BOPPPS教學模式在大學物理課程中的應用

于培清

一、引言

作為理工科專業的一門專業必修課，大學物理課程可以讓學生熟悉自然界物質的結構、性質、相互作用及其運動的基本規律，為后續專業課程的學習奠定必要的物理基礎。但目前這樣一門重要的基礎課程的教學效果并不理想，課堂上多數學生不能集中注意力聽課，或者直接放棄不聽課，只有少數同學可以跟著教師的思路完成課堂學習，教師在教授課程的過程中也嘗試了很多教學方法，但收效甚微，在課堂上很難吸引學生，不能提高他們的學習興趣。總結這種現象的產生存在以下幾個原因：一是學生基礎薄弱。近幾年，由于高校大規模擴招，造成本校生源質量較之前幾年下降不少，學生學習能力不夠，加之大學物理課程的知識點較難，比較枯燥，學生往往覺得大學物理課程成為了他們學習中的“攔路虎”。二是學校學習氛圍不濃厚。學生往往把大部分精力放在了社團、課外活動以及打工等事情上，真正花在學習上的時間很少。三是學校和各院系不重視。大學物理課程是一門基礎課程，在培養方案中占有重要的地位，但各院系認為大學物理與后續專業課聯系不緊密，一直在刪減大學物理課程的學時。四是教學方式單一。目前大學物理課程大多還是采用傳統講授的教學模式，現在網絡很發達，學生獲得知識的途徑很多，當課堂上的教學內容還局限于課本知識時，學生往往會失去學習的興趣。

因此，筆者認為教學一定要改變，要以學生為主體，找到適合學生的方法。在教學中，筆者結合超星學習通平臺，采用BOPPPS教學模式對大學物理課程教學進行了改革。采用線上和線下相結合的學習方式，課堂教學和課下自學的教學模式，提高學生對課程的學習興趣。

二、BOPPPS教學模式介紹

BOPPPS教學模式是基于庫伯體驗式學習模型提出的一種教學思路。該理論指出，學習應該是從具體體驗、反思觀察、抽象概括、行動實踐再回到具體體驗的過程，一個起點和終點都為具體體驗的循環過程。通過不斷地循環，形成一個閉合的學習過程，在學習過程中學生能夠完成反饋與調整。此模型將教學過程劃分為六個部分：一是導入(Bridge-in)：在教學開始時吸引學生，提高學生的學習興趣；二是目標(Objective)：在學習具體知識之前，讓學生知道學完該課程應該掌握哪些知識；三是前測(Pre-assessment)：用于了解學生的基礎知識學習情況；四是互動式學習(Participatory learning)：讓學生作為學習主體，真正地參與到學習中，從而掌握知識；五是后測(Post-assessment)：通過測試，了解學生是否達到了該課程的教學目的，掌握了相關知識；六是小結(Summary)：在課程結束時，總結本節課所講過的知識點，幫助同學們梳理思路。BOPPPS教學模式主要有兩個特點：一是強調以學生為主體的教學理念，二是閉環教學過程，可以自檢驗課程設計的結果，能夠幫助教師分析教學過程以提高教學效果。

三、BOPPPS教學模式在課程中的應用

(一)整體教學設計思路。大學物理的知識框架分為力學、熱學、電磁學、光學以及近代物理五部分。其中光學部分內容主要講授光的波動性，與同學們高中階段學過的光沿直線傳播現象是有所不同的，所以同學們在學習時往往會習慣以高中的思維去思考光的波動性質，覺得不可理解。其中等厚干涉內容比較抽象，與之前的等傾干涉容易混淆，為了可以讓學生更好地掌握干涉現象，區分等厚干涉和等傾干涉，掌握等厚干涉的分類，本節課基于BOPPPS教學模式，采用理論講授和實踐教學相結合的方法講授。理論知識點部分選取劈尖干涉和牛頓環干涉內容為例，實踐部分以牛頓環干涉實驗為例。由于本節內容較多，分兩次課完成，第一次課，共2課時，主要以教師為主體，完成劈尖干涉和牛頓環干涉內容的學習以及前測環節；第二次課，共3課時，主要以學生為主體，自主完成牛頓環干涉實驗內容以及后測、總結環節。

(二)課堂教學實施細節。

1.導入環節。導入環節是教師在課堂教學中為引入新知識而設計的教學活動。導入環節形式多樣，有問題導入、情境導入、視頻導入、活動導入等多種。本節課中采用的是問題導入和圖片導入形式。提問：同學們能不能找一找生活中的干涉現象？等學生回答完成后，以圖片的形式展示出來。共四幅圖，第一幅圖是肥皂泡，在光的照射下，肥皂泡上呈現出彩色的條紋。第二幅圖是光盤上呈現出彩色條紋，第三幅圖是高級照相機，在鏡頭上也呈現出一些彩色條紋。第四幅圖是檢測凸透鏡時，將凸透鏡的彎曲表面壓到另一標準表面，讓光從上方射入，可以從兩玻璃接觸處看到明暗相間的同心圓。這些都是實際生活中的一些實例，學生們都見過和體驗過，有一定的認知，以這樣的活動和現象作為課程的導入點，可以激發學生的學習興趣。

2.提出具體的教學目標和要求。教學目標，是衡量教師教學任務的指標，也是期待學生在教學過程中所能得到的學習結果，即學生學完應掌握哪些知識，掌握到什么程度。在所有的教學指標中，教學目標是非常重要的，它是教學活動的導向，支撐著所有的教學行為和方式。在講授新知識之前，先給學生提出本次課程的學習任務，提出目標任務時，要盡可能具體明確、可觀察且可衡量。本次課的主要教學目標是，重點要求學生掌握等厚干涉現象、條紋特點以及在生活中的應用，難點是要求學生掌握劈尖干涉和牛頓環干涉的區別與聯系。具體要求是學生能夠表述出劈尖干涉和等厚干涉的實驗裝置、光程差公式和條紋的特點，能夠了解這些干涉實驗能夠解決什么問題。

3.前測環節。前測的作用是了解學生的學習興趣與學習能力。而且學生要理解一個物理知識，往往是以前知識作支撐，教師只有及時準確了解學生的前知識，才能找準學生學習新知識的切入點。前測的形式可以多種多樣，如問卷、測驗、提問等，也可借助多種學習平臺，如超星學習通平臺、雨課堂和問卷星等。因為本次課內容與上節課內容聯系緊密，所以前測在上次課結束后進行，教師通過超星學習通平臺發布測試作業題。通過測試了解學生對于干涉現象的理解，對于薄膜干涉現象的掌握程度，教師根據測試結果及時去調整課堂的進度與深度，為這次課的內容教學打好基礎。

4.互動式學習環節。互動式學習這一環節是以學生作為學習主體，教師采用形象直觀、靈活多樣的教學手段組織教學，從而增加教師與學生之間的交流和反饋，使學習者能深刻地領會和掌握所學的知識，更好地培養學生們的集體觀念意識和團隊精神。本次課的實踐環節，要求學生3人一組，自主完成等厚干涉實驗內容，包括實驗方法的設計、實驗儀器的調節、實驗數據的記錄及處理，最后以實驗報告的形式提交。教師先給出標準等厚干涉條紋的圖樣，以便學生按照這個標準去完成后續的實驗內容，然后強調實驗操作過程中需要注意的操作和安全事項。

5.后測環節。后測環節，即教師在課堂將要結束時，進行一些小的測試，用于了解學生對本節課知識的掌握程度，是否達到了本節課的教學目標。在本次課中后測環節以“限時測驗”的方式展開，教師有針對性地從題庫中選擇部分考題當堂測驗學生，測試時間一般為20分鐘。

6.總結環節。在教學過程的最后，對本次課的內容進行總結，可以讓學生口頭總結，也可以讓學生提交思維導圖，通過不同的形式幫助學生整理知識內容，高效地引導學生掌握本節課知識點，從而提高學習效率。在本節課的總結環節中，采用的是角色反轉的形式。隨機選擇一名學生，讓學生扮演教師的角色，帶領其他同學一起復習這節課所學習過的內容。根據學生的講述情況，進行補充和點評，最后以圖表的形式將干涉現象的知識展示給同學們，讓學生能夠課后有針對性地去復習鞏固。而且教師還要根據學生參與性環節中的表現情況，進行點評，給出正確的實驗方法和思路，分析實驗中存在的問題，比如干涉條紋不清晰、干涉級別顯示不全、螺旋測微器讀數錯誤等問題。

(三)課后拓展。本次課結束后，教師通過學習通平臺上傳拓展學習資料，供仍有余力或深感興趣的學生進一步學習，在拓展中提高知識和技能的運用靈活度。例如上傳實驗視頻資料，查找自己實驗中的操作不規范及問題，上傳文字資料，了解干涉在生活中的更多應用，上傳PPT資料，了解邁克爾遜干涉儀的使用方法和應用。也可以將課后拓展同下次課的課前自學結合起來，例如在講解了干涉現象之后，可以結合下節課的衍射現象要求準備拓展學習資料。

四、結語

雖然BOPPPS教學模式取得了較好的教學效果，但是在教學改革過程中也遇到了一些困惑和問題，有待后續教學實踐過程中進一步改進。一是大學物理課程的內容比較枯燥，公式計算較多，需要學生具有一定的理解能力和計算能力。教師在進行教學設計時要盡量地做到結合實踐，讓枯燥的知識活起來，讓同學們感受到知識的有用性。二是在參與式教學環節中，形式不夠多樣化。由于學生的基礎較差，加之課程內容的限制，只能夠開展一些比較基礎性的教學環節，比如：分組討論、設計實驗、互評等。在之后的教學過程中，要多加思考，多設置一些實踐性、開放性的教學環節，可以讓不同層次的學生都能夠充分地發揮自己的能力。三是原題庫中的習題過于陳舊，考查的大多是基礎性知識的理解和綜合應用，但是開放式的題目很少。在之后的教學過程中，要不斷地更新題庫，將前測題庫和后測題庫分開建設，在選題過程中會更有針對性。四是在課程內容設置上，要適當增加物理學科前沿性的知識，穿插到傳統物理知識的講授過程中，雖然在極少學時的情況下開展這部分內容教學非常困難，但教師們要積極努力地去克服。

筆者相信，經過不斷的探索與實踐，BOPPPS模式將會在提升教學效率、提高教學質量的教學改革中發揮更大的效用。