基于BOPPPS模型的復習課教學實踐

朱婭欣 丁立平

摘要：基于BOPPPS模型，進行“物質結構元素周期律”復習課的教學設計。轉變知識羅列、機械訓練的傳統復習方式，通過創設多元情境，激發學生學習興趣，以問題促進學生積極思考、主動探索，幫助學生構建系統化的元素周期律（表）知識結構，提高學生分析解決問題的能力。

關鍵詞：BOPPPS模型;元素周期律;核心素養

文章編號：1008-0546（2022）10x-0071-04中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

一、研究背景

《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《新課標》）聚焦如何教和怎樣學。教師在教學過程中要以學科大概念為統領，整合教學目標、學習內容與教學流程，[1]注重學科核心素養的功能價值，實現知識向能力的轉化。[2]使學生能夠在真實情境中，結合已有知識經驗，發現問題，收集相關證據并合理推理，設計實驗驗證結論。[3]

復習是一個查漏補缺的過程，是學生通過再次學習、整合所學知識、不斷優化思維、提升解決問題能力的過程。[4]然而由于缺乏合理的教學設計，使得復習課變成了習題課。精講精練、機械訓練或許能暫時提高學生對知識的記憶，但是缺乏高階思維的學習方式對素養的提升毫無裨益，[5]枯燥乏味的復習方式會使學生對學習逐漸失去興趣。

本文基于BOPPPS模型，進行“物質結構元素周期律”復習課的教學設計。該教學設計注重以學生為主體，采用問題導向式、探究式的活動方式，幫助學生回憶所學知識，建構原子結構和元素周期律（表）模型，深化學生對“位—構—性”三者關系的理解，培養學生分析、解決問題的能力，從而提高學生的化學學科核心素養。

二、BOPPPS教學模型

BOPPPS教學模型最早由加拿大英屬哥倫比亞省教師培訓工作坊ISW（instructionalskillsworkshop）提出，旨在轉變“以教師為中心”的傳統教學狀態，注重開展以學生為主體的探究式、個性化、參與式的教學活動。根據學生注意力集中規律，將整個教學過程分為六個階段：引入（Bridge-in）、教學目標（Objec?tive）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（Participa?toryLearning）、后測（Post-assessment）和總結（Sum?mary）[6]。BOPPPS模型各元素含義見表1。

BOPPPS模型是轉變傳統接受式教學，圍繞教師、學生和課程三要素，建構“生生互動”“師生互動”的新型教學結構。基于BOPPPS的教學模型，有助于實現從“教師教”向“學生學”的轉變，提升學生的自主學習能力。

三、學情分析

1.課程標準內容

課程標準中指出，要注重組織學生開展概括關聯、比較說明、推論預測、設計論證等活動，了解同周期和同主族元素性質的遞變規律，體會元素周期律（表）在學習元素及其化合物知識及科學研究中的重要作用。[8]

2.教材分析

本節課內容選自人教版必修二第一章，教材知識呈現循序漸進，注重情境的使用。從化學史切入，了解元素周期表的發展歷程從而認識元素周期表的結構，通過實驗探究歸納出元素的性質，了解同周期、同主族元素性質的遞變規律，通過介紹原子核外電子排布，解釋元素周期表與元素周期律的內在本質，以及元素周期律（表）在科學領域的重要用途。

3.教學對象分析

本節課是“物質結構元素周期律”的復習課，學生對元素內在的遞變規律有一定的感性認識，也能較好地理解“位—構—性”三者的聯系，可以初步描述和解釋元素性質，也可以對同周期或同主族元素的性質進行比較。但學生只停留在機械地應用元素周期律，對其內在邏輯關系還不是很明晰，并未形成較為系統認識。高一學生能夠通過類比、歸納的方法進行學習，但是知識的遷移應用能力不足，解決實際問題的意識和能力有待提高。

四、教學設計

高中生知識儲備不足，自我總結、自我監測能力較低，不能根據自身學習情況制定學習目標。基于高中生的特點，教師對學生先進行前測，通過前測結果制定不同水平的教學目標，以滿足不同層次學生的發展要求。

1.前測

[教師]元素周期律與元素周期表這節內容最重要的是能夠建立“位—構—性”一致的元素觀念，請同學們從元素位置、性質、結構這三點梳理本節內容的結構框架，畫出概念圖。

[學生活動]大部分學生能夠寫出元素位置、結構、性質之間的關系，畫出概念圖，但只是機械地記憶，沒有深刻理解知識，知識的運用能力不足。

設計意圖：通過繪制概念圖，檢測學生是否形成結構化的知識，了解學生對知識的掌握情況，在此基礎上結合學情確定教學目標以及學習活動內容。

2.目標

（1）通過前測，確定復習課的教學目標：

①能夠建立元素性質、原子結構、元素位置三者之間的聯系。

②能夠運用原子結構解釋元素性質，建構基于元素周期律對物質性質進行預測和檢驗的認識模型。

③通過探討未知元素的結構、性質、用途，感受元素周期律的重要作用。

（2）根據教學目標設定本課的評價目標：

①通過氮族元素原子結構與其性質的互相推斷，診斷并發展學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養。

②通過運用元素周期律推斷氮族元素性質，培養學生證據推理與模型認知的核心素養。

③通過設計實驗方案驗證N、P的非金屬性強弱，診斷并發展學生科學探究的素養水平。

④通過農藥對生產、生活影響的認識，培養學生科學態度與社會責任的核心素養。

3.導入

[教師]播放影視作品中砒霜中毒的片段。

[學生]注意力被吸引。

[教師]砒霜的主要成分是砷，砷具有什么樣的物理、化學性質呢？我們一起來探索吧。

設計意圖：建構生活情境，激發學生學習興趣，引入本節課的重點元素“砷”。

4.參與式學習

[教師]展示砷造成的水污染、食品中含砷造成人中毒、農藥的大量使用對社會與生活造成的危害、砷用作合金添加劑的圖片。

[學生]認真觀看材料，了解到砷在生活中應用十分廣泛。

設計意圖：砷對于促進人類的進步與發展有著不可取代的作用，但是不合理濫用砷也會對人類的生產、生活造成極大的危害。通過對砷在生產、生活中應用的介紹，使學生體會到化學與生活的密切聯系，提高學生的科學態度與社會責任，同時也有利于培養學生批判性思維，學會從多個角度去看待事物。

[展示]提供砒霜的化學式、砷元素的性質和用途的資料卡片。

[教師]請同學們結合材料判斷As的化合價。查閱資料可以知道As的原子序數為33，請同學們試著畫出As的原子結構示意圖。

[學生]回顧以前學習過的化合價以及元素周期表的相關知識回答，并畫出As的原子結構示意圖。

[教師]請判斷As在元素周期表中的位置，根據位置推測As屬于金屬還是非金屬？

[學生]根據原子結構判斷出As位于第四周期第ⅤA族，并根據周期表中金屬與非金屬分界線判斷出As為非金屬。

[教師]砷位于周期表中金屬與非金屬交界處，是一種良好的半導體材料，可用做發光二極管、太陽能電池。

[教師]通過資料卡片我們可以看到砷具有毒性，并且可用作農藥，初中我們學習過P也是農藥的主要成分。請問同學們，為什么砷和磷具有如此相似的性質呢？

[學生]回想元素周期律的知識回答，因為磷和砷位于同一主族，最外層電子數相同，因此具有相似的化學性質。

[教師]同學們都知道硝酸是一種酸性非常強的酸，請同學們大膽猜測砷酸的酸性如何？請解釋你們猜測的原因。

[學生]砷酸酸性比硝酸弱，同一主族隨著原子序數遞增，非金屬性減弱，最高價氧化物對應水化物的酸性減弱。

設計意圖：以砷為例通過原子結構判斷元素在元素周期表中的位置，根據元素周期律推測元素可能具有的性質，幫助學生建構元素“位—構—性”三者之間的聯系，從而構建元素周期表與元素周期律的認知模型，發展學生證據推理與模型認知的核心素養。根據核外電子結構的相似性，判斷物質性質的相似性，有利于發展學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養。

[教師]同學們已經能夠熟練運用元素周期律這個工具了，請同學們判斷磷與氮誰的非金屬性更強？誰的還原性更強？能否設計實驗方案驗證你們的猜測？

[學生]氮的非金屬性比磷強，還原性比磷弱。并設計方案：

方案一：比較相同濃度下磷酸和硝酸酸性強弱，可以用pH試紙測試磷酸以及硝酸的酸性大小。

方案二：比較PH3與NH3分子的穩定性。

學生用課上總結的規律解釋N的非金屬性大于P，因此NH3的穩定性大于PH3，但不明白其原理，也無法設計實驗方案進行驗證。

[教師]同學們回去查閱資料，了解影響氫化物穩定性的因素有哪些？

查閱資料，大部分學生了解到氫化物的穩定性與分子內的化學鍵以及化學鍵的鍵能息息相關，N—H的鍵能比P—H的鍵能大，所以NH3更穩定。

設計意圖：通過查閱資料、設計實驗方案等活動驗證N元素與P元素非金屬性強弱，有助于綜合調動多方面的知識解決問題，開闊學生視野，培養學生信息素養以及科學探究的能力。在查閱資料過程中，學生了解到化學鍵鍵能等相關知識，為后期學習化學鍵一節內容奠定基礎。

5.后測

在前測中學生已經能夠繪制出這一節內容的概念圖，但只是機械地記憶，沒有形成較為系統的認識。后測采用練習題的形式檢驗學生對知識的應用能力。

[習題]美國航天局科學家在加利福尼亞州東部的莫諾湖里發現了一種被稱作GFAJ-1的獨特細菌，這種細菌能利用砷代替磷元素構筑生命分子，進行一些關鍵的生化反應。根據材料進行預測，下列說法錯誤的是

A.醫生通常會給砒霜中毒的患者服用一定劑量的氧化劑解毒

B.砷原子核電荷數較大，對核外電子束縛能力強，因而砷酸不易電離出H+，其酸性比磷酸弱

C.砷對多數生物有毒可能是因為砷能夠代替磷參與生化反應，制造混亂

D.該發現將使人類對生命的認識發生重大改變，拓寬了在地球極端環境乃至外星球尋找生命的思路

[學生]由于本節課是復習課，所以學生很容易想到運用元素周期律相關知識解決問題。分析A選項，As化合價為+3價，其最高價態為+5價，因此具有一定的還原性，可以被氧化劑氧化成無毒的+5價砷;B選項，磷酸酸性比砷酸強是因為磷比砷的氧化性強。大部分學生通過分析后能選出正確答案B;結合生活經驗以及分析題干信息，能夠判斷選項C和D符合題意。

設計意圖：以練習題的形式對學生進行后測，用于檢驗學生對知識的掌握應用情況。此題還涉及氧化還原及生物知識，綜合程度較高，難度相對較大，有助于培養學生的多方面素養。

6.總結

繪制思維導圖（見圖1），幫助學生再次復習本節的知識內容。

五、教學建議

1.創設多元情境

恰當的情境對于教學是點睛之筆。通過創設真實情境，營造良好的學習氛圍，激發求知欲，培養學生解決實際問題的能力，從而提升教學效果。創設多元情境時，不僅要注重情境的內容，還應關注情境的形式。內容上可以包含化學史、化學實驗、科技前沿、日常生活等多方面情境，貼近生活，從而吸引學生注意力;形式上不應僅局限于知識閱讀，可以增加小組交流討論、問題探究等，采用以提高學生核心素養為導向的情境素材。

2.“學生為主體”的參與式學習

深山樹木分長短，荷花出水見高低。學生是具有差異性、能動性的個體。在教學設計時，教師應關注學生的主體地位，預設教學過程中可能發生的各種情況，針對不同水平的學生設計不同的學習目標，滿足不同層次學生的學習需求，促進學生的個性化發展。同時精選多種教學方式，將實驗、小組交流合作、探究等多種學習方法與講授法相結合，逐步發展學生化學學科核心素養。

3.關注學生的高階認知

教學過程中可通過提出問題、解決問題，促進學生深度學習。問題的難易程度、水平高低決定了學生對該問題的思考深度，教師應將培養學生知識記憶等低階認知能力，向知識應用與創新等高階能力的方向發展。[9]應基于真實情境、在學生現有能力水平基礎上合理設計問題，提高問題的目的性與針對性，激發學生思維碰撞，提高學生分析問題、解決問題的能力。

六、總結

傳統復習課，以知識羅列、反復訓練為主，教學過程枯燥乏味，難以調動學生的主觀能動性，學生對課程逐漸喪失興趣。本課基于BOPPPS模型進行教學設計，通過創設真實情境，幫助學生建構原子結構和元素周期律（表）認知模型，提高學生分析和解決問題的能力，診斷并發展學生的理論模型結構化水平，評價學生學科核心素養的發展水平，判斷學生是否達到學業質量標準。基于BOPPPS教學模型的復習課，不僅能夠活躍課堂氛圍，提高學生學習熱情，還可以增強師生互動，營造良好學習探究氛圍，進而提高課堂教學質量。

參考文獻

[1]李明.指向發展化學學科核心素養的單元整體教學設計——以人教版化學必修一“原子結構與元素周期表”為例[J].化學教與學，2021（06）：59-64，50.

[2]王磊，魏銳.學科核心素養發展導向的高中化學課程內容和學業要求——《普通高中化學課程標準（2017 年 版）》解讀[J].化學教育（中英文），2018，39（09）：48-53.

[3]陳曉曄.普通高中化學課程標準（2017版）解讀[J].文理導航（中旬），2018，20（07）：63-64.

[4]劉艷.有順序 有趣味 有意義——基于思維發展的化學復習課設計策略的微研究[J].化學教與學，2021（07）：55-58.

[5]鄧小進.基于發展學生核心素養的主題式教學設計實踐探索——專題復習課“化工流程題”的教學設計[J].化學教與學，2018（12）：55-58，31.

[6]李爽，付麗.國內高校 BOPPPS 教學模式發展研究綜述[J].林區教學，2020，275（02）：19-22.

[7]潘芬.生物課堂參與式教學環節優化策略[J].中學課程資源，2021，17（05）：19-20.

[8]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018.[9]楊玉琴，趙華.核心素養視域下的初中化學專題復習課教學策略——以“我們周圍的空氣”復習課為例[J].化學教學，2018（06）：41-47.