基于BOPPPS教學模型的高等數學信息化課堂教學設計

嚴樹林

摘要：BOPPPS教學模式強調師生互動，進而完成已知到未知的自然過渡。本文將基于BOPPPS教學模型設計高等數學信息化課堂教學模式，并以微積分基本定理為例，探討信息化技術對于傳統高等數學教學模式改善的推進意義。

關鍵詞：高等數學;信息化;教學設計;教學模型

引言：

信息化的高速發展為我國教學改革工作帶來了巨大的機遇和挑戰，也推動了教學改革的進程。高等數學作為一門公共基礎必修課，其由于課程教學內容較為抽象，邏輯性較強、體系較為嚴謹，一直以來都是學生學習的難點[1]。隨著教育部《國家中長期教育發展規劃綱要》等一系列指導方針的推行，提高教師信息化教學應用能力，發揮信息化教學優勢和效益成為了現階段教學改革的重點內容之一。高等數學教學為了達到這個目的，就需要合理應用信息技術，科學改革教學模式，構建信息化背景下的新型課堂教學模式。

1BOPPPS教學模型簡述

BOPPPS教學模式是一套教師技能培訓體系理論，其強調以學生為中心，將課堂教學過程切割成15分鐘左右的小模塊，再將這些小模塊進行整合和串聯，將課堂教學變為一個可操作的具體實踐流程，使得課堂教學安排更加的條理化和合理化。具體而言，BOPPPS教學模式是根據人的注意力大概只能持續15分鐘左右的自然規律，將課堂教學環境切割成6個模塊，分別為引言、教學目標、摸底、參與式互動教學、檢驗評估以及小結，這6個模塊之間存在著“起承轉合”的脈絡，在確保每個模塊在為達到目標而服務的同時還具有一定的連貫性[2]。整個教學過程強調了師生參與式互動模式，在用于不同學科教學時都有著較好的可操作性。

2新型高等數學信息化課堂設計

信息化高等數學課堂教學形式較為多樣，包括微課、慕課、翻轉課堂、多媒體教學等，這些模式利用一個或者是多個知識點的教學設計所制作的。高等數學信息化教課堂教學設計時可按照BOPPPS教學模式，將相關課程分解為小模塊，再將這些小模塊利用信息化技術串聯起來，形成完整的信息化高等數學教學過程。在教學設計時，要先根據教學大綱的知識點來將教學內容劃分為獨立的小單元，以便于后期信息化教學設計[3]。目前我國高等數學已經形成了以知識點為獨立單元的課程體系，為信息化課堂教學設計奠定了基礎。在設計基于BOPPPS教學模型的高等數學信息化課堂教學模式時，強調以學生作為主體，以問題作為導向的知識探究式教學理念。課堂教學時可將多種信息化教學手段結合進去，通過數學建模、數學實驗等形式，讓數學概念、定理公式等更加形象化、具體化、清晰化，確保學生能夠更好的理解和掌握知識點，完成教學目標，提高學生學習效果，但同時也要注重學生的認知規律，強調由已知到未知的自然過渡以及巧妙銜接。另外，在高等數學信息化課堂教學設計時要還可以將數學文化、數學思維方法等融入到其中，增強高等數學教學的趣味性，擴展學生的知識面。

3基于BOPPPS教學模型的“微積分基礎定理”教學設計

3.1引入

引入首先是對上節課學習的知識點進行回顧復習，設計問題讓學生進行解答，如①如何確定曲線上一點處切線的斜率？②如何計算出曲線下方面積？③如何利用“以直代曲”來解決相關問題的？教師可通過制作好的微課動畫，將由連續曲線y=f（x）所對應的曲邊梯形面積計算方法采用動畫的形式播放，將“以直代曲”解決問題的思路和具體操作過程清晰、立體的展現給學生。

3.2教學目標

采用PPT課件將本節課的教學目標展示給學生。根據微積分基本定理在高等數學教學體系中的重要意義，結合學生實際情況，確定課堂教學目標為以下內容：①確保學生能夠理解微積分基本定理和公式;②學生們能夠理解并自主利用變上限函數來證明微積分基本定理;③學生能夠靈活的利用微積分基本定理來完成相對簡單的定積分計算;④學生能夠掌握并合理利用微積分基本公式相關計算分段函數、復合函數以及定積分中所包含的參數等。教師可將學生能夠充分理解微積分基本定理的定義以及能夠利用相關公式來計算簡單定積分函數作為教學重點內容，而相對而言，教學的難點則集中在計算分段函數、復合函數、定積分中含參數等部分。

3.3課前摸底

在明確教學目標后，教師可在課前摸底時為學生提出相應的問題，如計算定積分，計算目的是對上節課所學內容進行檢驗，為引出本節課基本定理做準備。學生可利用所學的定積分幾何意義，計算其等于上半圓周（x-1）2+y2=1（y≥0）和x軸所圍成圖形面積，故而結果為π/2。

3.4參與式教學

教師根據課前摸底發現，雖然采用定積分幾何意義計算較為簡單，但如果函數為復雜函數計算學生就難以計算了。通過疑問，引出微積分基本定理，將學過的知識與新知識進行有機銜接。在課堂上，師生共同參與到探索式教學中，學習微積分基本定理，共同去尋求問題的解決方法。由于學生剛開始接觸積分，教師可引導學生通過閱讀課本來查找微積分基本定理的定義，然后利用PPT等形式來戰勝微積分基本定理，即牛頓-萊布尼茲公式。

3.5課后測試

教師在課堂后期向學生布置課堂練習題，并通過提問的形式讓部分學生到黑板上進行演算，教師對演算結果進行點評講解，對本堂課的學習效果進行檢驗[4]。

3.6總結

在最后教師對本節課所學內容進行總結，歸納知識重點，如在利用微積分基本定理對不同類型習題進行計算時的注意事項等，布置課后作業。

4應用與反思

本文是基于BOPPPS教學模型，應用各類信息化輔助教學手段，將課堂講授、師生互動、探索學習等充分融合，完成了微積分基本定理和計算方法的自然引出和有效銜接，充分調動了學生學習積極性和主動性、活躍性，對于提高學生學習效果，推進教學改革有著積極的意義。

參考文獻：

[1]曹丹平，印興耀.加拿大BOPPPS 教學模式及其對高等教育改革的啟示[J].實驗室研究與探索，2016，35（2）：196-200.

[2]儲亞偉，葉薇薇，王海坤.基于BOPPPS 模型下的高等數學微課教學設計——以“一階非齊次線性微分方程的解法”為例[J].山東農業工程學院學報，2016（9）：153-156.

[3劉炎南，陳婷婷，馮宇飛.基于智慧樹云平臺的 BOPPPS模型在數學課程教學中的應用[J].電子元器件與信息技術，2020，10（4）：139-140.

[4]樂勵華，顏七笙.網絡輔助BOPPPS模型下高等數學教學實踐[J].科教論壇，2019（5）：61-62.