基于BOPPPS教學模式的高中地理教學設計
——以中圖版“大氣受熱過程”為例

徐基晟

(天津師范大學教育學部 天津 300387)

一、BOPPPS教學模式

BOPPPS教學模式是起源于加拿大推行的一種教師技能培訓體系，目前廣泛流傳于北美高等教育教師培訓和課堂教學的標準模式[1]，它將課堂教學過程切分為引入（Bridge-in)、目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后測（Post-assessment）和總結（Summary）等六個階段，見表1。

表1 BOPPPS教學模式的主要環節

以上六個環節的英文首字母“B”“O”“P”“P”“P”“S”連在一起，即組成了BOPPPS教學模式的英文縮寫。該模式將教學過程分解為六個前后銜接的環節，構成一個有效的完整教學過程，每個階段都是基于目標而設計的，為目標的達成而服務。BOPPPS教學模式特別關注課堂上的學生參與，十分注重學生的學習過程，強調師生參與式互動學習；關注學情，以生為本，根據教學目標對學生進行前測和后測，了解學生對知識的掌握情況，對教學過程及時調整、改進。這些都是BOPPPS教學模式的突出優勢，因此，對于不同學科來說都具有很強的適應性和可操作性。

二、基于BOPPPS教學模式的“大氣受熱過程”教學設計

本節課選自中圖版高中地理必修一第二章第三節“大氣受熱過程與熱力環流”，課程標準要求運用示意圖等說明大氣受熱過程，并解釋相關現象。學生在初中已經學過氣候和天氣的概念，在上一節已學過大氣的概念，并已理解氣候和天氣的差異及其對人類生產生活的影響，大氣的組成與垂直分層及其與生產生活的聯系等相關知識，這對本節內容的學習有很大幫助。

（一）引入（Bridge-in）

在引入環節圍繞學生身邊的實例問題展開，吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。

第一，通過以前的學習，我們知道太陽輻射最強的時候在正午12點，而一天中最高氣溫出現在14點左右，這是為什么呢？第二，前天是雨天，昨天是晴天，為什么晴天的日較差比雨天大呢？

（二）目標（Objective）

明確告知學生本節課學習目標，有利于學生把握學習方向。目標需要明確表述學生在什么情況下將學到什么以及學得如何等。

第一，運用示意圖，從太陽輻射、大氣輻射、地面輻射三者之間相互轉換的過程，理解大氣對太陽輻射是削弱作用和大氣對地面保溫作用的原理。第二，結合實例，運用大氣受熱過程原理，解釋生活中的現象。

（三）前測（Pre-assessment）

將與課堂主題相關的知識串聯起來，進行思維刺激。對學生相關知識掌握情況進行摸底，進而調整教學，設計相應的教學過程并改進教學方法。

第一，大氣的組成成分有哪些？一天中的氣溫為什么會存在變化？（鞏固舊知識）第二，太陽輻射光區的輻射能力與波長范圍有何關系？（物理知識摸底）

（四）參與式學習（Participatory Learning）

參與式學習是BOPPPS教學模式的核心，它能為學生有效獲得認知、技能與相應情感體驗提供過程與路徑支持，更是對學生發現學習、探究學習、創新學習在方法論方面的保證。

探究點一：大氣對太陽輻射的削弱作用

呈現大氣上界太陽輻射能量曲線及地球表面能量曲線示意圖。

教師：太陽輻射中能量最強的部分集中在哪個部分？大氣上界的太陽輻射與到達地面的太陽輻射有何不同？為什么？

學生：太陽輻射中能量最強的部分集中在可見光部分。到達地面的太陽輻射比大氣上界的太陽輻射少，因為受到大氣的削弱作用。

呈現大氣對太陽輻射的削弱作用圖。

教師：結合之前所學，思考大氣的主要成分對不同波段電磁波的削弱情況是怎樣的。

學生1：大氣中的云層和塵埃能將太陽輻射中的一部分能量反射到宇宙空間。

學生2：大氣中的塵埃等還可以改變太陽輻射的方向，使其向四周散射。

學生3：大氣中的臭氧可以吸收紫外線，二氧化碳、水汽可以吸收紅外線。

學生畫出太陽輻射在穿過大氣層時，大氣對太陽輻射的作用。

教師：那到達地面的太陽輻射是均勻分布的嗎？（提示：畫示意圖說明）

（畫圖略）

學生：低緯度太陽高度角大，太陽輻射強，加上太陽輻射穿過的大氣層的路程短，因此被大氣削弱得少，地球表面吸收的太陽輻射就多。

教師：那大氣對太陽輻射的削弱作用產生了哪些自然現象？同學們可以結合自己的生活經歷說一說嗎？

學生1：晴朗的天空呈蔚藍色，因為波長較短的藍色光容易被散射。

學生2：日出或日落時的太陽看起來是紅色的，因為日出日落時太陽光到達地球表面需要經過更厚的大氣層，更多的藍紫色光被散射掉了，剩下的主要包括紅色和橙色的太陽光，所以此時太陽看起來呈紅色。

探究點二：大氣對太陽輻射的保溫作用

教師：補充波長與溫度的關系，讓學生比較太陽輻射、地面輻射、大氣輻射的差異。

[3]潘旭濤：《新漢學勃興彰顯 世界渴望讀懂中國》，《人民日報(海外版)》2012年11月12日，第4版。

學生：太陽表面溫度高達5500℃，而地面平均溫度為15℃，比太陽表面的平均溫度低得多，大氣輻射也是如此。所以，相對于地面輻射而言，太陽輻射為短波輻射，地面輻射、大氣輻射為長波輻射。

教師：為什么地面是大氣主要的直接熱源？

學生：大氣吸收的熱量主要為長波輻射，對短波輻射吸收很少，太陽輻射為短波輻射，地面輻射為長波輻射，因此地面是近地面大氣的主要的直接熱源。

學生畫出到達地面的太陽輻射和大氣之間熱傳遞過程。

教師：大氣逆輻射是大氣輻射的一部分，它只有晚上存在嗎？

教師：對，大氣逆輻射是始終存在的。白天由于太陽輻射的影響，主要側重于大氣對太陽輻射的削弱作用；而晚上由于沒有太陽輻射，近地面氣溫主要受大氣逆輻射強弱的影響。

（五）后測（Post-assessment）

通過與教學過程及學習目標的聯系，旨在將課堂知識與真實的環境問題相聯系，利用后測評價學生對本節內容的掌握情況，有效反饋教學信息，進一步改進教學設計環節。

1.右圖為我國南方一個蔬菜大棚夏季所拍攝的照片，棚頂為黑色的尼龍網，而不是常見的白色透明的塑料或者是玻璃大棚，請問農民這樣做的主要目的是什么？

2.閱讀材料，根據大氣保溫作用原理解釋白露之后晝夜溫差增大的原因。

白露節氣之后，秋意漸濃，早晚涼意襲人。人們常用“白露秋分夜，一夜涼一夜”來形容此時氣溫下降速度加快的情形。秋風使空氣中的水汽逐漸減少，空氣逐漸變得干燥，大氣中由水汽凝結形成云的過程也減少了。因此，這一時段成為全年晝夜溫差最大的階段，天氣漸漸開始轉涼。

（六）總結（Summary）

幫助學生理清本節課學習思路及重點內容，使知識框架更加系統、完整，使學生學習條理更加清晰，查漏補缺，提高學生的學習效果。

1.太陽輻射是大氣熱量的根本來源，地面是近地面大氣的主要直接熱源。

2.太陽輻射在經過大氣層時，會有一部分被大氣中的臭氧、水汽、二氧化碳等反射、散射和吸收，所以到達地面的太陽輻射已被削弱。

3.大氣吸收地面長波輻射后增溫，產生大氣長波輻射，除小部分散失到宇宙空間外，大部分以大氣逆輻射的形式射向地面，補償了地面輻射散失的熱量，從而起到保溫作用。

4.大氣對太陽輻射的削弱作用能降低白天近地面的氣溫，使白天氣溫不至于過高；大氣對地面的保溫作用能彌補地面輻射損失的熱量使夜間氣溫不至于過低。這兩種作用共同影響的結果是縮小氣溫的日較差，使地表附近的氣溫變化幅度減小，從而為生物的生長發育和人類的活動提供適宜的溫度條件。

三、結束語

BOPPPS教學模式強調以學生為中心，以實現教學目標為導向，以學生參與式學習為核心，主張發揮學生的主觀能動性，為教師提供一種操作性較強的教學框架，在課堂參與及有效反饋中更好地達成教學目標[2]。但必須說明的是，BOPPPS教學模式僅給出了教學設計的基本框架，缺乏足夠的靈活性，教師在對BOPPPS教學模式的實踐過程中，應該結合學生情況、教學內容、教學設備等實際情況不斷改進和完善方案。