基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的BOPPPS模式在混合式教學(xué)中的應(yīng)用

張 麗，武 燕

（西安電子科技大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，陜西 西安 710071）

引言

在“智能+”時(shí)代智能技術(shù)構(gòu)筑智能教育的背景下，智能工具影響著教師的教和學(xué)生的學(xué)，教師如何設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓ぞ摺⒔虒W(xué)方法、教學(xué)案例，促進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，優(yōu)化教學(xué)效果，是智能化教學(xué)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。智能教育新生態(tài)系統(tǒng)模式是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展模式的遞進(jìn)與深化，是“智能技術(shù)+教育”的產(chǎn)物。互聯(lián)網(wǎng)以通信和社交為核心完成了學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的連接，形成了學(xué)習(xí)者網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)者之間的信息高效交互。“高等數(shù)學(xué)”是面向全部工科類專業(yè)本科生開(kāi)設(shè)的一門必修公共基礎(chǔ)課，課程的開(kāi)設(shè)一是為學(xué)生的后繼課程學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)；二是傳授數(shù)學(xué)思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，逐步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思維能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。如果繼續(xù)以教師、課堂和教材為中心，為了知識(shí)系統(tǒng)的完整性而采取“滿堂灌”的教學(xué)方式，勢(shì)必造成教學(xué)方法呆板、課堂氣氛沉悶，學(xué)生缺少思維空間。

數(shù)學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和解決問(wèn)題能力的關(guān)鍵學(xué)科，以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)的教學(xué)將打破傳統(tǒng)“滿堂灌”的課堂模式。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法和BOPPPS教學(xué)模式都是基于建構(gòu)主義教學(xué)理論的教學(xué)方法。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法事實(shí)上是一種基于問(wèn)題的教學(xué)方法（Problem-Based Learning,PBL），這種教學(xué)方法以學(xué)生為主體，以應(yīng)用領(lǐng)域的各種問(wèn)題為學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以問(wèn)題為核心安排學(xué)習(xí)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問(wèn)題尋求解決思路、掌握知識(shí)點(diǎn)。在采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)作為問(wèn)題的提出者、課程的設(shè)計(jì)者及結(jié)果的評(píng)估者。BOPPPS教學(xué)模型是根據(jù)教育學(xué)的認(rèn)知理論提出的一種教學(xué)設(shè)計(jì)。BOPPPS 是該模型的6 個(gè)階段的縮寫，即Bridge-in（導(dǎo)言）、Objective（學(xué)習(xí)目標(biāo)）、Pre-assessment（前測(cè)）、Participatory-learning（參與學(xué)習(xí)）、Post-assessment（后測(cè)）、Summary（總結(jié)）。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法以專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的問(wèn)題為學(xué)習(xí)起點(diǎn)，因此能夠有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)提高學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與程度，使學(xué)生在課堂上保持活躍的思維，提高學(xué)生解決問(wèn)題帶來(lái)的成就感。BOPPPS模型要求教學(xué)設(shè)計(jì)遵循“教學(xué)目標(biāo)—教學(xué)行為—學(xué)習(xí)活動(dòng)—教學(xué)評(píng)估—教學(xué)目標(biāo)”的閉環(huán)教學(xué)循環(huán)過(guò)程，將問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法與BOPPPS教學(xué)模型結(jié)合能夠使二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。“高等數(shù)學(xué)”雖然是一門數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程，但其所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法對(duì)于解決通信工程、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等工程技術(shù)的實(shí)際問(wèn)題，以及物理、生物、經(jīng)濟(jì)中的理論與實(shí)際問(wèn)題都有廣泛幫助；因此，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式融入“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)既符合課程發(fā)展的歷史規(guī)律，又符合課程的內(nèi)容特點(diǎn)。有效的教學(xué)模式還需要多種教學(xué)平臺(tái)的配合，結(jié)合BOPPPS教學(xué)模式，是做好線上線下混合式教學(xué)的關(guān)鍵。

BOPPPS教學(xué)模式可分為以下幾個(gè)方面：（1）導(dǎo)言。在這一步首先提出課程涉及的主要問(wèn)題，結(jié)合問(wèn)題驅(qū)動(dòng)法，根據(jù)明確的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)問(wèn)題，最好結(jié)合應(yīng)用背景，引起學(xué)生的興趣。根據(jù)學(xué)校自身特色，設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，同時(shí)明確告知學(xué)生解決該問(wèn)題將用到的基本概念及知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)慕課學(xué)習(xí)這些知識(shí)點(diǎn)及概念。從這里可以看出，慕課知識(shí)點(diǎn)的講解需要與課堂互動(dòng)相結(jié)合，因此，為了配合本門課程，最好使用自己所在課程組的慕課建設(shè)資源。同時(shí)，為配合線下課堂的教學(xué)過(guò)程，在錄制慕課資源時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)與考慮需講解的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)。如果條件有限，可考慮選取與自己課程目標(biāo)接近的優(yōu)質(zhì)慕課資源，目前，中國(guó)大學(xué)MOOC發(fā)布的線上慕課資源是比較權(quán)威且全面的。（2）進(jìn)階引導(dǎo)。針對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)提出進(jìn)階問(wèn)題，逐步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。這一步將在課堂上由教師引導(dǎo)學(xué)生探索，因此，可以設(shè)計(jì)學(xué)生易出錯(cuò)的、難點(diǎn)或重點(diǎn)問(wèn)題，先要求學(xué)生分組討論，然后由教師通過(guò)學(xué)生討論的結(jié)果給出正確的解法或證明，并強(qiáng)調(diào)需要掌握的重點(diǎn)和難點(diǎn)。（3）題目檢測(cè)。圍繞目標(biāo)設(shè)計(jì)先測(cè)題目，了解學(xué)生利用慕課對(duì)基本知識(shí)點(diǎn)和基本概念的學(xué)習(xí)程度，通過(guò)先測(cè)題目的數(shù)據(jù)分析，教師對(duì)出錯(cuò)率高的基本概念及知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)講解。然后讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，教師可通過(guò)雨課堂實(shí)時(shí)發(fā)布題目及反饋信息完成這一步驟。（4）參與式教學(xué)。引導(dǎo)學(xué)生分組討論，是驅(qū)動(dòng)式問(wèn)題中的應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過(guò)搶答、分組對(duì)抗等方式引導(dǎo)學(xué)生討論，逐步由淺入深、循序漸進(jìn)地解決問(wèn)題。在這一步中注意對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用技能的培養(yǎng)。（5）后測(cè)檢驗(yàn)。本環(huán)節(jié)通過(guò)設(shè)置單選題、多選題、填空題或主觀題考查學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)的掌握情況，通過(guò)后測(cè)數(shù)據(jù)分析，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的不同掌握程度，敦促學(xué)生在慕課中加強(qiáng)薄弱知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，并就學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同，提供自由探索類題目，開(kāi)闊學(xué)生思維。（6）總結(jié)與評(píng)價(jià)。對(duì)本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧，加深印象，提出發(fā)散思維的問(wèn)題，供學(xué)生課后討論；同時(shí)，做好線上線下混合課程的評(píng)價(jià)，建立有效的評(píng)價(jià)體系。線上線下混合式教學(xué)要求教師利用有效的資源及合理的教學(xué)模式改善教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)境及教學(xué)模式。

一、基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的BOPPPS教學(xué)方法在混合式教學(xué)中的教學(xué)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代科技與生產(chǎn)的發(fā)展，是以混合式為基本特征的，反映到高等教育中就是課程的混合式。所謂課程的綜合化混合式，就是使基礎(chǔ)教育和專業(yè)教育、應(yīng)用研究和開(kāi)發(fā)研究相互滲透、交叉混合，目的在于使學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要并具有解決復(fù)雜課題的技能。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課尚未直接融入“高等數(shù)學(xué)”的教學(xué)中，不能使學(xué)生更好地領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)與實(shí)際的結(jié)合。傳統(tǒng)“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)偏重于理論證明、解題方法和解題技巧方面的教學(xué)，而對(duì)“高等數(shù)學(xué)”的實(shí)用性教學(xué)有所忽視，使得“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)不能與其他專業(yè)很好地結(jié)合。

混合式教學(xué)是指課堂講授和在線課程的結(jié)合。多媒體智能化的學(xué)習(xí)平臺(tái)、個(gè)性化或自適應(yīng)課件，以及能連接學(xué)生同步遠(yuǎn)程活動(dòng)的智能工具，常被運(yùn)用于混合式教學(xué)設(shè)計(jì)中。混合式教學(xué)集靈活性、易用性和復(fù)雜性于一身，受到廣大學(xué)習(xí)者的歡迎；但對(duì)教育者來(lái)說(shuō)，推廣這種模式仍面臨挑戰(zhàn)。因此，如何有效利用網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)和改進(jìn)智能化學(xué)習(xí)交流平臺(tái)是智能化教學(xué)的關(guān)鍵。

作為信息技術(shù)與學(xué)習(xí)理論深度融合的典范，智能化教學(xué)手段近年來(lái)日漸流行。智能化教學(xué)借助信息技術(shù)，通過(guò)創(chuàng)新知識(shí)傳授方式，變學(xué)習(xí)流程由先教后學(xué)為先學(xué)后教、以學(xué)定教。學(xué)生課前在線上課程資源和線上學(xué)習(xí)平臺(tái)互動(dòng)支持下開(kāi)展個(gè)性化自學(xué)，課堂上由教師引導(dǎo)，通過(guò)合作探究、練習(xí)鞏固、反思總結(jié)等方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)轉(zhuǎn)化，使學(xué)生從被動(dòng)接受者變?yōu)橹鲃?dòng)探究者和主動(dòng)思考者，推動(dòng)教師由知識(shí)的傳播者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者，使課堂由預(yù)設(shè)性走向生成性，從而不斷創(chuàng)新課堂教學(xué)，提高課堂成效。而所有這些想法的實(shí)現(xiàn)都要通過(guò)好的教學(xué)設(shè)計(jì)才能達(dá)成，因此，我們提出了基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，與BOPPPS教學(xué)模式相結(jié)合的混合式教學(xué)法。教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程如下。

（一）導(dǎo)言給出

大規(guī)模在線課程資源的建設(shè)，為混合式教學(xué)提供了完整的資源庫(kù)。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是給出導(dǎo)言，其內(nèi)容應(yīng)該基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式引導(dǎo)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行線上課程的學(xué)習(xí)，尋求與問(wèn)題相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的講解和理解。數(shù)學(xué)的魅力體現(xiàn)在其應(yīng)用的廣泛性，華羅庚說(shuō)過(guò)：“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生物之謎、日用之繁，無(wú)處不用數(shù)學(xué)。”“高等數(shù)學(xué)”雖然是一門數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論課程，但其中所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法對(duì)于解決經(jīng)濟(jì)、物理及實(shí)際工程中的實(shí)際問(wèn)題都有廣泛的應(yīng)用。因此，基于實(shí)際問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，更能激發(fā)學(xué)生的求知欲與自主學(xué)習(xí)的上進(jìn)心。

（二）建立學(xué)習(xí)目標(biāo)

引導(dǎo)學(xué)生建立與課程相關(guān)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，通過(guò)學(xué)習(xí)目標(biāo)的建立幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生尋找問(wèn)題、解決問(wèn)題、創(chuàng)新實(shí)踐的數(shù)學(xué)思維模式。這一步需要教師針對(duì)本節(jié)課程的重要知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)并向?qū)W生提出學(xué)習(xí)目標(biāo)。問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是一種以學(xué)生為中心，以專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的各種問(wèn)題為學(xué)習(xí)起點(diǎn)，以問(wèn)題為引導(dǎo)規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞問(wèn)題尋求解決方案的一種學(xué)習(xí)方法。問(wèn)題設(shè)計(jì)的科學(xué)與否直接關(guān)系到教學(xué)的成敗，所以，問(wèn)題設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的首要原則是明確的教學(xué)目標(biāo)，問(wèn)題設(shè)計(jì)必須緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)。

（三）課程討論

在課堂上由教師引導(dǎo)學(xué)生探索，圍繞目標(biāo)設(shè)計(jì)先測(cè)題目，了解學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)基本知識(shí)點(diǎn)和基本概念的程度，通過(guò)先測(cè)題目的數(shù)據(jù)分析，對(duì)出錯(cuò)率高的基本概念及知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)講解，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)解決驅(qū)動(dòng)問(wèn)題。在課堂教學(xué)中，參與式學(xué)習(xí)是一種主要方式，引導(dǎo)學(xué)生分組討論，是驅(qū)動(dòng)式問(wèn)題中的應(yīng)用環(huán)節(jié)，通過(guò)搶答、分組對(duì)抗等環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生討論，逐步由淺入深、循序漸進(jìn)地解決問(wèn)題。在這一步中，需要注意對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法應(yīng)用技能的培養(yǎng)和注意先測(cè)題目的設(shè)計(jì)技巧。先測(cè)題目是對(duì)學(xué)生線上自學(xué)內(nèi)容的基本考核，便于教師掌握線下課程的內(nèi)容與進(jìn)度，因此，這一題目設(shè)計(jì)應(yīng)遵循基本知識(shí)點(diǎn)認(rèn)知度的了解，并不要求學(xué)生用知識(shí)點(diǎn)解決難點(diǎn)問(wèn)題。

（四）后測(cè)學(xué)習(xí)

設(shè)置進(jìn)階問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程重點(diǎn)、難點(diǎn)的理解。以師為主、生為輔的方式完成學(xué)習(xí)目標(biāo)后測(cè)。本環(huán)節(jié)通過(guò)設(shè)置單選題、多選題、填空題或主觀題檢測(cè)學(xué)生對(duì)課程目標(biāo)中重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，通過(guò)后測(cè)數(shù)據(jù)分析，根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的不同程度，敦促學(xué)生在線上學(xué)習(xí)中加強(qiáng)對(duì)薄弱知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。同時(shí)，通過(guò)后測(cè)學(xué)習(xí)，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)程度，提供學(xué)生自由探索類題目，開(kāi)闊學(xué)生思維。最后，應(yīng)注意總結(jié)與評(píng)價(jià)，對(duì)本節(jié)重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)回顧，加深印象，提出發(fā)散思維的問(wèn)題，供學(xué)生課后討論。同時(shí)，做好線上線下混合課程的評(píng)價(jià)，建立有效的評(píng)價(jià)體系。在本環(huán)節(jié)設(shè)置課后思考題目時(shí)，可以考慮知識(shí)點(diǎn)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，根據(jù)學(xué)校特色設(shè)置不同問(wèn)題，例如航空、航天、通信、電子技術(shù)、生物化工技術(shù)等，完成教學(xué)科研的反哺。

二、結(jié)論與展望

對(duì)“高等數(shù)學(xué)”課程的部分內(nèi)容采取線上線下混合式教學(xué)，利用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)及BOPPPS教學(xué)模式，結(jié)合教學(xué)案例，使學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)到主動(dòng)探尋知識(shí)，從學(xué)習(xí)的被動(dòng)者變?yōu)閷W(xué)習(xí)及教學(xué)的主導(dǎo)者，使教師從主動(dòng)灌輸知識(shí)轉(zhuǎn)為問(wèn)題的設(shè)計(jì)者和引導(dǎo)者，協(xié)助學(xué)生掌握知識(shí)。多重角色的互換使得教學(xué)設(shè)計(jì)更為重要，如何設(shè)計(jì)好混合式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)是線上線下智能課程成功的關(guān)鍵。教師在教學(xué)過(guò)程中與學(xué)生之間仍然是引導(dǎo)和反饋的關(guān)系，但與傳統(tǒng)課堂不同的是，在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師需要明確自己的教學(xué)任務(wù)及對(duì)于線上學(xué)習(xí)內(nèi)容與線下講授內(nèi)容的協(xié)調(diào)應(yīng)用需求，并且能夠有效利用線上資源選擇相應(yīng)的功能。新工科本科高校的特點(diǎn)是：以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，重視知識(shí)應(yīng)用能力和實(shí)際操作能力；將教學(xué)與應(yīng)用性、開(kāi)發(fā)性研究相結(jié)合；以面向創(chuàng)新探索、多元融合為主。因此，改革教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方式方法，是新工科人才培養(yǎng)模式改革的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。“高等數(shù)學(xué)”是新工科學(xué)校的基礎(chǔ)理論課程，如何協(xié)調(diào)好數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與專業(yè)學(xué)習(xí)的關(guān)系，在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與思辨能力，是新工科本科院校“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革的核心內(nèi)容，而線上線下混合式教學(xué)的引入是“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)。這就要求基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的BOPPPS教學(xué)模式的主要目標(biāo)為：轉(zhuǎn)變思想、明確課程目標(biāo)、明確培養(yǎng)目標(biāo)、創(chuàng)新教學(xué)模式、配套完善基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的BOPPPS 教學(xué)模式的教材及講義、設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)考核。推進(jìn)信息技術(shù)和教育教學(xué)的深度融合，建設(shè)和推廣線上線下混合創(chuàng)新的教學(xué)方式，從而完善新工科人才“創(chuàng)意—?jiǎng)?chuàng)新—?jiǎng)?chuàng)業(yè)”的教育體系。