基于BOPPPS教學模式發展學生科學探究素養的教學設計

中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

《普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）》強調關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求，轉變人才培養模式，著力發展學生的核心素養。傳統的生物學教學以教師講授為主，學生通過背誦大量的知識點、運用題海戰術等方式達到應試的目的。這種學習方式不僅枯燥乏味，還會讓學生喪失學習興趣，進而使其科學思維的發展受到限制。為了改變傳統教學模式中存在的不足，教育研究者及教師不斷嘗試對教學方式進行改革。BOPPPS教學模式體現了以學生為主體的教學理念，因此，教育研究者及教師可嘗試將其應用于中學生物學教學中。

BOPPPS教學模式將教學過程劃為導入（Bridge-in）、學習目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（ParticipatoryLearning）、后測（Post-assessment）、總結（Summary）六個模塊（見圖1），明確規劃和實施教學過程，凸顯學生在課堂中的主體地位，有效提高師生、生生間的互動頻率，增加學生的課堂參與度，從而提高課堂效率，促進學生核心素養的發展。

1教材與學情分析

“傳統發酵技術的應用\"是人教版普通高中教科書《生物學·選擇性必修 生物技術與工程》以下簡稱\"教材\"第1章第1節的內容。本節內容貼近生活實際，主要包括發酵與傳統發酵技術、嘗試制作傳統發酵食品等，重點探究了泡菜、果酒和果醋的制作流程，涉及乳酸菌、酵母菌及醋酸菌進行呼吸作用的原理，以及影響發酵的因素。學生前期學習的“細胞呼吸的原理和應用”等知識為本節內容的學習提供了知識儲備，不僅能夠幫助學生深入探究影響發酵的因素，還能為學生后續學習現代發酵工程奠定基礎。

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）指出，“科學探究”是指能夠發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。本節內容與學生生活緊密貼合，筆者將生物學知識與現實生活相結合，以大醬發酵為主線，激發學生的學習興趣。教材中介紹了泡菜、果酒和果醋制作過程，期中主要作用的均為單一菌種。大醬的發酵過程則涉及多種微生物的協同發酵，相較于單一菌種起主要作用的發酵，多種微生物協同發酵更能促進學生創新思維與科學探究素養的發展。學生主動探究不同的微生物組合或發酵條件對發酵的影響，設計切實可行的實驗方案并對結果進行分析、探討，以期達到更好的發酵效果。學生在積極探究的過程中能夠激發創新思維、提升求知欲與探索欲，掌握科學探究的基本思路與方法，提升科學探究能力，發展生物學學科核心素養。

2教學過程

2.1導入

構建優質高效的課堂首先需要一個良好的開端，導入作為課堂教學的起始環節，對于整個課堂至關重要。良好的導入不僅能夠吸引學生注意力、激發學生學習興趣，讓學生將所學知識整合形成體系，還能夠引發學生思考，激勵學生展開探究活動，促進師生互動，營造良好的課堂氛圍。2]

本文采用生活實例導入法。具體而言，教師展示“東北家庭每年農歷四月十八下大醬\"視頻，并提出問題串：為什么選擇農歷四月十八下大醬？醬引的目的是什么？為什么需要將醬引掰成小塊？下醬時放鹽的目的是什么？放置三天后，用醬耙打醬的原因是什么？學生通過視頻了解傳統大醬制作流程，體悟到生物學與生活息息相關，提升了自身對生物學的興趣。

2.2學習目標

教師依據學情、教學內容并結合《課程標準》制定了促進學生核心素養發展的學習目標。學生依據教師制定的學習目標，明確學習內容和學習要求，實現由淺層學習向深度學習的轉化。具體學習目標如下。

（1）能夠根據幾種常見發酵食品的制作流程，構建發酵的概念。（2）能夠通過分析東北大醬的制作流程，嘗試運用生物學知識解釋問題，并認同傳統發酵食品是我國飲食文化的重要組成部分。（3）能夠根據制作東北大醬的詳細步驟資料，探究影響大醬發酵的因素，歸納總結出制作發酵食品需要注意的問題及傳統發酵技術的優缺點。（4）能夠根據所學知識和相關資料，嘗試制作發酵食品。

2.3前測

前測環節是對學生現有知識、能力的評測，旨在幫助教師精準分析學生的最近發展區，了解學生的學情和認知情況，以便及時調整教學內容和教學方法，提高教學質量，實現教學目標。3筆者采用問答的形式進行前測，根據學生已有知識設計表格。表格內容包括常見的發酵食品、相應菌種、菌種的代謝方式、發酵原理、發酵條件等，學生在自主預習和已有知識的基礎上完成表格。

2.4參與式學習

參與式學習是BOPPPS教學模式的核心環節，該環節以學生為主體，將教師的“教\"轉變為“指導”、學生的“學\"轉變成整個課堂的核心。為此，教師在此環節可以設置多元化的教學活動，以增加師生、生生間的互動頻率，激發學生的思維碰撞和探究興趣，進而提升其科學探究能力。

2.4.1構建發酵概念

教師展示資料1：《禮記·月令》中記載的“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齊，曲蘗必實，湛熾必，水泉必香，陶器必良，火齊必得。兼用六物，大酋監之，毋有差貸。”是一套比較完整的釀酒工藝流程。

教師展示資料2：1857年，法國微生物學家巴斯德（L.Pasteur）通過實驗證明，酒精的發酵是由活酵

母菌引起的。

學生根據教師提供的資料，以小組合作的形式構建發酵概念。在此過程中，教師應引導學生進行表達、交流以及總結，培養學生提取信息、勤于思考的科學思維能力，加強其團隊協作能力及對知識的理解。

2.4.2探究大醬的發酵原理及影響因素

教師展示資料3：“制造大醬之法，系醬豆粒煮軟研碎，以手搏成磚形，置于較為溫暖之僻靜處，如頂棚之上是也，經兩月余，使發酵后，復以潔水洗之，掰成碎塊，曝日中二三日，置缸內，加清潔鹽水，經一月后，即成醬色，黑暗或絳褐，味極咸。\"[4該流程是東北地區人民制作傳統豆醬時普遍遵循的方法（見圖2）。教師據此提出問題：大豆蒸煮的目的是什么？大豆制成豆泥的自的是什么？在制成豆泥的過程中為什么要反復摔打？發酵過程中微生物的來源是什么？學生根據教師展示的資料，以小組為單位，嘗試用生物學知識解答教師提出的問題。

教師展示資料4：在第一階段的發酵過程中，醬塊表面會長出一層白色的霉菌，這些霉菌能夠分泌蛋白酶、糖化酶等，將大豆中的蛋白質、淀粉等轉化為人體能夠吸收的小分子物質。第二階段的發酵過程中起主要作用的是乳酸菌和酵母菌，乳酸菌直接影響大醬的色、香、味，酵母菌影響豆醬的發酵和風味的形成。5]

學生通過閱讀資料4掌握大醬發酵的原理，整體認識傳統發酵技術的流程、傳統發酵技術的利，初步認識將少量制作轉化為大量生產時需要解決的實際問題，為后續學習發酵工程及其應用奠定基礎。

教師展示資料5：參與發酵的主要微生物在 這一溫度范圍內的活性較高，如果溫度過低，微生物代謝活動變慢，影響發酵；如果溫度過高，會抑制或殺死微生物，導致發酵減慢甚至停止。在發酵過程中，如果鹽的用量過少，制成的醬會發酸，不利于醬的存放；如果鹽的用量過多，不僅會影響醬的正常發酵，還會影響醬的口感。

教師據此提出問題：影響大醬發酵的因素有哪些？除此之外還有什么因素會影響大醬發酵？學生根據資料得出溫度、鹽、水、時間等均是影響大醬發酵的重要因素，除此之外黃豆的質量、種類也會影響大醬發酵。各個小組選擇不同的影響因素設計探究實驗，驗證該因素是否確實會影響發酵。

2.4.3嘗試制作發酵食品

在生活中存在許多發酵食品，如泡菜、酸奶、醬油等，學生選擇一個發酵食品，通過查閱相關資料進行制作，用圖片或視頻的形式記錄過程并完成實踐報告。

2.5后測

后測環節是檢測學生對學習內容的掌握情況和學習目標的達成情況。教師可以根據后測結果進行查漏補缺，優化教學方式。通過參與式學習，學生不僅能夠掌握基本知識，還能夠掌握一定的能力。為此，后測題目的設置應具有層次性，考查應多元化。本文采用問答和開放性題目相結合的方式進行后測。教師提出以下問題：大醬發酵的原理是什么？制作發酵食品有哪些注意事項？如何判斷大醬能否食用？

前兩個問題為基礎知識檢測，教師可以通過學生對這兩個問題的答案快速了解學生學習目標的達成情況，以便及時調整教學方案。第三題則通過生活實例將知識與現實生活相聯系，培養學生理論聯系實際、用生物學知識解決實際問題的能力。

2.6 總結

總結對整節課程而言同樣至關重要，總結有利于學生厘清課堂脈絡，能夠突出課堂重點，幫助學生加深記憶甚至拓展思路，提升學習興趣。

3教學反思

本文以BOPPPS教學模式為主線，以東北地區常見發酵食品—大醬的制作為導入，激發學生的學習興趣并明確學習方向。在前測環節，教師采用問答的形式，快速掌握學生學情，以便及時調整教學內容。參與式學習環節則充分展現了以學生為主體的教學理念。學生通過小組合作，主動探究大醬發酵過程及影響因素。這不僅能夠增強學生的好奇心和求知欲，還能夠培養其團隊合作精神。在后測環節，學生嘗試用所學知識解決實際問題。這不僅能夠加深學生對知識的理解，還能夠提升學生解決實際問題的能力。在總結環節，教師以流程圖的形式直觀地展現重點內容，方便學生梳理、記憶知識。

BOPPPS教學模式將教學過程分成六個模塊，每個模塊環環相扣，循序漸進地引導學生從接觸知識到理解知識，再到領會知識逐漸轉變。本文以學生為中心，增加師生、生生間的互動頻率，促進學生的個性發展，提升教學效率；以學生為主體，激勵學生主動探討實際問題，實現發展學生生物學學科核心素養的目標。

參考文獻

[1]喻毅濤.新課程標準與核心素養相結合的高中生物學教學改進方法分析[J.新課程教學（電子版），2024（3）：66-68.

[2胡靜瀾.BOPPPS教學模式在中職《基礎會計》課程教學中的應用研究[D].金華：浙江師范大學，2023.

[3]張曉琳.BOPPPS模式發展高中生“科學探究與創新意識”核心素養的教學設計與實踐研究D」.聊城：聊城大學，2022.

[4]王哲.東北傳統豆醬制作工藝及醬文化發展研究[D].南京：南京農業大學，2017.

[5]武俊瑞.東北傳統發酵特色食品中主要微生物多樣性研究[D]沈陽：沈陽農業大學，2013.

[6]李濤.淺談課堂小結的重要性[J].衡水師專學報，2003（2）：71-72.