BOPPPS教學(xué)模式在大學(xué)物理課程中的應(yīng)用

于培清

一、引言

作為理工科專業(yè)的一門專業(yè)必修課，大學(xué)物理課程可以讓學(xué)生熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、相互作用及其運動的基本規(guī)律，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定必要的物理基礎(chǔ)。但目前這樣一門重要的基礎(chǔ)課程的教學(xué)效果并不理想，課堂上多數(shù)學(xué)生不能集中注意力聽課，或者直接放棄不聽課，只有少數(shù)同學(xué)可以跟著教師的思路完成課堂學(xué)習(xí)，教師在教授課程的過程中也嘗試了很多教學(xué)方法，但收效甚微，在課堂上很難吸引學(xué)生，不能提高他們的學(xué)習(xí)興趣。總結(jié)這種現(xiàn)象的產(chǎn)生存在以下幾個原因：一是學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。近幾年，由于高校大規(guī)模擴招，造成本校生源質(zhì)量較之前幾年下降不少，學(xué)生學(xué)習(xí)能力不夠，加之大學(xué)物理課程的知識點較難，比較枯燥，學(xué)生往往覺得大學(xué)物理課程成為了他們學(xué)習(xí)中的“攔路虎”。二是學(xué)校學(xué)習(xí)氛圍不濃厚。學(xué)生往往把大部分精力放在了社團、課外活動以及打工等事情上，真正花在學(xué)習(xí)上的時間很少。三是學(xué)校和各院系不重視。大學(xué)物理課程是一門基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)方案中占有重要的地位，但各院系認(rèn)為大學(xué)物理與后續(xù)專業(yè)課聯(lián)系不緊密，一直在刪減大學(xué)物理課程的學(xué)時。四是教學(xué)方式單一。目前大學(xué)物理課程大多還是采用傳統(tǒng)講授的教學(xué)模式，現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)很發(fā)達(dá)，學(xué)生獲得知識的途徑很多，當(dāng)課堂上的教學(xué)內(nèi)容還局限于課本知識時，學(xué)生往往會失去學(xué)習(xí)的興趣。

因此，筆者認(rèn)為教學(xué)一定要改變，要以學(xué)生為主體，找到適合學(xué)生的方法。在教學(xué)中，筆者結(jié)合超星學(xué)習(xí)通平臺，采用BOPPPS教學(xué)模式對大學(xué)物理課程教學(xué)進行了改革。采用線上和線下相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式，課堂教學(xué)和課下自學(xué)的教學(xué)模式，提高學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。

二、BOPPPS教學(xué)模式介紹

BOPPPS教學(xué)模式是基于庫伯體驗式學(xué)習(xí)模型提出的一種教學(xué)思路。該理論指出，學(xué)習(xí)應(yīng)該是從具體體驗、反思觀察、抽象概括、行動實踐再回到具體體驗的過程，一個起點和終點都為具體體驗的循環(huán)過程。通過不斷地循環(huán)，形成一個閉合的學(xué)習(xí)過程，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生能夠完成反饋與調(diào)整。此模型將教學(xué)過程劃分為六個部分：一是導(dǎo)入(Bridge-in)：在教學(xué)開始時吸引學(xué)生，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；二是目標(biāo)(Objective)：在學(xué)習(xí)具體知識之前，讓學(xué)生知道學(xué)完該課程應(yīng)該掌握哪些知識；三是前測(Pre-assessment)：用于了解學(xué)生的基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)情況；四是互動式學(xué)習(xí)(Participatory learning)：讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，真正地參與到學(xué)習(xí)中，從而掌握知識；五是后測(Post-assessment)：通過測試，了解學(xué)生是否達(dá)到了該課程的教學(xué)目的，掌握了相關(guān)知識；六是小結(jié)(Summary)：在課程結(jié)束時，總結(jié)本節(jié)課所講過的知識點，幫助同學(xué)們梳理思路。BOPPPS教學(xué)模式主要有兩個特點：一是強調(diào)以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，二是閉環(huán)教學(xué)過程，可以自檢驗課程設(shè)計的結(jié)果，能夠幫助教師分析教學(xué)過程以提高教學(xué)效果。

三、BOPPPS教學(xué)模式在課程中的應(yīng)用

(一)整體教學(xué)設(shè)計思路。大學(xué)物理的知識框架分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)以及近代物理五部分。其中光學(xué)部分內(nèi)容主要講授光的波動性，與同學(xué)們高中階段學(xué)過的光沿直線傳播現(xiàn)象是有所不同的，所以同學(xué)們在學(xué)習(xí)時往往會習(xí)慣以高中的思維去思考光的波動性質(zhì)，覺得不可理解。其中等厚干涉內(nèi)容比較抽象，與之前的等傾干涉容易混淆，為了可以讓學(xué)生更好地掌握干涉現(xiàn)象，區(qū)分等厚干涉和等傾干涉，掌握等厚干涉的分類，本節(jié)課基于BOPPPS教學(xué)模式，采用理論講授和實踐教學(xué)相結(jié)合的方法講授。理論知識點部分選取劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉內(nèi)容為例，實踐部分以牛頓環(huán)干涉實驗為例。由于本節(jié)內(nèi)容較多，分兩次課完成，第一次課，共2課時，主要以教師為主體，完成劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉內(nèi)容的學(xué)習(xí)以及前測環(huán)節(jié)；第二次課，共3課時，主要以學(xué)生為主體，自主完成牛頓環(huán)干涉實驗內(nèi)容以及后測、總結(jié)環(huán)節(jié)。

(二)課堂教學(xué)實施細(xì)節(jié)。

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)。導(dǎo)入環(huán)節(jié)是教師在課堂教學(xué)中為引入新知識而設(shè)計的教學(xué)活動。導(dǎo)入環(huán)節(jié)形式多樣，有問題導(dǎo)入、情境導(dǎo)入、視頻導(dǎo)入、活動導(dǎo)入等多種。本節(jié)課中采用的是問題導(dǎo)入和圖片導(dǎo)入形式。提問：同學(xué)們能不能找一找生活中的干涉現(xiàn)象？等學(xué)生回答完成后，以圖片的形式展示出來。共四幅圖，第一幅圖是肥皂泡，在光的照射下，肥皂泡上呈現(xiàn)出彩色的條紋。第二幅圖是光盤上呈現(xiàn)出彩色條紋，第三幅圖是高級照相機，在鏡頭上也呈現(xiàn)出一些彩色條紋。第四幅圖是檢測凸透鏡時，將凸透鏡的彎曲表面壓到另一標(biāo)準(zhǔn)表面，讓光從上方射入，可以從兩玻璃接觸處看到明暗相間的同心圓。這些都是實際生活中的一些實例，學(xué)生們都見過和體驗過，有一定的認(rèn)知，以這樣的活動和現(xiàn)象作為課程的導(dǎo)入點，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.提出具體的教學(xué)目標(biāo)和要求。教學(xué)目標(biāo)，是衡量教師教學(xué)任務(wù)的指標(biāo)，也是期待學(xué)生在教學(xué)過程中所能得到的學(xué)習(xí)結(jié)果，即學(xué)生學(xué)完應(yīng)掌握哪些知識，掌握到什么程度。在所有的教學(xué)指標(biāo)中，教學(xué)目標(biāo)是非常重要的，它是教學(xué)活動的導(dǎo)向，支撐著所有的教學(xué)行為和方式。在講授新知識之前，先給學(xué)生提出本次課程的學(xué)習(xí)任務(wù)，提出目標(biāo)任務(wù)時，要盡可能具體明確、可觀察且可衡量。本次課的主要教學(xué)目標(biāo)是，重點要求學(xué)生掌握等厚干涉現(xiàn)象、條紋特點以及在生活中的應(yīng)用，難點是要求學(xué)生掌握劈尖干涉和牛頓環(huán)干涉的區(qū)別與聯(lián)系。具體要求是學(xué)生能夠表述出劈尖干涉和等厚干涉的實驗裝置、光程差公式和條紋的特點，能夠了解這些干涉實驗?zāi)軌蚪鉀Q什么問題。

3.前測環(huán)節(jié)。前測的作用是了解學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)能力。而且學(xué)生要理解一個物理知識，往往是以前知識作支撐，教師只有及時準(zhǔn)確了解學(xué)生的前知識，才能找準(zhǔn)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的切入點。前測的形式可以多種多樣，如問卷、測驗、提問等，也可借助多種學(xué)習(xí)平臺，如超星學(xué)習(xí)通平臺、雨課堂和問卷星等。因為本次課內(nèi)容與上節(jié)課內(nèi)容聯(lián)系緊密，所以前測在上次課結(jié)束后進行，教師通過超星學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布測試作業(yè)題。通過測試了解學(xué)生對于干涉現(xiàn)象的理解，對于薄膜干涉現(xiàn)象的掌握程度，教師根據(jù)測試結(jié)果及時去調(diào)整課堂的進度與深度，為這次課的內(nèi)容教學(xué)打好基礎(chǔ)。

4.互動式學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。互動式學(xué)習(xí)這一環(huán)節(jié)是以學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，教師采用形象直觀、靈活多樣的教學(xué)手段組織教學(xué)，從而增加教師與學(xué)生之間的交流和反饋，使學(xué)習(xí)者能深刻地領(lǐng)會和掌握所學(xué)的知識，更好地培養(yǎng)學(xué)生們的集體觀念意識和團隊精神。本次課的實踐環(huán)節(jié)，要求學(xué)生3人一組，自主完成等厚干涉實驗內(nèi)容，包括實驗方法的設(shè)計、實驗儀器的調(diào)節(jié)、實驗數(shù)據(jù)的記錄及處理，最后以實驗報告的形式提交。教師先給出標(biāo)準(zhǔn)等厚干涉條紋的圖樣，以便學(xué)生按照這個標(biāo)準(zhǔn)去完成后續(xù)的實驗內(nèi)容，然后強調(diào)實驗操作過程中需要注意的操作和安全事項。

5.后測環(huán)節(jié)。后測環(huán)節(jié)，即教師在課堂將要結(jié)束時，進行一些小的測試，用于了解學(xué)生對本節(jié)課知識的掌握程度，是否達(dá)到了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。在本次課中后測環(huán)節(jié)以“限時測驗”的方式展開，教師有針對性地從題庫中選擇部分考題當(dāng)堂測驗學(xué)生，測試時間一般為20分鐘。

6.總結(jié)環(huán)節(jié)。在教學(xué)過程的最后，對本次課的內(nèi)容進行總結(jié)，可以讓學(xué)生口頭總結(jié)，也可以讓學(xué)生提交思維導(dǎo)圖，通過不同的形式幫助學(xué)生整理知識內(nèi)容，高效地引導(dǎo)學(xué)生掌握本節(jié)課知識點，從而提高學(xué)習(xí)效率。在本節(jié)課的總結(jié)環(huán)節(jié)中，采用的是角色反轉(zhuǎn)的形式。隨機選擇一名學(xué)生，讓學(xué)生扮演教師的角色，帶領(lǐng)其他同學(xué)一起復(fù)習(xí)這節(jié)課所學(xué)習(xí)過的內(nèi)容。根據(jù)學(xué)生的講述情況，進行補充和點評，最后以圖表的形式將干涉現(xiàn)象的知識展示給同學(xué)們，讓學(xué)生能夠課后有針對性地去復(fù)習(xí)鞏固。而且教師還要根據(jù)學(xué)生參與性環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)情況，進行點評，給出正確的實驗方法和思路，分析實驗中存在的問題，比如干涉條紋不清晰、干涉級別顯示不全、螺旋測微器讀數(shù)錯誤等問題。

(三)課后拓展。本次課結(jié)束后，教師通過學(xué)習(xí)通平臺上傳拓展學(xué)習(xí)資料，供仍有余力或深感興趣的學(xué)生進一步學(xué)習(xí)，在拓展中提高知識和技能的運用靈活度。例如上傳實驗視頻資料，查找自己實驗中的操作不規(guī)范及問題，上傳文字資料，了解干涉在生活中的更多應(yīng)用，上傳PPT資料，了解邁克爾遜干涉儀的使用方法和應(yīng)用。也可以將課后拓展同下次課的課前自學(xué)結(jié)合起來，例如在講解了干涉現(xiàn)象之后，可以結(jié)合下節(jié)課的衍射現(xiàn)象要求準(zhǔn)備拓展學(xué)習(xí)資料。

四、結(jié)語

雖然BOPPPS教學(xué)模式取得了較好的教學(xué)效果，但是在教學(xué)改革過程中也遇到了一些困惑和問題，有待后續(xù)教學(xué)實踐過程中進一步改進。一是大學(xué)物理課程的內(nèi)容比較枯燥，公式計算較多，需要學(xué)生具有一定的理解能力和計算能力。教師在進行教學(xué)設(shè)計時要盡量地做到結(jié)合實踐，讓枯燥的知識活起來，讓同學(xué)們感受到知識的有用性。二是在參與式教學(xué)環(huán)節(jié)中，形式不夠多樣化。由于學(xué)生的基礎(chǔ)較差，加之課程內(nèi)容的限制，只能夠開展一些比較基礎(chǔ)性的教學(xué)環(huán)節(jié)，比如：分組討論、設(shè)計實驗、互評等。在之后的教學(xué)過程中，要多加思考，多設(shè)置一些實踐性、開放性的教學(xué)環(huán)節(jié)，可以讓不同層次的學(xué)生都能夠充分地發(fā)揮自己的能力。三是原題庫中的習(xí)題過于陳舊，考查的大多是基礎(chǔ)性知識的理解和綜合應(yīng)用，但是開放式的題目很少。在之后的教學(xué)過程中，要不斷地更新題庫，將前測題庫和后測題庫分開建設(shè)，在選題過程中會更有針對性。四是在課程內(nèi)容設(shè)置上，要適當(dāng)增加物理學(xué)科前沿性的知識，穿插到傳統(tǒng)物理知識的講授過程中，雖然在極少學(xué)時的情況下開展這部分內(nèi)容教學(xué)非常困難，但教師們要積極努力地去克服。

筆者相信，經(jīng)過不斷的探索與實踐，BOPPPS模式將會在提升教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量的教學(xué)改革中發(fā)揮更大的效用。