BOPPPS教學模式在細胞生物學教學中的應用
——以核糖體與蛋白質的生物合成教學為例

李 今，馮 斌

(湖北師范大學 生命科學院，湖北 黃石 435002)

0 前言

細胞生物學是一門集基礎性、前沿性和實踐性于一體的學科[1～2]；是生物及農(nóng)、林、醫(yī)藥類專業(yè)本科生必修的一門專業(yè)基礎課[3]；被列為生命科學的四大基礎學科之一[1～2]。近年來，細胞生物學的發(fā)展日新月異，與遺傳學、分子生物學等學科的聯(lián)系日趨密切，多位研究人員獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎[4]。細胞生物學講授重點已不再側重于各細胞器結構與功能方面，而偏向于細胞重大生命活動及其分子機制的探討[5]。如何在有限的學時內將新知識與課堂教學進行深度融合，使學生注重理論聯(lián)系實踐、對生命科學探索產(chǎn)生濃厚的興趣，成為在教學中值得深入思考的問題[6]。

1 細胞生物學教學現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)教學中共40課時，主要以課堂教學為主，實驗課10課時。教師在課堂教學中注重知識的羅列和灌輸，學生主要作為聽眾，缺乏必要的參與和反饋。教學經(jīng)驗比較欠缺的年輕教師在主題引入、課堂組織、效果測評等方面往往缺乏技巧[7]。課堂教學過程中，多媒體以其信息量大、形象直觀、生動活潑的特點得到廣泛認可，老師通過板書，PPT及動畫等教學手段強化教學效果，將細胞生物學中抽象難懂的概念、關系、原理變得具體化[2]。

2 傳統(tǒng)教學主要問題

2.1 教學內容與現(xiàn)實脫節(jié)

細胞生物學內容較抽象，學習難度大。近年來，各種專業(yè)知識與概念都在不斷更新，老師在教學過程中往往不能及時注意到這些情況，導致教學內容與現(xiàn)實脫節(jié)，影響教學效果。

2.2 內容繁雜，課時不足

生物學專業(yè)學生面臨的一個突出問題是：在一個學期學生往往要學習多門課程，教學內容繁重但課時偏少，如何有效地在短時間里既完整地將課程結束，又能達到應有的學習效果，是有待解決的重要問題。

2.3 考核方式單一

高?，F(xiàn)在采用的考核方式基本都是較為單一的卷面考試，對學生知識的掌握和運用情況無法真正地了解[8]。很多學生平日不認真聽課，考前突擊復習，有時也能得到好成績；因此，忽視了對學生能力的培養(yǎng)，從長遠來看，不利于學生的成長。

2.4 教學方式單一

對學生獨立獲取知識以及實際工作中的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是教育的根本目的，這就需要教學方法要以學生素質和能力的提高為主[9]。傳統(tǒng)上，老師在課堂上以知識傳播為主，講解課程PPT，課后布置一定作業(yè)，方式太過單一且效果不理想。在新時代，對學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提出了更高的要求，灌輸式教育已不能滿足。每個學生都有其特點，針對性地做出合理教學安排，讓學生成為主體，才能達到培養(yǎng)人才的目的。

2.5 部分學生學習習慣較差

伴隨近年高校的擴招，基礎教育薄弱地區(qū)的學生的比例逐漸增大[10]。各地學生學習水平參差不齊，一些學生學習能力較差，缺乏獨自發(fā)現(xiàn)解決問題的能力，沒有課前預習的習慣，使教學效果大打折扣。

2.6 實驗課程弱化

傳統(tǒng)教學中，實驗課一般與理論課相結合，以理論課教學為主，實驗課教學為輔，因此師生思想觀念中都存在實驗課程處于附屬地位的錯誤認識[6]，學生不夠重視實驗課。而實驗是細胞學的核心部分，只有熟練地掌握實驗操作技能，才是合格的生物學專業(yè)學生。

3 BOPPPS教學模型

BOPPPS教學模式是一種符合教學曲線理論，在教學過程中強調學生參與式互動和反饋的新型教學模式，以有效教學著稱[11]。教學金字塔表明教學效率(即學習內容的平均存留率)被動學習小于主動學習，單純聽講的效果比學生互動差得多[12]。BOPPPS模型起源于北美地區(qū)，近年來成為北美眾多院校所推崇的一種教學模型，可以為教師進行教學設計提供有效的設計支架[13]。該模型將知識點教學過程劃分為導入1)(bridge-in)，吸引學生的興趣；2)目標(objective)，讓學生知道該課程要到達的教學目標；3)前測(pre-assessment)，了解學生的基礎知識掌握情況；4)參與式學習(participatory learning)，讓學生多方位參與教學從而掌握知識；5)后測(post-assessment)，了解該課程是否到達教學目的；6)總結(summary)，總結知識點等6個部分，簡稱為BOPPPS[14～15]。

導入部分作為一節(jié)課的起始環(huán)節(jié)，引入教學內容，吸引學生注意力，激發(fā)學習興趣，使學生將注意力優(yōu)先放到即將展開的內容上，好的引言決定了一堂課的好壞以及效果。有效的導入可以吸引學生的興趣，促進教學任務的順利完成，常用方法有案例分析法、提問啟示法、問題設疑法等[16]。

目標是教師在這節(jié)課上預想達到的教學目標，教師言簡意賅的闡明學習目的、傳達教學目標，特別是課程的重點知識和學習價值，通過明確告知學生通過這節(jié)課的學習，能夠懂得什么或者即將學會做什么，從而讓學生明確掌握學習的方向[17]。

前測是在確定目標后，教師對學生進行科學合理的測試，可以通過問卷，考試作業(yè)以及提問等方式，了解當前學生的大體情況，其目標在于掌握學生對知識基礎以及待講授教學內容的了解程度，并根據(jù)課程目標的需要和學生的狀況及時調整授課思路[17]。

參與式學習是該教學模式最為核心的環(huán)節(jié)，是一個以學生為核心，需要學生全程多方位參與的過程?，F(xiàn)代大學的改革與創(chuàng)新，強調以學生為中心[18]。教師運用視頻、動畫、圖片、分級演示、板書等多種教學手段，增加講解邏輯性，提出一些關鍵性的問題，留出時間給學生思考。也可以與學生做一些與課程相關的小游戲，讓學生在娛樂的同時通過像小組討論、個人或小組報告等方式反思學到了什么。以上行為可以在課堂中拉回學生逐漸不穩(wěn)定的注意力，還可以活躍課堂氣氛，讓整個學習過程不枯燥，達到預想的學習效果。

后測是在學習即將結束時，對學生進行檢驗，考察學生是否在本節(jié)課堂上達到了教學目標，這個測驗需要具有很強的針對性，不同類型的課堂上采取的方式不同。

總結也是BOPPPS教育模式中至關重要的一環(huán)，教師通過與學生一起用簡練的語言回顧課堂教學的主要內容，在回憶的過程中不僅可以加強對重要知識點的記憶，更可以讓教師本身對自己所教授的內容有一個反思，發(fā)現(xiàn)有不足的地方及時記錄，以改進完善教學過程的設計，在最后，對下次的課堂的教學過程提出新的期望與要求。課程評價是每一輪教學活動的終點，但同時又是下一輪教學活動的起點。有了科學的課程評價方式方法，對提升教師教學水平、提高教學質量的促進作用不言而喻[19]。

4 BOPPPS教學模型在細胞生物學的教學設計

在細胞生物學的課程中合適地引入BOPPPS教學模式，運用其豐富多彩的教學方式，讓學生主動積極地參與教學過程中，更加深刻地領悟到所學知識。

以核糖體與蛋白質的生物合成為例，其內容主要描述遺傳物質到底是通過怎樣的方式控制生物的形狀，使生物表現(xiàn)出相應的遺傳變異現(xiàn)象。學生在高中階段已學習過核糖體的基本解剖結構，但對其超微結構，特別是大小亞基組成和各活性位點及其作用并不十分了解，剛接觸該知識點的大學生缺乏感性知識，往往難以理解，學習起來具有一定難度。此外，他們知道蛋白質合成是在基因的指導下進行的，但不清楚蛋白質生物合成的具體過程及調控分子機制。因為教學內容為微觀、抽象的細胞活動，在教學過程中，教師要充分利用現(xiàn)代化信息技術，優(yōu)化教學手段，化抽象為形象，突破教學重難點，達到教學目的。接下來是針對核糖體與蛋白質合成課程內容以BOPPPS模式進行教學設計內容。

4.1 課堂導入

課堂開始時，學生的注意力往往還沒有集中，這時一個良好的開端顯得至關重要。在有關蛋白質的合成過程中，可以讓學生思考回憶那些有趣的實驗，然后，使用多媒體播放一段噬菌體侵染大腸桿菌的動畫。這個內容是高中已經(jīng)學過的內容，可以很好地吸引學生的注意力。

4.2 課堂目標

需要確定三個目標，分別是知識目標、能力目標與情感目標。以本文教學目標為例，知識目標共有五個部分：第一，核糖體的化學組成及結構部分；第二，密碼子、反密碼子及tRNA的概念和特點，以及概念之間的聯(lián)系；第三，蛋白質合成的基本過程及特點；第四，蛋白質合成后的加工修飾；第五，蛋白質合成的常見干擾因素。能力目標是通過學習，提高學生的抽象思維能力和空間想象能力，并提升學生能夠對所學知識進行總結、比較和聯(lián)系的能力。情感目標是讓學生在學習過程中，逐漸培養(yǎng)對生物科學的興趣愛好。

4.3 課堂前測

通過動畫使學生回憶起蛋白質合成的關鍵物質DNA，然后通過提問的方式讓學生回答蛋白質合成的有關物質和合成場所，引發(fā)學生的思考進而引出即將學習的核糖體的內容。

4.4 參與式學習

參與式學習是該教學模式中的核心環(huán)節(jié)，是最為關鍵的部分。我們擺脫傳統(tǒng)教學的模式，積極地讓所有學生參與到整個課堂教學過程中?？梢圆扇?人一組的小組討論模式，讓每個學生在提出問題后可以獨立、積極地分享自己的想法，讓所有人受益，組長總結答案，回答問題。在本課程中，還可以安排一點課堂小游戲。

4.5 課堂后測

引導學生對本次課程的重要知識點進行總結和鞏固。如密碼子和反密碼子的概念及特性，蛋白質生物合成的基本過程，蛋白合成過程的干擾因素。布置相關作業(yè)，核糖體的化學組成與結構特點，核糖體合成蛋白質的基本過程，遺傳密碼的基本特性，三種抗生素四環(huán)素、鏈霉素、氯霉素的抗菌機理；以及解釋名詞：遺傳密碼、密碼子、反密碼子、起始密碼、終止密碼、簡并性、擺動性、多聚核糖體。

4.6 總結

課堂總結部分是區(qū)別于傳統(tǒng)教學的亮點。在每堂課程結束后，教師與學生一起通過反思這堂課的重點，考核是否達到了教學目標?？蛇x擇的手段多樣，例如課堂歸納、匿名問卷反饋、課后總結反思、師生座談；教學雙方在此教學過程中會得到不斷提高。直觀性是本教學的一個重要原則，細胞生物學教學內容為肉眼無法觀察到的細胞結構和微觀生命活動，本教學充分利用現(xiàn)代信息技術，將生命活動過程的視頻、圖片資料運用于課堂教學，把抽象的內容具體化，學生通過自主觀察來發(fā)現(xiàn)和理解并真正掌握生物過程。改變傳統(tǒng)教學中，學生認為細胞生物學課程的主要學習方法就是死記硬背，學生的思維受到抑制，重復記憶，學習效率低下的狀況。

5 討論

BOPPPS教學模式是一種全新的教學模式，運用科學的方式，以學生為中心和主題，在整個過程中不斷反復的加深強化所學知識，提升教學效果。BOPPPS教學模式的中心是讓所有學習過程的參與者包括老師與學生，共同在學習的過程中反思，讓所有人共同成長。