BOPPPS教學模式融入愛國主義教育在中學物理教學應用

劉堅輝 黃樹清 林馨郁 王素云

摘? ?要：基于“立德樹人”的根本任務，以BOPPPS教學模式為載體，結合中學物理教學的內容及特點，引入現代科技、傳統文化、時代楷模等“愛國”元素，以期提高學生學習的廣度與深度，培養學生的愛國主義情懷。

關鍵詞：BOPPPS;中學物理教學;愛國主義;傳統文化

對于中學物理教學而言，如何將愛國元素融入其中一直是社會研究的重點方向之一。以BOPPPS教學模式為載體，可使愛國元素的引入在中學物理教學中變得有跡可循。

1? BOPPPS教學模式

BOPPPS教學模式將課堂教學分為六個模塊：導入環節（Bridge-in）、目標呈現（Objective）、預評價（Pre-assessment）、參與式學習（Participatory Learning）、后評價（Post-assessment）和總結（Summary）[ 1 ]，其主要內涵如表1所示。

2? BOPPPS教學模式融入愛國主義教育在中學物理教學應用

2.1? “B”+“O”——緊跟時代精神 確定教學目標

做好課堂引入，應做到吸引學生的注意力，同時能夠引起學生對問題的思考[ 2 ]，能以時事熱點、前沿科技、傳統文化等內容作為貫穿課堂教學的主線，激發學生學習的興趣，為愛國主義教育埋下伏筆。同時，將“目標呈現”環節順應課堂的導入，立即呈現教學目標，與課堂引入的素材構成良好的銜接關系，使學生對課堂脈絡有清晰的了解。

片段課例：宇宙航行。

播放新聞：中國探月工程“嫦娥五號”成功發射。

教師：觀看新聞后，我們可以知道中國探月工程分成了哪三步？

學生：“繞、落、回”三個步驟。

教師：沒錯！嫦娥五號是“繞”到月球的，而不是直接飛往月球的。

教師：從嫦娥五號的飛行軌跡（如圖1所示）可以看出，嫦娥五號先飛往P點，接著從軌道Ⅲ繞到軌道Ⅱ最后繞到軌道Ⅰ。在這整個過程中，嫦娥五號的速度是怎樣變化的呢？本節課，讓我們共同探討嫦娥五號的宇宙航行。（板書：宇宙航行）

幻燈片播放教學目標：

物理觀念

（a）會計算第一宇宙速度，掌握萬有引力與向心力之間的供需關系;

（b）掌握嫦娥五號的變軌運動，會分析其變軌前后的機械能變化;

（c）知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

科學思維與科學探究

（a）構建物理模型，體會嫦娥五號變軌運動;

（b）通過“牛頓大炮”的設想，了解理想實驗的科學推理;

（c）通過探究嫦娥五號變軌著陸月球的過程，培養學生的科學探究意識。

科學態度與責任

（a）通過探究活動，形成正確的科學態度及科學研究方法;

（b）通過對嫦娥五號探月工程的認識，培養學生的愛國情懷。

設計意圖：（1）學科知識設計：以嫦娥五號升空為切入點，引入本節課重難點——衛星變軌運動;順應課堂引入，呈現核心素養教學目標，初步了解離心、向心運動與衛星變軌運動的關系，使學生對課堂目標具有清晰的認識。（2）愛國主義設計：引入探月工程嫦娥五號任務，展現新時代航天事業的發展，體現大國“航天精神”，增強民族自豪感，堅定道路自信。

2.2? 預評價——檢測先備知識 弘揚傳統文化

該模塊重點回顧過往知識，檢測課程先備情況，根據實際調整教學方式與教學進度。教師可選擇以課前小練、師生問答等形式對學生進行預評價，并在其中引入愛國元素，將預評價與思政教育雙向結合。

片段課例：大氣壓強。

播放視頻：中國古代茶藝文化——公道杯。

教師：視頻中的公道杯在盛酒時只能淺平，不可過滿，否則，杯中之酒便會全部漏掉，一滴不剩。這告訴我們什么道理？

學生：知足者水存，貪心者水盡。

教師：對啦！但我們還必須從科學的角度來研究這個問題。試著結合它內部結構示意圖（如圖2所示），試著解釋它的原理。

學生1：當水位超過A點時，水會因為重力的緣故流出。

教師：如果是重力的原因，那該如何解釋杯中的水全部流盡呢？

學生2：因為管道中存在液體壓強的作用。（學生已經學過液體壓強）

教師：只有液體壓強的作用嗎？

學生3：還有大氣壓強。（預習過大氣壓強的相關知識）

教師：那么大氣壓強又是怎樣將杯中的水全部排出的呢？

學生：（思考公道杯中大氣壓強的作用）。

開始新課教學：大氣壓強（板書）。

設計意圖：（1）學科知識設計：以公道杯的虹吸現象作為切入點，檢測學生對液體壓強的掌握程度，鋪墊課程內容，檢測學生對大氣壓強的先備情況。（2）愛國主義設計：引入中國古代茶道文化，增強學生對中華民族傳統工藝的文化自信，更使學生明白“公則四通八達，私則一偏而隅”的處世之道。

2.3? 參與式教學——師生交互教學 引領科技革命

該環節是該教學模式的核心環節，是實現教學目標、發展學生思維、提升學生學科核心素養的關鍵環節[ 3 ]。該環節以學生為中心，靈活運用多媒體、自制實驗教具和場境教學等方式，引入人物事跡、前沿科技等愛國元素，在師生交互式學習中學習愛國主義精神，不斷提升思政育人的浸潤力。

片段課例：全反射。

演示自制教具：水流導光（如圖3所示）。

教師：對比前后兩個實驗有什么不同？

學生：瓶子在未打開瓶蓋之前，激光是沿直線傳播的;打開瓶蓋后，水會從水孔流出，此時光也跟著彎曲的水流一起流出，并在水平面上形成光斑。

學生：光不是沿直線傳播的嗎？為什么光會沿著水流彎曲？

教師：為了解開疑惑，我們有必要探究光在這股水流中是怎樣傳播的？

教師：但是我們看到的水流非常細，肉眼無法直接觀察，怎么辦？

學生：將彎曲的水流放大，觀察光在里面是如何傳播的。

教師：我們通過建模的方式，研究光在水流中是如何傳播的。

教師：根據微元的思想，將水流進行無限切割，化曲為直，分割成無限多段小水柱，（如圖4所示），再將每一小段進行放大，便可清楚地看到光在水中的傳播路徑。

教師：水流放大后，光在放大后的小水柱中又是怎樣傳播的呢？下面我們再觀察另一個教具。

演示實驗：光在水中的傳播路徑（如圖5所示）。

教師：原來！光在水中并不是沿著曲線傳播，它還是沿著直線傳播的！在這個過程中，光不斷地發生反射，從而使傳播方向發生了改變！而這種反射，正是我們剛才學習過的全反射。我們的光導纖維，也正是基于全反射得以實現的。

PPT演示：光導纖維內部結構示意圖。

教師：如今許多家庭實現光纖到戶，這都受益于華裔物理學家“光纖之父”——高琨。

播放視頻：光纖之父——高琨。

設計意圖：（1）學科知識設計：通過“水流導光”的對比實驗，引發學生的認知沖突，銜接引出放大法及微元法的思想，幫助學生理解光導纖維的工作原理。（2）愛國主義設計：介紹華裔物理學家高琨研發光纖的歷程，使學生體會科學探索的艱辛歷程，培養學生創造、探索和實踐精神。

2.4? 后評價——檢驗教學成效 書寫時代楷模

該模塊主要檢測學生在課堂學習后對知識點的掌握程度，檢測學生的學習成效以及教師的教學效果。在該模塊中，可選擇以課后小練、師生問答等形式引入愛國元素。引入的愛國元素可以從學科知識的生活應用作為出發點，深入挖掘該應用背后的人物軼事，講述其背后所蘊含的民族精神和時代精神。

片段課例：渦流。

教師：課前所提到的電磁爐就是渦流在日常生活中的應用。那渦流在工業生產中的應用又有哪些呢？

學生：真空冶煉金屬爐（如圖6所示）。

教師：試說明其工作原理。

學生：爐外的線圈通入反復變化的電流，使爐內金屬產生渦流，渦流產生的熱量能夠使金屬熔化。

教師：很好！渦流除了在日常生活中和工業生產中的應用外，在軍工業上的應用也非常多，探雷器就是其中的一種。當探雷器感受到地底下埋藏著地雷時，探雷器就會發出警報聲。請同學們分組討論探雷器的工作原理。

小組1：探雷器中有變化的電流，如果地底下埋著地雷，則地雷就會產生渦流。

教師：產生的渦流對探雷器會有什么影響？是什么原因使探雷器發出警報聲？

小組2：產生的渦流會產生磁場，渦流的磁場會影響線圈中的電流，使儀器報警。

教師：掌握得很透徹！掃雷是一項極其危險的工作。掃雷戰士常年奮戰在邊境生死雷場中，與隨時會爆炸的地雷作斗爭。我們的“時代楷模”杜國富戰士就在一次掃雷過程中失去了雙手雙眼。

播放視頻：《排雷英雄杜國富，感動中國》。

設計意圖：（1）學科知識設計：真空冶煉金屬爐和探雷器是渦流分別在工業生產上和軍工業上的應用，學生能夠利用渦流解釋真空冶煉金屬爐和探雷器的工作原理。（2）愛國主義設計：引入“感動中國2018年度人物”杜富國戰士，學習弘揚杜富國“讓我來”的英勇精神，培養學生的愛國主義精神和無私無畏的奉獻精神。

2.5? 總結——提煉梳理知識 增強文化自信

總結模塊常以提問、思維導圖、圖表等方式梳理、提煉本節課的知識點，亦能夠以制作教具、布置課后作業等方式鞏固教學目標。在該模塊中引入“愛國主義”教育，是對課堂學習的升華，也是對課堂思政教育的提升。

片段課例：杠桿。

知識點回顧：杠桿的概念;杠桿的五要素、平衡條件和分類。

難點：杠桿示意圖中動力臂和阻力臂的畫法。

教師：阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出杠桿原理。但在比阿基米德還要早約200年的墨子就已經在其著作《墨子》中記載了一種利用杠桿取水的機械——桔槔（如圖7所示）。

播放視頻：《桔槔》。

教師：請同學們試著分析，桔槔在取水過程中杠桿的五要素、是省力杠桿還是費力杠桿？同時試著制作桔槔的模型。

布置作業：制作桔槔模型同時畫出杠桿示意圖。

設計意圖：（1）學科知識設計：布置制作桔槔模型以及畫出杠桿示意圖的作業，培養學生的實踐操作能力，加深對杠桿知識的理解。（2）愛國主義設計：引入桔槔作為杠桿的課外拓展素材，體現中國古代人民的勞動智慧，提高學生對中華民族文化的認同感和自豪感。

3? 結語

在BOPPPS教學模式中引入“愛國”元素是中學物理教學實施“愛國主義”教育的有效途徑，為教師的課堂教學提供了可操作性的指導框架，尤其使剛走上講臺的教師在教學上變得有跡可循。2021年是中國共產黨建黨100周年，教師要以此為契機，將愛黨愛國教育引入到課堂教學中。

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）：196-200，249.

[2]尹慶豐.BOPPPS教學模式在高中物理課堂中的探索與實踐——以“導體的電阻”為例[J].物理教師，2018，39（4）：2-7.

[3]顧雅彥.BOPPPS模式在新授課教學中的實踐應用——以“功能關系”教學為例[J].物理教學，2019，41（1）：9-10，47.