納敏



摘? 要:BOPPPS教學模式的主要理念是以學生主動參與課堂為中心。文章介紹了BOPPPS模式下《化學反應與電能》一課的教學設計,詳細闡述了BOPPPS模式的教學過程,旨在有效突破傳統教學中的難點,切實有效地保障教學目標的達成。
關鍵詞:BOPPPS教學模式;教學設計;化學反應與電能
一、BOPPPS教學模式
BOPPPS教學模式起源于加拿大,至今已被全世界30多個國家廣泛應用于課堂教學。該模式秉承以學生為中心的教學理念將課堂教學過程分解為導入(Bridge-in)、學習目標(Objectives)、前測(Preassessment)、參與式學習(Participatory Learning)、后測(Post-assessment)和總結(Summary)六個環節,簡稱為BOPPPS。六個環節在整個課堂教學過程中具有“起承轉合”的功能,使課堂教學更有條理性和可操作性。其中參與式學習是BOPPPS教學模式的中心環節,學生可通過獨立思考或交流討論探索新知、解決問題,并在此過程中提高問題解決能力和科學探究能力,從而高效完成學習任務。
二、基于BOPPPS教學模式的“化學反應與電能”教學設計
《普通高中化學課程標準(2017)》要求以原電池為例認識化學能可以轉化為電能,從氧化還原的角度初步認識原電池的工作原理,并能舉例說明化學電源對提高生活質量的重要意義。本研究以“化學反應與電能”的教學為例,探討BOPPPS教學模式在實際教學中的應用。
(一)課程導入環節
導入環節旨在激發學生對化學反應與電能之間關系的好奇心。
師:演示電動小車(如圖1),問“有什么辦法讓小車跑起來呢?”
生:給小車一個推力。
師:如果將兩個電極放入稀硫酸中試一試呢?
生:動手實驗。
師:為什么將鎂片和碳片插入稀硫酸溶液后,小車可以運動?
生:可能有電能產生。
師:非常好,那么本節課我們就來探究電能的產生。
(二)本課學習目標
學習目標是一節課的導向,也是衡量學習者是否達到學習標準的尺度。教師在確定教學目標時需要明確以下幾個問題:1. 學習者知識基礎如何?2. 學習者需學哪些知識,為什么要學習這些知識?3. 如何組織學習者進行有效學習?4. 如何來衡量學習者是否達到學習目標?
(三)前測環節
前期測試一般通過提問、討論、經驗分享等方式來實現。教師可初步了解學生對已學知識的掌握情況以及對本節課內容的預習情況,并據此快速調整教學的深度和進度,有針對性地進行教學。本節課通過展示“問題群”的形式進行前測,了解學生對已學知識的掌握情況以及對本節課內容的預習情況,有針對性地進行教學。
師:將鎂片和碳片插入稀硫酸溶液中后,為什么小車會“跑”?該過程是否有化學反應發生?若發生了化學反應,請寫出相應的離子方程式?
生:有電能產生,驅動小車行駛;有化學反應發生;Mg+2H+=Mg2++H2↑。
(四)參與式學習
參與式學習,旨在教師設法讓學生參與到課堂教學中,由傳統的以教師講授為主的課堂轉變為“教師為輔,學生為主”的新型課堂。該環節是BOPPPS教學模式的核心,其主要通過“師生互動、生生互動”來激發學生的學習積極性,促進學生更有效地學習。
師:從上述實驗中我們發現當鎂片和碳片插入稀硫酸溶液中后,由于發生了化學反應,該反應中有電子轉移,故產生了電能,驅動小車行駛。那么有電子轉移就一定會產生電能嗎?
學生分組討論并大膽提出猜想。
猜想1:有電子轉移便可產生電能
猜想2:有電子轉移不一定產生電能,還需要一定的條件
師:那么產生電能的條件是什么呢?
生:2個電極,能發生化學反應,閉合回路……
【探究活動一:產生電能的條件探究】
學生分組進行實驗,如表1:
師:從實驗現象有何推測呢?
生:產生電流的條件有:實驗①能發生自發的氧化還原反應;實驗②有電解質溶液;實驗③有兩個能導電的電極。
師(提示):物理學上,產生電流的回路必須是閉合的。
生:產生電流的條件還需實驗④形成閉合回路。
師:氧化還原反應伴隨著電子的定向移動,滿足實驗②③④條件的裝置使電子定向移動形成電流,該裝置就實現了把氧化還原反應產生的化學能直接轉化為電能。這種裝置稱為“原電池”。
【探究活動二:原電池的工作原理探究】
師:那么原電池的工作原理又是什么呢?請根據原電池構成條件搭建C—Mg—H2SO4原電池裝置,注意重點觀察兩個電極的變化并記錄現象。
師:鎂片溶解之后生成了什么?
生:Mg2+。
師:該過程有無電子得失?
生:1mol Mg失2mol電子形成1mol Mg2+。
師:碳棒上產生的氣泡是什么?
生:H2。
師:該過程有無電子得失?
生:2mol H+得2 mol電子形成H2。
師:如何證明該氣體一定是H2呢?
生:將氣體點燃,觀察現象。
【實驗驗證】 將銅片上產生的氣體收集后點燃,并將干燥的小燒杯置于火焰上方,發現產生淡藍色火焰且燒杯內壁有水珠生成,說明該氣體為H2。證明猜想正確。
師:在該原電池中,Mg失去電子,化合價升高,形成Mg2+,該電子通過導線移動到碳棒,H+在碳棒上得到電子,化合價降低,形成H2。該過程中電子的定向移動形成電流,化學能轉化為電能。
師:基于已有的物理知識,兩個電極的名稱分別為什么?
生:電子流出的一極(鎂片)為負極,電子流入的一極(碳棒)為正極。
師:在原電池中,負極失電子,電子經過外電路移向正極,電流流向與電子相反;溶液中離子的移向遵循電荷守恒定律,陽離子移向正極,陰離子移向負極。原電池的總反應為Mg+2H+=Mg2++H2↑。
通過動畫演示將原電池工作原理進行深入微觀化和系統化(如圖2)。
(五)后測環節
在參與式學習之后,可運用問答檢測、習題檢測、技能運用檢測等方式來檢測學生是否達到課前預設的學習目標,這便是后測環節。本節課采用技能運用檢測,檢測學生對本節課原電池的構成條件、工作原理的掌握情況及模型遷移的能力,設定如下:
【探究活動三:模型遷移】
師:根據原電池形成條件,搭建水果電池裝置并畫出其平面模型,在平面模型上標出原電池的正、負極和電子、電流移動方向及溶液中離子移動方向。
生:動手實驗并展示實驗成果(如圖3)。
材料與試劑:鋅片、Cu片、石墨棒(C)、梨、橙子、番茄、蘋果、電子元件、靈敏電流計、導線。
師:同學們對原電池裝置的搭建及其工作原理掌握得非常好,希望大家將該知識運用到生活中,尋找生活中常見的一些材料,能夠搭建出更多趣味的水果電池或者飲料電池。
(六)總結
BOPPPS教學模式的最后一個環節是總結,目的是幫助學生整合本節課的內容。教師通過回顧本節課重難點知識以及針對重難點突破的思路和方法讓學生對本節課的知識形成體系并延伸學習經驗。
師:本節課我們主要學習了原電池是將化學能轉化為電能的裝置,構成原電池需要兩個電極、電解質溶液、閉合回路及自發進行的氧化還原反應等四個條件。其中負極失去電子,電子流向正極,形成電流,電流流向與電子相反,溶液中離子的移向遵循電荷守恒定律。
【課堂延展】 通過介紹電池的廣泛應用,電池研發的趨勢,電池研發崗位以及對諾貝爾化學獎獲得者“鋰電池之父—古迪納夫”的簡要介紹,讓學生意識到學習本節內容“化學能與電能”的重要性,激發學習化學的興趣。
三、教學啟示
(一)提高學生的參與感
讓學生積極主動地參與到課堂內容的學習與探究中,成為真正意義上的知識的發現者和探究者,是一堂課的關鍵。若教師精心設計每一堂課、每一個環節、提出的每一個問題都能激發學生的學習興趣并引發學生的思考,讓學生覺得既有難度,又可以通過合作解決。那么學生便會主動參與到課堂中,學生的思維也會變得活躍開放,并從課堂學習與探究中獲得成就感。
(二)靈活改變教學方式
“教學有法,教無定法”,教學方法可以是靈活且多樣的。BOPPPS教學模式的各個環節劃分清晰,各環節的有效分工讓課堂更具條理性,并實現教學效果的顯著提升。但這六個環節并非固定不變的,教師可不拘泥于該模式中的固有模塊及其順序,根據當下的教學目標和教學對象做出合理的調整,在實踐中找到各個模塊的最佳結合點,也可將BOPPPS教學模式與其他教學方法相融合,比如案例教學法、同伴互助教學法、PBL教學模式等。有理由相信,中學化學課堂中引入BOPPPS教學模式,不僅可以提高學生的學習熱情,還能增強師生之間的互動。在提升教學質量的同時,將多種教學策略結合并開展更有效、更有意義的參與式教學活動,實現更為靈活、實用、有效的教學。
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(02):196-200+249.
[2]竇敏,倪剛. BOPPPS教學模式在中學化學教學中的實踐——以“鈉的性質”教學為例[J]. 中學教學參考,2021(17):65-67.
[3]甘曉云. 數學課堂教學中學生參與意識培養的實踐研究[J]. 中學數學,2020(20):77-78.
[4]潘文. 探析BOPPPS模型下有效課堂教學設計[J]. 科技風,2019(04):41.
(責任編輯:鄭? 暢)