基于BOPPPS模式的高中生物教學設計

生物學是一門探究生命現象和生命活動規律的自然科學學科。高中生物學作為自然科學課程的核心組成部分，精練地呈現了生物學的基礎知識，反映了自然科學的本質[。然而，高中生物學的知識點繁雜且抽象，理解起來頗為困難。在傳統的課堂教學模式下，學生往往被動機械地接受大量知識，缺乏積極參與，導致思維方式刻板僵化，難以在新舊知識之間建立聯系。面對紛繁復雜的知識點，部分學生甚至產生了厭學情緒，這不僅影響了課堂教學的效果，也妨礙了教育目標的實現。

BOPPPS模式是一種強調以學生為中心，重視學生參與課堂活動和教學反饋的有效教學模式。參與式學習強調學生的主體地位，激發學生的學習興趣，提高學生的課堂參與度，實現有效教學。鑒于此，本文以BOPPPS模式為基礎展開高中生物教學設計，以期能夠提高學生課堂參與度，幫助學生消除課堂上學習生物的負面情緒，提高學生對生物知識的感知，提升生物教學的有效性，為高中生物教學應用BOPPPS模式提供案例參考。

一、B0PPPS模式與高中生物教學的適切性

BOPPPS教學模式最早是由加拿大ISW（加拿大教師技能培訓工作坊）（instructionalskillsworkshop）提出，該模式將教學過程細分為六個階段：引入（Bridge-in）、學習目標（Objective）、前測（Pre-assessment）、參與式學習（ParticipatoryLearning）、后測（Post-assessment）、總結（Summary），其核心環節是參與式學習，強調學生的全方位參與式學習，重視師生、生生之間的互動，強調教師及時獲得教學反饋，以便調整后續的教學活動[2]。

《普通高中生物課程標準》（2017年版2020年修訂，以下簡稱《課程標準》）強調，教師應該以發展學生的核心素養為宗旨，充分發揮學生學習的主觀能動性。在教學過程中要貫徹學科核心素養，關注學生學習過程中的實踐經歷，強調學生學習過程是主動參與的過程，讓學生在參與課堂活動的過程中完成學習任務，深化對生物學概念的理解，并提升運用知識解決實際問題的能力。

BOPPPS模式與高中生物《課程標準》理念具有一定的適切性。將BOPPPS模式應用于高中生物課堂教學，既能夠彌補傳統教學方法的不足，又可以落實《課程標準》理念。本文以人教版高中生物必修二“減數分裂”為例，分析和設計基于BOPPPS模式的教學實踐研究。

二、基于BOPPPS模式的高中生物教學有效課堂的教學設計

（一）教材分析

“減數分裂”選自人教版高中生物必修二第二章第一節，是遺傳與進化的重要內容，它向前承接必修一有絲分裂的相關內容，同時為后續學習基因在染色體上、伴性遺傳等內容奠定知識基礎[3]。教材通過對減數分裂的過程詳細闡述，解釋遺傳物質在親子代之間的傳遞規律，是理解遺傳的基礎。

（二）學情分析

學生學過的有性生殖、染色體知識、細胞有絲分裂等內容為學習減數分裂奠定了一定的知識基礎，可以用來突破對同源染色體等概念的理解。

學生具備一定的邏輯推理能力，能夠在教師的引導下，通過模型構建法探究精子形成過程中染色體的行為變化，并理解減數分裂的實際意義。

（三）教學目標

第一，運用模型構建探究馬蛔蟲精子的形成過程，培養學生的科學思維與科學探究的能力；

第二，闡述同源染色體、聯會、四分體等基本概念，闡明減數分裂過程中各個時期染色體行為特征，形成生命觀念；

第三，能夠運用減數分裂過程解釋生活中的問題，引導學生樹立健康生活的社會觀念和責任。

（四）BOPPPS模式教學設計

從教育心理學的角度來看，學生在課堂上的專注力維持時間為 10～15 分鐘，BOPPPS教學模式將課堂分成6個環節，合理分配各環節所用時間，能夠有效吸引學生的注意。

導入（Bridge-in）環節，教師在一項新的教學內容或活動開始時，可通過展示圖片等方式吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，同時引導學生進入學習狀態。目標（Objective）環節，教師應該在上課前明確本節課的教學目標，采用哪種教學方法展開教學，以及教授什么樣的內容，確保學生應該實現的學習效果。前測（Pre-assessment）環節，教師可在該環節掌握學生的知識基礎，把握教學方向，根據學生的水平及時調整教學活動。參與式學習（ParticipatoryLearning）是BOPPPS模式的核心環節，教師積極引導學生參與課堂學習活動，充分發揮學生學習的主觀能動性，完成既定的學習任務。后測（Post-assessment）是教學評價的一種，教師可通過試題的形式檢測學生的學習效果，獲得教學反饋，看能否實現預期的培養目標。總結（Summary）環節，旨在幫助學生回顧并梳理本節課的核心內容，構建起完整的知識體系。

表1“減數分裂”BOPPPS教學設計表

筆者基于BOPPPS模式以“減數分裂”為例展開教學實踐研究，將教學過程規劃為六個階段，旨在促進學生參與課堂活動，強調“師生之間的互動、生生之間的互動”，以加深學生對生物學知識的理解，并培養學生的生物學核心素養，確保教學活動結果與預期教學目標相吻合[4]。

（五）導入（Bridge-in） 激發學生的學習興趣

教師：展示馬蛔蟲精子和體細胞的染色體示意圖。請同學們觀察兩者之間的差異，激發他們的好奇心。讓學生思考精子中染色體數目是如何通過細胞分裂實現數目減半的呢？精子是有絲分裂形成的嗎？

學生：觀察馬蛔蟲的精子和卵細胞中染色體的數量均為2，但體細胞和受精卵中染色體的數量則為4。理解精子和卵細胞在形成過程中導致染色體數目減半的現象，思考染色體數自減半的原因。

設計意圖：引發學生的認知沖突，激發學生的學習興趣，引出本節課的核心主題一一減數分裂。

（六）學習目標（Objective） 明確目標教師：借助多媒體呈現本節課的學習目標。

學生：明確目標，帶著問題和目的參與本節課的學習活動。

設計意圖：讓學生明確本節課的學習目標，把握本節課應掌握的知識和技能。

（七）前測（Pre-assessment） -了解學情

教師：評估學生課前預習情況，提問：生殖細胞的形成場所？精子的形成過程？減數分裂的含義？

學生：思考回答問題。生殖細胞在生殖器官內形成，人和其他哺乳動物的精子是在辜丸中形成的，昆蟲的精子是在精巢中形成的，高等植物的精細胞是在花藥中形成的。

設計意圖：了解學生的知識基礎，便于教師及時調整教學結構，以滿足學生真正的需求[5]。

（八）參與式學習（ParticipatoryLearn ing） 一核心環節

1.活動一 獨立思考

教師：引導學生思考染色體數目減半是隨機減半的嗎？對染色體的形態有無特殊的要求？以馬蛔蟲精原細胞（4條染色體）為例，模擬馬蛔蟲減數分裂的結果。這4條染色體是否隨機配對？請同學們在紙上模擬畫出子細胞中2條染色體形態的可能出現的組合情況。（教師準備教具）請學生上臺使用教具演示染色體數目減半的可能情形。

學生：獨立思考并模擬減數分裂過程染色體數目減半可能出現的3種情況，積極主動上臺展示自己的模擬演示結果。

教師：教師將進行補充說明，并借助多媒體動畫講解同源染色體的相關概念，配對的兩條染色體，性狀和大小一般相同，并且一條來自父方、一條來自母方，叫作同源染色體。

學生：理解同源染色體的概念。推導結論，染色體數目減半不是隨機減半的，而是將同源染色體分開，當精子與卵細胞結合時，受精卵中的染色體數目恢復正常。

設計意圖：引導學生得出減數分裂的關鍵是同源染色體分開，非同源染色體自由組合的結論。

2.活動二討論交流

教師：大家思考一下，在減數分裂過程中細胞分裂一次還是兩次？染色體是否需要進行復制？

學生：同桌討論交流。在減數分裂過程中，染色體不復制，精原細胞只需分裂一次形成兩個子細胞就能夠實現染色體數目減半；反之，若染色體進行復制，一個精原細胞需要連續分裂兩次形成4個子細胞才能實現染色體數目的減半。

教師：展示科學家觀察到的雄性蝗蟲精原細胞減數分裂過程的圖片，一個精原細胞經過減數分裂最終形成4個子細胞，證實減數分裂過程中染色體需要進行復制。

學生：在教師的引導下，構建減數分裂過程的基本框架。減數分裂過程中染色體需要在間期完成復制，然后連續分裂兩次。減數第一次分裂稱為減I，減數第二次分裂稱為減ⅡI。在減數分裂前的間期，一部分精原細胞的體積增大，染色體復制，成為初級精母細胞。減數分裂I與減數分裂ⅡI之間通常沒有間期，或者間期很短，染色體不再復制。

設計意圖：培養學生科學思維與科學探究能力，推導減數分裂過程染色體需要進行復制，并且經過兩次連續的分裂。

3.活動三合作學習

教師：提問減I和減ⅡI過程中染色體的形態行為是如何變化的呢？展示減數分裂各時期資料卡片，提示學生減I和減ⅡI中的某次分裂類似于有絲分裂。引導學生回顧有絲分裂各個時期染色體的行為變化。

學生：有絲分裂前期染色體在細胞中雜亂排列，中期染色體整齊排在細胞中央，后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開移向細胞的兩極。

教師：請學生以小組為單位合作學習，并向每個小組提供減數分裂各個時期的染色體圖片，要求根據有絲分裂各個時期染色體行為在細胞中的位置提示，分析每張圖片對應的時期并進行排序。隨機抽選小組展示他們的合作學習成果，并給予評價。

學生：小組合作交流，分析每張圖片對應的時期并進行排序，6張卡片分別對應減I的前期、中期、后期，減Ⅱ的前期、中期、后期，小組成員上臺展示排列順序。

教師：請同學們繼續以小組為單位合作分析減I、減ⅡI每個時期染色體的主要行為特征，并進行描述。

學生：小組成員相互交流、描述每個時期染色體的行為特征。減I前期，細胞中的同源染色體聯會，形成四分體；減Ⅰ中期，同源染色體整齊排列在赤道板兩側；減I后期，同源染色體分離，非同源染色體自由組合。減ⅡI前期，染色體雜亂排列在細胞內，此時細胞中不存在同源染色體；減ⅡI中期，染色體的著絲粒排列在赤道板上；減ⅡI后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，非姐妹染色單體移向細胞兩極；減Ⅱ末期，形成子細胞。

教師：對學生的描述進行補充說明，講解聯會、四分體、交叉互換等概念。在減數分裂過程中，同源染色體兩兩配對的現象叫作聯會。聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間經常發生纏繞，并交換相應的片段。播放減數分裂過程的動畫視頻，讓學生學習了解動態的減數分裂過程。

學生：辨析四分體、姐妹染色單體、非姐妹染色單體等概念。認真觀看動畫視頻，仔細觀察減數分裂過程中各時期染色體的行為變化。

教師：講解減數分裂的含義。減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。

設計意圖：激活學生已有的知識，為新知識建構提供定點。促進知識遷移，使認知結構中各種觀念間重新組織、整合，建立起新的聯系。

4.活動四聯系生活

精原細胞經過減數分裂形成精細胞，精細胞還要經過復雜的變形才能成為精子。精子的最終目標是牽手卵細胞，完成受精過程，發育成一個完整的個體。然而，這一過程的前提是精子健康且充滿活力。但是相關的研究數據表明，近年來，人類的精子的數量和質量都呈下降趨勢，這不僅僅關系到人類未來的生存發展，也會影響生態平衡。教師講解指出影響精子發育的因素包括吸煙、酗酒、熬夜、生活壓力等，所以我們要拒絕不良的生活方式，養成健康的生活習慣。

設計意圖：課程思政教育，培養學生樹立健康生活的觀念和社會責任。

（九）后測（Post-assessment）—教學反饋后測是教學評價的一種，通常情況下，該環節采用試題的形式檢測學生的學習情況，特別是對本節課學習內容的重難點的理解。

（1）辨析減數分裂的相關概念

請同學們思考回答：1個四分體 Θ=？ 對同源染色體 Ψ=？ 條染色體 Θ=？ 條姐妹染色單體 Θ=？ 個DNA分子 Θ=？ 條脫氧核苷酸鏈。

（2）以表格或者概念圖的形式記憶減數分裂過程中染色體的形態變化，比較減I與減ⅡI過程中染色體的主要形態特征。

表2精原細胞減數分裂過程對比

設計意圖：通過有針對性地進行測評，考查學生的學習成果是否實現預期的學習目標。及時獲得教學反饋，可為后續調整教學方案提供依據。

（十）總結（Summary） 表達交流

教師：總結教學內容，鼓勵學生進行個人總結。布置課后作業，請同學們利用扭扭棒等常見材料制作減數分裂過程各時期染色體主要行為特征的模型。

學生：總結自己的學習收獲，分享學習心得。

設計意圖：梳理歸納本節課主要學習內容，同時鍛煉學生表達交流能力。同時，可以拉近師生之間的距離，提升學生學習的自信心。

（十一）教學反思

本節課，采用模型構建法探究馬蛔蟲精子的形成過程，學習減數分裂的過程及各時期染色體的主要行為變化，引導學生在現有知識的基礎上構建模型框架，教學環節層層遞進，促進學生有意義學習，充分體現了以“參與式學習”為核心的課堂教學理念。

與傳統教學相比，本節課基于BOPPPS教學模式展開教學，使得課堂結構更加完整，時間分配更加合理，符合學生的學習心理。參與式學習尊重學生的主體地位，能夠激發學生學習興趣，提升學習效果。前測、后測環節可以幫助教師更好地獲得教學反饋，以便調整教學活動。

BOPPPS教學模式對教師的要求較高，在參與式環節中，小組合作學習課堂氣氛比較活躍，需要教師具備較強的綜合能力，以便及時解決課堂上可能出現的各種問題，把握教學節奏，調整教學方向。

結束語

生物學科核心素養的培養是一個長期的過程，在中學生物教學中實施BOPPPS模式要以提升生物學核心素養為目標。BOPPPS模式將高中生物教學過程分為六個環節，其操作性和實踐性還是比較強的，能夠充分發揮學生的主觀能動性，使得教學過程更加完整流暢，有利于教師把握課堂節奏；同時，教師能夠及時獲得教學反饋，為提高課堂教學的有效性提供新的思路。

綜上所述，BOPPPS教學模式為教師提供了一種教學設計的框架，但在實際的教學過程中，教師應該根據不同的教學課程、不同的教學環境、不同的教學對象等靈活調整BOPPPS模式的各個環節，使教學流程更符合學生的認知心理，引導學生運用多種方式展開學習，調動學生學習的積極性，提高學生的課堂參與度，實現培養學生的生物學科核心素養的目標。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：3.

[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·物理教師，2018，39（4）：2-7.

[3]尹益勇.借助希沃易課堂落實高中生物核心素養：以“減數分裂與受精作用”第一課時為例[].基礎教育參考，2020（3）：38-39.

[4]彭亮．有效教學中“有效”的再認識Ⅲ].基礎教育課程，2020（11）：7-11.

[5]張改相，王煜乾.基于梅耶信息加工模式的教學嘗試：以“減數分裂和受精作用”為例生物學教學，2017，42（6）：39-41.