基于BOPPPS模式的遺傳學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)：以“雜種優(yōu)勢(shì)”為例

呂新芳 張建民

[摘 要] 遺傳學(xué)是研究生物遺傳和變異的科學(xué)，是生物相關(guān)專業(yè)的核心課程之一。BOPPPS教學(xué)模式是近年來(lái)從國(guó)外引進(jìn)的一種新的教學(xué)方法，這種教學(xué)方法通過(guò)參與式教學(xué)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓學(xué)生主動(dòng)地去獲得知識(shí)，讓學(xué)生成為課堂教學(xué)過(guò)程的主體。基于BOPPPS模式的教學(xué)設(shè)計(jì)，是遺傳學(xué)教學(xué)中的探索與創(chuàng)新。

[關(guān)鍵詞] BOPPPS模式;遺傳學(xué);學(xué)生

[基金項(xiàng)目] 2020年度山東大學(xué)精品在線課程項(xiàng)目（1070501320002）

[作者簡(jiǎn)介] 呂新芳（1985—），女，山東威海人，山東大學(xué)（威海）海洋學(xué)院講師，主要從事海洋分子遺傳學(xué)研究;張建民（1958—），男，山東菏澤人，山東大學(xué)（威海）海洋學(xué)院教授，主要從事遺傳學(xué)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）40-0253-02? ? [收稿日期] 2020-07-12

遺傳學(xué)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)等專業(yè)本科生的必修課程，掌握遺傳學(xué)知識(shí)對(duì)動(dòng)植物育種、疾病防治、藥物研發(fā)、個(gè)體發(fā)育等的研究和生產(chǎn)具有重要意義。經(jīng)過(guò)一百多年的發(fā)展遺傳學(xué)全面進(jìn)入分子水平，各種新現(xiàn)象、新機(jī)制相繼被發(fā)現(xiàn)，這些均極大地豐富了遺傳學(xué)的教學(xué)內(nèi)容[1]。客觀上要求遺傳學(xué)教學(xué)從以“教師”為主體傳授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W(xué)生”為主體，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，通過(guò)先進(jìn)的教學(xué)模式培養(yǎng)主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、促進(jìn)辯證思維發(fā)展[2]。BOPPPS教學(xué)模式將課堂教學(xué)過(guò)程分了六個(gè)部分，即課堂引入（Bridge-in）、教學(xué)目標(biāo)（Objective）、前測(cè)（Pre-test）、參與式教學(xué)（Participatory learning）、后測(cè)（Post-test）、小結(jié)（Summary）[3]。本文以《遺傳學(xué)》第八章數(shù)量性狀遺傳中的“雜種優(yōu)勢(shì)”一節(jié)為例，探討基于BOPPPS模式的教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、教學(xué)準(zhǔn)備

1.教學(xué)內(nèi)容分析。動(dòng)植物的許多重要性狀往往都是數(shù)量性狀，如人類的身高，作物的產(chǎn)量，牲畜的體重等，都屬于數(shù)量性狀[4]。在數(shù)量性狀育種中，最常用到的方法就是雜交育種，不同性狀的個(gè)體雜交產(chǎn)生的雜交種由于雜種優(yōu)勢(shì)其綜合性狀顯著提高。雜種優(yōu)勢(shì)概念理論以及特點(diǎn)的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生未來(lái)對(duì)數(shù)量性狀育種的理解。旨在通過(guò)對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)概念、發(fā)展、特點(diǎn)以及研究方向的介紹，使學(xué)生牢固掌握基本原理，可以應(yīng)用基本原理設(shè)計(jì)雜交試驗(yàn)、分析雜交結(jié)果。

2.思政元素。習(xí)近平總書記在2016年12月舉行的全國(guó)高校思想政治工作會(huì)議上發(fā)表重要講話[5]，強(qiáng)調(diào)各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)[6]。2020年5月28日，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》指出理學(xué)課程要注重科學(xué)思維方法的訓(xùn)練和科學(xué)倫理的教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。本節(jié)課的講授過(guò)程將袁隆平先生的雜交水稻[7]案例貫穿始終，將思政元素融合到教學(xué)內(nèi)容中。整個(gè)課程思政的層次有三：一是人生理想：袁隆平的一生都奉獻(xiàn)在雜交水稻上，他的經(jīng)歷證明了信念的強(qiáng)大力量。作為新時(shí)代的大學(xué)生應(yīng)該樹立潛心鉆研、報(bào)效國(guó)家的人生理想。二是薪火相傳：介紹我國(guó)青年科學(xué)家團(tuán)隊(duì)關(guān)于雜種優(yōu)勢(shì)的最新研究進(jìn)展，既能提升學(xué)生的科研素養(yǎng)，還可以體現(xiàn)我國(guó)科研工作者薪火相傳生生不息的精神。三是造福世界：“授人以漁”讓雜交水稻造福世界，體現(xiàn)了我國(guó)科研工作者的大家風(fēng)范，將先進(jìn)技術(shù)分享和推廣到其他國(guó)家，為世界糧食安全做出了巨大貢獻(xiàn)，這部分可以提升學(xué)生的科研思維以及民族自豪感。

3.學(xué)情分析。授課對(duì)象是生物相關(guān)專業(yè)大三本科生，已經(jīng)學(xué)習(xí)了“生物化學(xué)”“分子生物學(xué)”以及“細(xì)胞生物學(xué)”等基礎(chǔ)課程，已經(jīng)了解雜交水稻的高產(chǎn)現(xiàn)象，但對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)理解起來(lái)有一定的難度。本節(jié)重點(diǎn)在于介紹雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，為日后利用雜種優(yōu)勢(shì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在介紹雜種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)的過(guò)程中，每一項(xiàng)都通過(guò)實(shí)際案例進(jìn)行解釋說(shuō)明，最后通過(guò)板書梳理所有內(nèi)容。本章節(jié)的難點(diǎn)為雜交水稻育種方法的改進(jìn)。這一部分涉及細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核基因共同控制水稻育性，學(xué)生理解起來(lái)有一定的難度。通過(guò)圖片、動(dòng)畫的方式介紹控制水稻育性的基因，充分利用板書這種方式加深學(xué)生的理解。

二、BOPPPS教學(xué)模式的實(shí)施

1.引入（Bridge-in）。以共和國(guó)勛章獲得者——袁隆平先生的超級(jí)雜交稻導(dǎo)出其蘊(yùn)含的遺傳學(xué)原理雜種優(yōu)勢(shì)。通過(guò)不同年代水稻產(chǎn)量的懸殊差距，引導(dǎo)學(xué)生思考其中的原因，繼而引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。這種導(dǎo)入方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)思考，進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.教學(xué)目標(biāo)（Objective）。教學(xué)目標(biāo)分為以下三個(gè)層次，知識(shí)目標(biāo)：準(zhǔn)確描述雜種優(yōu)勢(shì)及雜交水稻的定義;熟悉雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)。能力目標(biāo)：通過(guò)實(shí)例介紹雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，利用這些特點(diǎn)進(jìn)行雜種優(yōu)勢(shì)育種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);鼓勵(lì)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料，了解雜交水稻的最新研究進(jìn)展。素養(yǎng)培養(yǎng)：對(duì)袁隆平先生科研經(jīng)歷的介紹，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)袁隆平先生堅(jiān)持科學(xué)思想的勇氣和不斷探求真理的精神，正確樹立自己的人生理想，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)家國(guó)情懷的思考，增強(qiáng)學(xué)生的自豪感、使命感和責(zé)任感。

3.前測(cè)（Pre-test）。通過(guò)雨課堂小程序推送判斷題，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)一些常見(jiàn)現(xiàn)象是否屬于雜種優(yōu)勢(shì)做出判斷。了解學(xué)生對(duì)雜種優(yōu)勢(shì)的掌握程度，調(diào)整講授內(nèi)容和講課節(jié)奏。

4.參與式教學(xué)（Participatory learning）。課程以介紹袁隆平先生的雜交水稻開(kāi)始，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第一部分介紹雜種優(yōu)勢(shì)的概念及發(fā)展，這部分引導(dǎo)學(xué)生分組討論突破技術(shù)瓶頸的方法——雄性不育植株的應(yīng)用，最后引導(dǎo)學(xué)生思考科研過(guò)程中如何突破瓶頸。整個(gè)過(guò)程圍繞“以學(xué)生為主體”的課堂理念，在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、分析判斷的能力。第二部分介紹雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，在講授時(shí)每種特點(diǎn)都給出1～2種例子，如玉米不同品系間雜種優(yōu)勢(shì)的比較可以引導(dǎo)學(xué)生思考雜交組合的選擇。第三部分介紹雜種優(yōu)勢(shì)未來(lái)的研究方向，引入大量本領(lǐng)域前沿研究成果，將本節(jié)課的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用實(shí)踐緊密聯(lián)系，有助于提升學(xué)生的科研素養(yǎng)。

5.后測(cè)（Post-test）。習(xí)題測(cè)試：分析雜交水稻育種中三系法與二系法的優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)習(xí)題測(cè)試檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的理解程度。

6.小結(jié)（Summary）。圍繞教學(xué)目標(biāo)將本次課的內(nèi)容主線再次梳理，即雜種優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)及利用。

三、結(jié)語(yǔ)

由于遺傳學(xué)研究領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，使得教學(xué)內(nèi)容愈加紛繁復(fù)雜，難度不斷加深;另一方面網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代的到來(lái)使得很多遺傳學(xué)知識(shí)可以在網(wǎng)絡(luò)上獲取。對(duì)于低階的事實(shí)性知識(shí)和概念性知識(shí)[8]可以借助于網(wǎng)絡(luò)及信息化的手段，鼓勵(lì)學(xué)生自主完成[9]。課堂上的時(shí)間就可通過(guò)BOPPPS教學(xué)模式進(jìn)行靈活而富有挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)。BOPPPS教學(xué)模式步驟簡(jiǎn)明，可以有效幫助教師完善教學(xué)設(shè)計(jì)、把握教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間，真正做到“以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心”[10]。BOPPPS教學(xué)模式在遺傳學(xué)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用改變了原來(lái)“灌輸式”的教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和自主學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)知識(shí)的理解、掌握和應(yīng)用，提高了教學(xué)效率和效果。BOPPPS教學(xué)模式是師生全方位參與式的互動(dòng)教學(xué)，其在遺傳學(xué)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用為生物相關(guān)專業(yè)的課堂教學(xué)改革提供了參考方法和思路。

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