基于計算思維培養(yǎng)的BOPPPS教學模式的設(shè)計與構(gòu)建

婁煥，寧曉冬，常陽

(1.河南應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學院，河南鄭州 450042；2.河南測繪職業(yè)學院，河南鄭州 450015)

0 引言

創(chuàng)新性教學模式的設(shè)計和應(yīng)用在實踐中，需結(jié)合不同的課程教學內(nèi)容匹配相應(yīng)的環(huán)節(jié)，做好教學內(nèi)容的規(guī)劃和設(shè)計。在計算機思維培養(yǎng)的背景下，BOPPPS教學模式是適應(yīng)此課程的具有創(chuàng)新性和實踐性的教學模式。教師需根據(jù)信息技術(shù)課程的不同類型的分枝課程，以及高職院校學生相關(guān)課程的學習理解能力合理運用創(chuàng)新性教學模式，通過科學設(shè)計與完善，為提升這部分課程的實踐教學效果提供支持。

1 BOPPPS教學模式構(gòu)建的基本原則

1.1 結(jié)合實踐學習需求靈活調(diào)整教學程序順序

當新的教學模式融入應(yīng)用后，需結(jié)合實踐中的教學現(xiàn)狀，對創(chuàng)新教學模式的不同教學環(huán)節(jié)進行靈活調(diào)整，避免過度依賴固定教學模式的基本流程。另外，信息技術(shù)基礎(chǔ)課程中，不同的分支課程在課程教學側(cè)重點上也存在差異。這意味著其所適應(yīng)的教學模式和教學流程規(guī)劃需求也存在一定的差異。通常情況下，常規(guī)的課程教學程序設(shè)置是將目標設(shè)定和前測階段歸納為課前準備階段[1]。這一階段主要是強調(diào)，利用多媒體教學工具或信息化教學平臺為學生發(fā)布自主學習所用的相應(yīng)教學資源，幫助學生對課程學習的基本目標以及計算思維培養(yǎng)的要求進行初步的了解。隨后，將引入和參與式學習的環(huán)境放在核心課程的教學階段。這一階段主要以培養(yǎng)和提升學生的理論理解能力和實踐應(yīng)用能力為教學引導(dǎo)的針對性目標。最后，將后續(xù)測試和總結(jié)分析的階段納入到課后學習環(huán)節(jié)。重點結(jié)合課程學習的前兩個階段存在的實際問題進行分析，并最終通過問題的反思和總結(jié)，為進一步的課程教學提供參考。

1.2 結(jié)合計算思維培養(yǎng)的需求組織落實創(chuàng)新教學模式的環(huán)節(jié)

對于信息技術(shù)基礎(chǔ)課程來說，計算思維的培養(yǎng)需要結(jié)合學生的計算機課程學習基礎(chǔ)以及思維狀態(tài)和思維習慣找到教學引導(dǎo)的切入點。并且結(jié)合計算思維培養(yǎng)的不同要素，對教學組織環(huán)節(jié)的側(cè)重點進行規(guī)劃。確保教學過程中能夠針對性地發(fā)揮出培養(yǎng)學生計算思維的作用[2]。對于學生來說，針對性能力的提升也能夠適應(yīng)計算機相關(guān)課程的教學要求，通過創(chuàng)新性教學模式和方法的應(yīng)用，為最終取得相關(guān)課程教學的實踐效果奠定基礎(chǔ)。

1.3 應(yīng)當針對核心教學環(huán)節(jié)加強規(guī)劃實踐力度

核心教學環(huán)節(jié)的規(guī)劃和實踐，對于計算思維培養(yǎng)的效果以及信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教學效果的取得都有非常重要的促進作用。因此，教師應(yīng)當在學生為主體的實踐教學環(huán)節(jié)加強規(guī)劃分析力度、引入多元化的教學技術(shù)和工具，結(jié)合不同的分支課程的教育教學目標和課程教學內(nèi)容選取多元化的教學引導(dǎo)模式，保證核心教學環(huán)節(jié)在教育引導(dǎo)的實踐效果和具體實施流程上具備順暢穩(wěn)定的特征。在實踐教學組織與落實的過程中，作為教師也應(yīng)當加強與學生之間的溝通交流，以便及時了解學生在課程學習中可能遇到的實際問題，為進一步在實踐教學中找到解決問題的思路和方法提供幫助。

2 高職院校信息技術(shù)課程的總體分析

2.1 課程基本性質(zhì)

信息技術(shù)基礎(chǔ)屬于計算機類的普通常規(guī)課程，在高職院校屬于通識課程的類型。信息技術(shù)基礎(chǔ)的課程教學在學生的教育培養(yǎng)目標上，主要定位在基本的信息技術(shù)素養(yǎng)和計算思維能力培養(yǎng)兩個方面。課程教學的過程中，更加注重學生通過學習掌握基礎(chǔ)的計算思維以及一些典型的實踐教學工具和應(yīng)用工具的運用方法。這不僅是幫助高職院校學生適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時代的重要路徑，也是為進一步的專業(yè)課程學習提供幫助的重要環(huán)節(jié)[3]。即使在不同的專業(yè)課程學習背景下，計算機信息系統(tǒng)的應(yīng)用能力和簡單的操作能力也會影響到專業(yè)課程的教學效果。需要教師通過通識性的計算機課程，引導(dǎo)學生掌握一定的課程基礎(chǔ)實踐方法。

2.2 信息技術(shù)課程計算思維培養(yǎng)的價值分析

信息技術(shù)課程需要學生掌握一定的理論基礎(chǔ)知識，并在此基礎(chǔ)上落實到實踐環(huán)節(jié)中。對于非計算機專業(yè)的學生來說，職業(yè)院校的教學中計算思維的培養(yǎng)是信息技術(shù)課程所需要追求的基本目標。在具體的課程教學環(huán)節(jié)中，多種不同的章節(jié)和學習階段都需要學生具備計算思維。只有計算思維的培養(yǎng)能夠達到一定的水平層次，才能夠在實踐中進一步指導(dǎo)學生完成信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的專業(yè)學習[4]。例如，計算機信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)知識學習中，就需要學生用計算思維的方法對信息顯示中的偏差和信息表示方法的規(guī)范模式進行針對性的分析和了解。而計算機中的編碼以及計算機運算基礎(chǔ)原理的相關(guān)知識，也需要學生具備一定的計算思維，適應(yīng)計算機運行系統(tǒng)的基本特征和運行模式，運用計算思維，達到信息技術(shù)課程學習的有效性提升目標。

3 信息技術(shù)基礎(chǔ)課程基于BOPPPS教學模式的構(gòu)建路徑

3.1 課程教學前期設(shè)計分析

在信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學引導(dǎo)過程中，教師需結(jié)合分支具體課程的內(nèi)容，在課前教學設(shè)計的環(huán)節(jié)明確目標，并進一步結(jié)合具體的課程，在目標設(shè)計的環(huán)節(jié)注重層次的劃分。確保計算思維培養(yǎng)了三維框架成為目標設(shè)計的主要依據(jù)。實現(xiàn)前期教學設(shè)計為計算思維培養(yǎng)提供服務(wù)的效果。例如，信息技術(shù)基礎(chǔ)課程中程序與設(shè)計語言課程的基本結(jié)構(gòu)中，就包括了計算基本概念、計算實踐以及觀念培養(yǎng)三個基本形式。這種層次劃分的模式，是以階段性的計算思維培養(yǎng)作為基礎(chǔ)條件的。例如，概念理解維度的教學目標設(shè)計可具體到要求學生理解并掌握變量和表達式的概念，并且對賦值語句和函數(shù)執(zhí)行過程進行了解。這一環(huán)節(jié)的教學目標，對學生計算思維的考驗主要包括三個環(huán)節(jié)。一是抽象思維能力；二是模型構(gòu)建能力；三是邏輯順序分析判斷能力。另外，還需要學生通過循環(huán)思維的支撐作用，找到合理的運算符，并依托數(shù)據(jù)對電量的概念表達式的概念以及專業(yè)的賦值語句的概念進行針對性的理解。可見，在前期設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要教師結(jié)合不同的信息技術(shù)基礎(chǔ)課程分支，按照計算思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)框架逐步引導(dǎo)學生鍛煉和提升個人的計算思維能力[5]。而關(guān)于前期階段的具體設(shè)計。教師可通過發(fā)放簡單的信息技術(shù)基礎(chǔ)試題或設(shè)置相應(yīng)的討論問題，讓學生基于具體問題進行討論。需要強調(diào)的是，這一環(huán)節(jié)中教師可將整體的測試和討論過程融入計算機平臺，直接完成充分利用現(xiàn)階段常用的計算機討論區(qū)域模塊以及在線測試功能模塊設(shè)置相應(yīng)的基礎(chǔ)試題。讓學生通過參與測試和討論，反饋個人在相關(guān)課程學習過程中的實際狀態(tài)，為后續(xù)的課程教學核心環(huán)節(jié)的設(shè)計提供參考，現(xiàn)階段比較常見的在線討論模塊以超星平臺為典型代表。

3.2 課堂教學核心環(huán)節(jié)的設(shè)計分析

上文已經(jīng)提到，課堂教學的核心環(huán)節(jié)主要包括引入和參與學習的實踐環(huán)節(jié)，在計算機相關(guān)課程的教育引導(dǎo)過程中，教師需要在前期的引導(dǎo)以及核心的教育教學組織過程中融入計算思維培養(yǎng)的目標和要求。通過提出具體問題，首先調(diào)動學生的自主思維過程。在此基礎(chǔ)上，讓學生通過思考問題的過程對計算機課程的學習原因，或部分專項課程的學習任務(wù)進行明確的感受。例如，在程序設(shè)計類的專業(yè)課程教學中，教師就可以通過創(chuàng)設(shè)情境的方式提出相對比較簡單且具有指向性的實際問題。教師和學生可共同參與到教學實踐的環(huán)節(jié)中，通過猜數(shù)字游戲程序的模擬觀察或設(shè)計環(huán)節(jié)的規(guī)劃完善幫助學生在這部分課程的前期引導(dǎo)學習階段基于具體的實踐案例，對知識學習的價值和意義進行了解。隨后由教師引導(dǎo)學生帶著實際問題進入核心的學習實踐環(huán)節(jié)。

在具體的課程教學核心環(huán)節(jié)，教師可按照以下幾個基本步驟設(shè)計核心教學流程。①由教師進行初步的理論知識點講解，結(jié)合課程內(nèi)容的基本目標任務(wù)進行基礎(chǔ)維度的講解。按照前期課程教學的基礎(chǔ)，針對討論環(huán)節(jié)中學生提出的實際問題對其中可能影響后續(xù)教學實踐的具體問題進行分析和研究，幫助學生掃清進一步進入高層次學習階段的障礙。②由教師布置針對性的實踐課程內(nèi)容，通過實踐任務(wù)的設(shè)置考驗學生的實踐應(yīng)用能力。教師可借鑒上文所說的簡單小程序設(shè)計設(shè)置相應(yīng)的實踐模塊應(yīng)用功能，鼓勵學生應(yīng)用流程圖和結(jié)構(gòu)圖以及具體的軟件工具完成相關(guān)程序的簡單設(shè)計實踐。為了確保學生在程序設(shè)計環(huán)節(jié)取得良好的實踐效果，教師可在前期進行一定程度的示范引導(dǎo)，對整體流程的步驟進行規(guī)劃和明確，并且向?qū)W生全方位展示。③由教師鼓勵學生自主進行實踐訓練，依托線上教學平臺和系統(tǒng)完成相應(yīng)課程的在線作業(yè)。在作業(yè)設(shè)計的內(nèi)容結(jié)構(gòu)方面，可將理論知識和設(shè)計實踐作業(yè)分為兩個層次融入在線系統(tǒng)中進行設(shè)置。幫助教師通過學生在線作業(yè)的完成情況，了解其課程學習的程度和水平。

3.3 課后階段設(shè)計分析

課后階段的設(shè)計主要是指，在學生完成了基礎(chǔ)課程的學習任務(wù)后，通過后續(xù)的針對性測試，由教師對學生學習過程中出現(xiàn)的實際問題進行查驗和補充。對于計算機課程的學習來說，不同學生的基礎(chǔ)學習能力、理解能力可能存在差異。這種差異會直接影響到學生后續(xù)的實際學習效果。因此，更需要教師在后續(xù)的設(shè)計階段通過后測方式的融入。用集中而具有綜合性的測試方法對學生學習相關(guān)計算機課程的實際效果用多種不同的渠道和方法進行測試。具體來說，與前期的基礎(chǔ)測試相同，后續(xù)的學習成果測試也可利用在線學習平臺和實踐平臺落實執(zhí)行。教師可結(jié)合前期基礎(chǔ)測試的設(shè)計框架和模塊，以計算思維的培養(yǎng)效果觀察為目標，通過設(shè)置理論為主的測試題目和實踐維度的測試任務(wù)對學生的課后學習效果進行初步測試。具體來說，理論測試中在線習題的類型可設(shè)置以下幾種。①選擇類題目。包括單項選擇題和多項選擇題。②客觀型題目。即填空題與判斷題，主要依托學生對基礎(chǔ)知識的理解能力和理解程度進行具體題目的完成和判斷。③發(fā)散性實踐綜合題目。這類題目主要是基于不同學生的基礎(chǔ)學習能力和綜合實踐能力，通過設(shè)置發(fā)散性的主題任務(wù)或?qū)嵺`項目，讓學生自主完成實踐項目并找到實踐學習的科學方法。對學生來說，這種多角度多方面的實踐學習過程是體現(xiàn)出學生自主學習思維能力和實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是教師在后續(xù)的教學環(huán)節(jié)中，總結(jié)問題與解決問題所需要依靠的主要依據(jù)[6]。

除此之外，最終的課后設(shè)計環(huán)節(jié)還應(yīng)當設(shè)置自我反思和總結(jié)的環(huán)節(jié)。首先由教師從自主的角度進行反思和總結(jié)，了解具體的課程教學目標是否在既定的課時安排和實踐教學目標任務(wù)的背景下順利達成。另外，還需要回顧性分析整體的課程教學過程是否順利推進。學生則主要反思在課程教學的過程中自我的收獲感以及自己學習中遇到的實際問題是否得到了全方位的解決。回歸到上文所舉的程序設(shè)計語言相關(guān)課程上來講，課程教學任務(wù)是否完成，需要依托學生的自主回顧，找到具體問題的分析和解決辦法。同時，為后續(xù)可能存在的問題總結(jié)和規(guī)劃出最優(yōu)的實踐方案，通過實踐方法的歸納總結(jié)，為最終課程教學取得良好實踐效果奠定基礎(chǔ)。

3.4 拓展學習階段設(shè)計

拓展學習階段的設(shè)計主要是指，教師可結(jié)合相對來說學習能力和學習基礎(chǔ)層次較高的學生的主觀需求，設(shè)置一定主題的拓展性實踐學習任務(wù)。在具體的拓展性任務(wù)設(shè)計環(huán)節(jié)，教師可結(jié)合不同學生的基礎(chǔ)學習能力和層次以及信息技術(shù)課程教學的基本要求和實踐能力培養(yǎng)目標有針對性地設(shè)置拓展性的實踐任務(wù)，鼓勵相對來說學習能力較強、自主實踐能力較強的學生，通過自主完成在線實踐學習任務(wù)達到計算思維培養(yǎng)計算實踐能力培養(yǎng)的目標。例如，對于本文探討的程序設(shè)計語言類課程來說，教師在拓展實驗任務(wù)設(shè)置的過程中，可將循環(huán)語句應(yīng)用作為拓展實驗的具體任務(wù)。考驗學生掌握專業(yè)流程圖設(shè)計工具的能力，并且進一步檢驗學生對流程圖循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的認知和設(shè)計能力。

4 結(jié)束語

綜合本文的分析可知，信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學引導(dǎo)來講，BOPPPS 教學模式與計算思維培養(yǎng)的基本邏輯關(guān)系以及計算機信息技術(shù)課程的教學流程具有一定的相似性。因此，兩者的融合教學在適宜程度上相對較高。教師應(yīng)結(jié)合計算思維培養(yǎng)中的針對性要點，按照信息技術(shù)課程的不同分支設(shè)置相應(yīng)的課程教學環(huán)節(jié)。并通過在線系統(tǒng)的引入應(yīng)用為提升計算機課程的設(shè)計效果和實踐效果提供幫助。教師自身也應(yīng)當不斷提升個人的教育引導(dǎo)能力，適應(yīng)在線系統(tǒng)融入應(yīng)用后的教學設(shè)計要求。