BOPPPS模型在中學生物學概念教學中的應用

梁潔玲 高俏云 陳學梅

摘 要 新課標強調教學要凸顯概念的形成，以學生為建構的主體，讓學生的“學”真正發生。BOPPPS模型以學生為主體、重參與、重時效、模塊化的教學逐漸受重視。為探討BOPPPS模型在中學生物學教學中的具體運用，以染色體組的概念為例，嘗試基于該模型引導學生開展參與式學習來完成概念的建構、理解、深化、鞏固和應用。

關鍵詞 BOPPPS模型 參與式學習 概念教學 染色體組

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.01.070

Application of BOPPPS Model in the Teaching of

Biological Concept in Middle School

—— Take "genome" as an example

LIANG Jieling， GAO Qiaoyun， CHEN Xuemei

（School of Life Sciences， Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract The new curriculum standard emphasizes that teaching should highlight the formation of concepts and take students as the main body of construction so that students' learning can really take place. The BOPPPS model focuses on students， attaches great importance to participation， and emphasizes timeliness and modular. In order to explore the specific application of BOPPPS model in biology teaching in middle schools， taking the concept of chromosome set as an example， this paper attempts to guide students to carry out participatory learning based on this model to complete the construction， understanding， deepening， consolidating and application of the concept.

Keywords BOPPPS model; Participatory learning; concept teaching; Genome

0 引言

生物學概念是生命現象和生命活動規律本質屬性在人們頭腦中的反映，是學習生物學知識的基本思維單元，是理解生物學原理、法則、模型和理論的基礎。[1]《普通高中生物學課程標準（2017年版）》強調學生學習的過程是主動參與的過程，讓學生積極參與動手和動腦的活動，通過探究性學習活動或完成工程學任務，加深對生物學概念的理解。[2]BOPPPS模型是北美地區高校教學技能培訓機構ISW提出的一種以建構主義和交際法為理論依據，體現學生為主體、教師為主導的教學理念，強調參與式學習的效果、效率、效益兼具的有效教學模式。2009年臺灣大學教學發展中心赴加拿大將這一有效教學模式帶回臺灣，受到教師們的歡迎。目前該模型已被33個國家引進采用，超過100所大學和產業培訓機構所推崇。[3]BOPPPS模型依據人的注意力維持特點，將教學過程按“起承轉合”分為6個階段，即引入（Bridge-in）、學習目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后測（Post-assessment）、總結（Summary）。[4]有研究表明，應用BOPPPS模型能夠有效組織課程教學，促進學生主動、多方位參與教學活動，提升其自主、合作學習的能力的發現、分析和解決問題的能力，利于提升學習的成就動機和養成主動學習的習慣。[5]目前，在我國BOPPPS模型多用于教師技能培訓以及高等教育等領域，而在中學生物學教學中的應用研究尚未查見，本文嘗試將BOPPPS模型應用于中學生物學課堂，探討其教學效果與適切性。

1 BOPPPS模型在高中“染色體組”概念教學案例實施

“染色體組”人教版高中《生物 必修2 遺傳與進化》第5章第2節“染色體變異”中的內容。在教學實踐中，教師常把染色體組數目的判定作為教學重點，忽視了對“染色體組”概念的建構與理解。這樣使學生即便掌握了判斷染色體組數目的方法，仍不能很好理解一個染色體組為何攜帶控制本物種生長發育、遺傳變異的全部遺傳信息，并難以理解和掌握單倍體、二倍體、多倍體等概念。為了突破難點，筆者嘗試將物理模型方法應用于染色體組概念教學中，開展基于BOPPPS模型的教學，引導學生在參與式的學習活動中構建概念。

1.1 導入（Bridge-in）

導入環節如英文直譯“橋梁”一樣，主要作用是連接接下來的課程內容，吸引學生的注意力與興趣，引發認知沖突。教師可說明本課程學習內容的重要性、提出問題或引入熱點現象、講述相關故事或將學生新舊知識有機聯系起來，引導學生順利進入核心內容教學環節。

講述染色體數目變異可分兩類，一類變異的本質是細胞內個別染色體的增加或減少，如21三體綜合征;另一類通過例舉：變異的草莓有56條染色體，而正常草莓只有14條，它們染色體數目有什么關系？染色體數目是以什么為單位成倍地增加或減少呢？是以草莓的14條染色體嗎？還是其他的呢？這些問題超出了學生的認知，也激發了學生的注意力，從而引入：另一類是細胞內染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

1.2 學習目標（Objective）

明確的學習目標有助于學生明確掌握學習的方向并迅速進入學習狀態，也有助于教師能圍繞這一目標展開論述，結合學生特點更好的設計相應的教學過程并改進教學方法。在教學前，教師需要針言簡要闡明本課程片段的學習目標，特別是課程的重點知識、學習價值以及可習得的能力。

教師告訴學生本片段學習目標為：結合果蠅的染色體模型，闡明染色體組所具有的3個特點。

1.3 前測（Pre-assessment）

前測的目的在于檢驗學生已經了解的相關內容及了解程度，了解學生興趣能力，確保學習活動在正確的起點上進行。學生進一步明晰所要求掌握的內容，了解自己的差距或需求，教師根據測試的反饋來調整課程實施內容的深度與廣度，增強教學有效性。教師可通過非正式提問、小測、問卷、討論、復習舊知識等方式來達到前測的目的。

在本環節教學中，教師出示果蠅的染色體組成的紙質模型，結合紙質模型測試學生對同源染色體的理解：我們把兩條Ⅱ號染色體稱為？什么是同源染色體？測試對等位基因的理解：假設一條Ⅱ號染色體上有一個大A基因，那另一條Ⅱ號染色體應有與之對應的什么基因？教師在果蠅的染色體組成的每一對染色體上標記出A/a、B/b、D/d、E/e基因（見圖1），為染色體組含有本物種全套遺傳物質的特點做鋪墊。

1.4 參與式學習（Participatory Learning）

該環節目的是讓更多的學生主動參與到課堂學習中，其注重師生、生生的雙向互動和體驗，幫助學生達成學習目標，是課堂的主體部分。教師可采用小組討論、實際操作、角色扮演、頭腦風暴、辯論、游戲等將學生帶入互動情境中。該環節需時刻關注學生的反饋，并根據這些反饋信息引導教學活動的開展。

在染色體組的概念教學中，筆者提出問題：染色體組應具有怎樣的特點呢？如何判斷一組染色體是不是一個染色體組？筆者提示通過構建模型的方法來探討，筆者發放裝有果蠅染色體組成的紙質模型的信封，并組織以下3個小組活動：

活動1擺一擺：擺出果蠅經減數分裂后得到的配子的染色體組成。

活動2畫一畫：標注出果蠅配子中染色體上的基因。

活動3思考與討論：配子中染色體的形態、結構是否相同？配子中的染色體是什么關系？同時請一位同學上黑板來擺一擺。

引導學生分析學生在黑板擺放的果蠅配子的染色體組成（見圖2）是否擺放正確，可從染色體數目、染色體形態、基因的標寫等是否正確正誤。從精原細胞經減數分裂形成配子，配子里每一條染色體，都是原來同源染色體中的一條染色體得出特點①形態、結構各不相同。形態大小不一樣，那配子里面的染色體是什么關系？從而得出特點②細胞中的一組非同源染色體。兼顧臺下小組擺放情況提出：有沒有那個小組與黑板上的同學擺放的全紅全藍情況不一樣，可否可以一個配子染色體組成為兩紅兩藍？為什么？接著通過檢查配子中的基因標注情況，配子中基因數目和精原細胞相比有什么關系？然后假設A基因控制果蠅的眼色，配子里有沒有控制眼色的基因？配子和精原細胞相比，基因的種類變了嗎？控制的性狀的種類變了嗎？得出基因的種類是齊全的，那么配子就可以控制果蠅的所有性狀。從而得出特點③：配子擁有控制果蠅生長、發育、遺傳和變異的全套遺傳信息。概念深化：判斷一組染色體是否為一個染色體組。結合學生建構的紙質模型提出：假如拿掉果蠅配子中的一條染色體，還能稱為染色體組嗎？為什么？多加一條是染色體組嗎？以上的參與式活動鞏固復習了減數分裂和自由組合定律等相關內容，同時增強學生對染色體組的感性認識，為其進一步理解染色體組的內涵打下了堅實的基礎。

1.5 后測（Post-assessment）

后測是進行有效激勵的重要一環，可通過測試客觀的評判學生的學習效果，以促進后續教學內容和方法的改進及完善。不同的課程內容，有不同的測評方式。知識理解型可采用以問答、練習題等進行測評;技能傳授型可采用評價量表、表演、樣品制作等進行測評;對于能力目標的考查，可采用案例分析、評論寫作、問題解決、發明創造等;對于情感目標的考查，可采用撰寫反思心得、填寫態度量表等進行測評。[6]

在講解完染色體組的特點后，可以通過2道鞏固練習來檢測學生對理論知識的掌握程度：

①分析下面的對照圖，下面選項中表示含一個染色體組的細胞是（? ）

②韭菜體細胞中的32條染色體具有8種各不相同的形態，韭菜有幾個染色體組（? ? ）

A.1個? ? ? B.2個? ? ? C.4個? ? ? D.8個

1.6 總結（Summary）

用簡練的語言總結本堂課授課內容，梳理和歸納知識要點，以鞏固教學目標。教師可以通過總結課堂內容、整合學習要點、布置課后作業、提供延伸思考，以引出下次課的內容。適當表揚學生的努力以及對下次課提出新的期望和要求也是可行的總結方式。

在這一最后環節中，通過回顧染色體組的3個特點，總結得出染色體組的定義，讓學生更加清晰本節課的重點內容。同時可以向學生提出染色體數目以染色體組為單位成倍減少的例子：蜜蜂。雌蜂有32條染色體，而雄峰只有16條，但雄峰依然能存活是為什么呢？因為有控制其生長、發育、遺傳和變異的全套遺傳物質，來對概念進行鞏固應用。

2 教學反思

本片段借助一定的物理模型、圖片、文字、符號等外部表征，從視、聽、觸覺等方面為學生搭建參與式學習平臺，營造自主、合作和探究的學習環境。在明確學習目標后，經過前測了解學生前科學概念，設置問題來幫助學生搭建新舊知識間的聯系。學生通過親自動手操作、觀察、思考與討論中構建、理解與應用重要概念。經過參與式學習和后測，及時獲取反饋信息，鞏固學習體驗。最后總結環節，幫助學生理清脈絡，歸納、鞏固和應用知識。綜上所述，BOPPPS模型為學生提供親歷的機會，6個階段環環相扣，不僅讓學生對知識的理解更直觀深刻和認同，還較大程度提升學生的直觀感受，激發學習積極性，促進學生認知的主動發展，是中學生物學概念教學的有效教學模式。

*通訊作者：陳學梅

基金項目：廣州大學2016年教學立項《整學期生物教育實習質量監控體系實踐與探索》（課題編號：JY2016016）

參考文獻

[1] 謝虎成.高中生物學概念教學的問題與對策[J].中學生物學，2015.31（03）：11-13.

[2] 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[3] 張建勛，朱琳.基于BOPPPS模型的有效課堂教學設計[J].職業技術教育，2016.37（11）：25-28.

[4] 李莉.基于BOPPPS模型的微課設計[J].教育現代化，2016.3（38）：222-223.

[5] 羅宇，付紹靜，李暾.從BOPPPS教學模型看課堂教學改革[J].計算機教育，2015（06）：16-18.

[6] 王飛，章瑩.基于BOPPPS的有效課堂教學設計研究——以中醫基礎理論教學為例[J].光明中醫，2018.33（01）：138-140.