學院，湖北 黃石 435002)

0 前言

細胞生物學是一門集基礎性、前沿性和實踐性于一體的學科[1～2]；是生物及農、林、醫藥類專業本科生必修的一門專業基礎課[3]；被列為生命科學的四大基礎學科之一[1～2]。近年來，細胞生物學的發展日新月異，與遺傳學、分子生物學等學科的聯系日趨密切，多位研究人員獲得諾貝爾生理學或醫學獎[4]。細胞生物學講授重點已不再側重于各細胞器結構與功能方面，而偏向于細胞重大生命活動及其分子機制的探討[5]。如何在有限的學時內將新知識與課堂教學進行深度融合，使學生注重理論聯系實踐、對生命科學探索產生濃厚的興趣，成為在教學中值得深入思考的問題[6]。

1 細胞生物學教學現狀

在傳統教學中共40課時，主要以課堂教學為主，實驗課10課時。教師在課堂教學中注重知識的羅列和灌輸，學生主要作為聽眾，缺乏必要的參與和反饋。教學經驗比較欠缺的年輕教師在主題引入、課堂組織、效果測評等方面往往缺乏技巧[7]。課堂教學過程中，多媒體以其信息量大、形象直觀、生動活潑的特點得到廣泛認可，老師通過板書，PPT及動畫等教學手段強化教學效果，將細胞生物學中抽象難懂的概念、關系、原理變得具體化[2]。

2 傳統教學主要問題

2.1 教學內容與現實脫節

細胞生物學內容較抽象，學習難度大。近年來，各種專業知識與概念都在不斷更新，老師在教學過程中往往不能及時注意到這些情況，導致教學內容與現實脫節，影響教學效果。

2.2 內容繁雜，課時不足

生物學專業學生面臨的一個突出問題是：在一個學期學生往往要學習多門課程，教學內容繁重但課時偏少，如何有效地在短時間里既完整地將課程結束，又能達到應有的學習效果，是有待解決的重要問題。

2.3 考核方式單一

高校現在采用的考核方式基本都是較為單一的卷面考試，對學生知識的掌握和運用情況無法真正地了解[8]。很多學生平日不認真聽課，考前突擊復習，有時也能得到好成績；因此，忽視了對學生能力的培養，從長遠來看，不利于學生的成長。

2.4 教學方式單一

對學生獨立獲取知識以及實際工作中的創新能力的培養是教育的根本目的，這就需要教學方法要以學生素質和能力的提高為主[9]。傳統上，老師在課堂上以知識傳播為主，講解課程PPT，課后布置一定作業，方式太過單一且效果不理想。在新時代，對學生的自主學習能力和創新能力的培養提出了更高的要求，灌輸式教育已不能滿足。每個學生都有其特點，針對性地做出合理教學安排，讓學生成為主體，才能達到培養人才的目的。

2.5 部分學生學習習慣較差

伴隨近年高校的擴招，基礎教育薄弱地區的學生的比例逐漸增大[10]。各地學生學習水平參差不齊，一些學生學習能力較差，缺乏獨自發現解決問題的能力，沒有課前預習的習慣，使教學效果大打折扣。

2.6 實驗課程弱化

傳統教學中，實驗課一般與理論課相結合，以理論課教學為主，實驗課教學為輔，因此師生思想觀念中都存在實驗課程處于附屬地位的錯誤認識[6]，學生不夠重視實驗課。而實驗是細胞學的核心部分，只有熟練地掌握實驗操作技能，才是合格的生物學專業學生。

3 BOPPPS教學模型

BOPPPS教學模式是一種符合教學曲線理論，在教學過程中強調學生參與式互動和反饋的新型教學模式，以有效教學著稱[11]。教學金字塔表明教學效率(即學習內容的平均存留率)被動學習小于主動學習，單純聽講的效果比學生互動差得多[12]。BOPPPS模型起源于北美地區，近年來成為北美眾多院校所推崇的一種教學模型，可以為教師進行教學設計提供有效的設計支架[13]。該模型將知識點教學過程劃分為導入1)(bridge-in)，吸引學生的興趣；2)目標(objective)，讓學生知道該課程要到達的教學目標；3)前測(pre-assessment)，了解學生的基礎知識掌握情況；4)參與式學習(participatory learning)，讓學生多方位參與教學從而掌握知識；5)后測(post-assessment)，了解該課程是否到達教學目的；6)總結(summary)，總結知識點等6個部分，簡稱為BOPPPS[14～15]。

導入部分作為一節課的起始環節，引入教學內容，吸引學生注意力，激發學習興趣，使學生將注意力優先放到即將展開的內容上，好的引言決定了一堂課的好壞以及效果。有效的導入可以吸引學生的興趣，促進教學任務的順利完成，常用方法有案例分析法、提問啟示法、問題設疑法等[16]。

目標是教師在這節課上預想達到的教學目標，教師言簡意賅的闡明學習目的、傳達教學目標，特別是課程的重點知識和學習價值，通過明確告知學生通過這節課的學習，能夠懂得什么或者即將學會做什么，從而讓學生明確掌握學習的方向[17]。

前測是在確定目標后，教師對學生進行科學合理的測試，可以通過問卷，考試作業以及提問等方式，了解當前學生的大體情況，其目標在于掌握學生對知識基礎以及待講授教學內容的了解程度，并根據課程目標的需要和學生的狀況及時調整授課思路[17]。

參與式學習是該教學模式最為核心的環節，是一個以學生為核心，需要學生全程多方位參與的過程。現代大學的改革與創新，強調以學生為中心[18]。教師運用視頻、動畫、圖片、分級演示、板書等多種教學手段，增加講解邏輯性，提出一些關鍵性的問題，留出時間給學生思考。也可以與學生做一些與課程相關的小游戲，讓學生在娛樂的同時通過像小組討論、個人或小組報告等方式反思學到了什么。以上行為可以在課堂中拉回學生逐漸不穩定的注意力，還可以活躍課堂氣氛，讓整個學習過程不枯燥，達到預想的學習效果。

后測是在學習即將結束時，對學生進行檢驗，考察學生是否在本節課堂上達到了教學目標，這個測驗需要具有很強的針對性，不同類型的課堂上采取的方式不同。

總結也是BOPPPS教育模式中至關重要的一環，教師通過與學生一起用簡練的語言回顧課堂教學的主要內容，在回憶的過程中不僅可以加強對重要知識點的記憶，更可以讓教師本身對自己所教授的內容有一個反思，發現有不足的地方及時記錄，以改進完善教學過程的設計，在最后，對下次的課堂的教學過程提出新的期望與要求。課程評價是每一輪教學活動的終點，但同時又是下一輪教學活動的起點。有了科學的課程評價方式方法，對提升教師教學水平、提高教學質量的促進作用不言而喻[19]。

4 BOPPPS教學模型在細胞生物學的教學設計

在細胞生物學的課程中合適地引入BOPPPS教學模式，運用其豐富多彩的教學方式，讓學生主動積極地參與教學過程中，更加深刻地領悟到所學知識。

以核糖體與蛋白質的生物合成為例，其內容主要描述遺傳物質到底是通過怎樣的方式控制生物的形狀，使生物表現出相應的遺傳變異現象。學生在高中階段已學習過核糖體的基本解剖結構，但對其超微結構，特別是大小亞基組成和各活性位點及其作用并不十分了解，剛接觸該知識點的大學生缺乏感性知識，往往難以理解，學習起來具有一定難度。此外，他們知道蛋白質合成是在基因的指導下進行的，但不清楚蛋白質生物合成的具體過程及調控分子機制。因為教學內容為微觀、抽象的細胞活動，在教學過程中，教師要充分利用現代化信息技術，優化教學手段，化抽象為形象，突破教學重難點，達到教學目的。接下來是針對核糖體與蛋白質合成課程內容以BOPPPS模式進行教學設計內容。

4.1 課堂導入

課堂開始時，學生的注意力往往還沒有集中，這時一個良好的開端顯得至關重要。在有關蛋白質的合成過程中，可以讓學生思考回憶那些有趣的實驗，然后，使用多媒體播放一段噬菌體侵染大腸桿菌的動畫。這個內容是高中已經學過的內容，可以很好地吸引學生的注意力。

4.2 課堂目標

需要確定三個目標，分別是知識目標、能力目標與情感目標。以本文教學目標為例，知識目標共有五個部分：第一，核糖體的化學組成及結構部分；第二，密碼子、反密碼子及tRNA的概念和特點，以及概念之間的聯系；第三，蛋白質合成的基本過程及特點；第四，蛋白質合成后的加工修飾；第五，蛋白質合成的常見干擾因素。能力目標是通過學習，提高學生的抽象思維能力和空間想象能力，并提升學生能夠對所學知識進行總結、比較和聯系的能力。情感目標是讓學生在學習過程中，逐漸培養對生物科學的興趣愛好。

4.3 課堂前測

通過動畫使學生回憶起蛋白質合成的關鍵物質DNA，然后通過提問的方式讓學生回答蛋白質合成的有關物質和合成場所，引發學生的思考進而引出即將學習的核糖體的內容。

4.4 參與式學習

參與式學習是該教學模式中的核心環節，是最為關鍵的部分。我們擺脫傳統教學的模式，積極地讓所有學生參與到整個課堂教學過程中。可以采取4人一組的小組討論模式，讓每個學生在提出問題后可以獨立、積極地分享自己的想法，讓所有人受益，組長總結答案，回答問題。在本課程中，還可以安排一點課堂小游戲。

4.5 課堂后測

引導學生對本次課程的重要知識點進行總結和鞏固。如密碼子和反密碼子的概念及特性，蛋白質生物合成的基本過程，蛋白合成過程的干擾因素。布置相關作業，核糖體的化學組成與結構特點，核糖體合成蛋白質的基本過程，遺傳密碼的基本特性，三種抗生素四環素、鏈霉素、氯霉素的抗菌機理；以及解釋名詞：遺傳密碼、密碼子、反密碼子、起始密碼、終止密碼、簡并性、擺動性、多聚核糖體。

4.6 總結

課堂總結部分是區別于傳統教學的亮點。在每堂課程結束后，教師與學生一起通過反思這堂課的重點，考核是否達到了教學目標。可選擇的手段多樣，例如課堂歸納、匿名問卷反饋、課后總結反思、師生座談；教學雙方在此教學過程中會得到不斷提高。直觀性是本教學的一個重要原則，細胞生物學教學內容為肉眼無法觀察到的細胞結構和微觀生命活動，本教學充分利用現代信息技術，將生命活動過程的視頻、圖片資料運用于課堂教學，把抽象的內容具體化，學生通過自主觀察來發現和理解并真正掌握生物過程。改變傳統教學中，學生認為細胞生物學課程的主要學習方法就是死記硬背，學生的思維受到抑制，重復記憶，學習效率低下的狀況。

5 討論

BOPPPS教學模式是一種全新的教學模式，運用科學的方式，以學生為中心和主題，在整個過程中不斷反復的加深強化所學知識，提升教學效果。BOPPPS教學模式的中心是讓所有學習過程的參與者包括老師與學生，共同在學習的過程中反思，讓所有人共同成長。