BOPPPS模型在中學(xué)生物學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用

梁潔玲 高俏云 陳學(xué)梅

摘 要 新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)教學(xué)要凸顯概念的形成，以學(xué)生為建構(gòu)的主體，讓學(xué)生的“學(xué)”真正發(fā)生。BOPPPS模型以學(xué)生為主體、重參與、重時(shí)效、模塊化的教學(xué)逐漸受重視。為探討B(tài)OPPPS模型在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的具體運(yùn)用，以染色體組的概念為例，嘗試基于該模型引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展參與式學(xué)習(xí)來(lái)完成概念的建構(gòu)、理解、深化、鞏固和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 BOPPPS模型 參與式學(xué)習(xí) 概念教學(xué) 染色體組

中圖分類號(hào)：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.01.070

Application of BOPPPS Model in the Teaching of

Biological Concept in Middle School

—— Take "genome" as an example

LIANG Jieling， GAO Qiaoyun， CHEN Xuemei

（School of Life Sciences， Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006）

Abstract The new curriculum standard emphasizes that teaching should highlight the formation of concepts and take students as the main body of construction so that students' learning can really take place. The BOPPPS model focuses on students， attaches great importance to participation， and emphasizes timeliness and modular. In order to explore the specific application of BOPPPS model in biology teaching in middle schools， taking the concept of chromosome set as an example， this paper attempts to guide students to carry out participatory learning based on this model to complete the construction， understanding， deepening， consolidating and application of the concept.

Keywords BOPPPS model; Participatory learning; concept teaching; Genome

0 引言

生物學(xué)概念是生命現(xiàn)象和生命活動(dòng)規(guī)律本質(zhì)屬性在人們頭腦中的反映，是學(xué)習(xí)生物學(xué)知識(shí)的基本思維單元，是理解生物學(xué)原理、法則、模型和理論的基礎(chǔ)。[1]《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程是主動(dòng)參與的過(guò)程，讓學(xué)生積極參與動(dòng)手和動(dòng)腦的活動(dòng)，通過(guò)探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)或完成工程學(xué)任務(wù)，加深對(duì)生物學(xué)概念的理解。[2]BOPPPS模型是北美地區(qū)高校教學(xué)技能培訓(xùn)機(jī)構(gòu)ISW提出的一種以建構(gòu)主義和交際法為理論依據(jù)，體現(xiàn)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)參與式學(xué)習(xí)的效果、效率、效益兼具的有效教學(xué)模式。2009年臺(tái)灣大學(xué)教學(xué)發(fā)展中心赴加拿大將這一有效教學(xué)模式帶回臺(tái)灣，受到教師們的歡迎。目前該模型已被33個(gè)國(guó)家引進(jìn)采用，超過(guò)100所大學(xué)和產(chǎn)業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)所推崇。[3]BOPPPS模型依據(jù)人的注意力維持特點(diǎn)，將教學(xué)過(guò)程按“起承轉(zhuǎn)合”分為6個(gè)階段，即引入（Bridge-in）、學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）、前測(cè)（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后測(cè)（Post-assessment）、總結(jié)（Summary）。[4]有研究表明，應(yīng)用BOPPPS模型能夠有效組織課程教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)、多方位參與教學(xué)活動(dòng)，提升其自主、合作學(xué)習(xí)的能力的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的能力，利于提升學(xué)習(xí)的成就動(dòng)機(jī)和養(yǎng)成主動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。[5]目前，在我國(guó)BOPPPS模型多用于教師技能培訓(xùn)以及高等教育等領(lǐng)域，而在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究尚未查見(jiàn)，本文嘗試將BOPPPS模型應(yīng)用于中學(xué)生物學(xué)課堂，探討其教學(xué)效果與適切性。

1 BOPPPS模型在高中“染色體組”概念教學(xué)案例實(shí)施

“染色體組”人教版高中《生物 必修2 遺傳與進(jìn)化》第5章第2節(jié)“染色體變異”中的內(nèi)容。在教學(xué)實(shí)踐中，教師常把染色體組數(shù)目的判定作為教學(xué)重點(diǎn)，忽視了對(duì)“染色體組”概念的建構(gòu)與理解。這樣使學(xué)生即便掌握了判斷染色體組數(shù)目的方法，仍不能很好理解一個(gè)染色體組為何攜帶控制本物種生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳信息，并難以理解和掌握單倍體、二倍體、多倍體等概念。為了突破難點(diǎn)，筆者嘗試將物理模型方法應(yīng)用于染色體組概念教學(xué)中，開(kāi)展基于BOPPPS模型的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在參與式的學(xué)習(xí)活動(dòng)中構(gòu)建概念。

1.1 導(dǎo)入（Bridge-in）

導(dǎo)入環(huán)節(jié)如英文直譯“橋梁”一樣，主要作用是連接接下來(lái)的課程內(nèi)容，吸引學(xué)生的注意力與興趣，引發(fā)認(rèn)知沖突。教師可說(shuō)明本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要性、提出問(wèn)題或引入熱點(diǎn)現(xiàn)象、講述相關(guān)故事或?qū)W(xué)生新舊知識(shí)有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)入核心內(nèi)容教學(xué)環(huán)節(jié)。

講述染色體數(shù)目變異可分兩類，一類變異的本質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，如21三體綜合征;另一類通過(guò)例舉：變異的草莓有56條染色體，而正常草莓只有14條，它們?nèi)旧w數(shù)目有什么關(guān)系？染色體數(shù)目是以什么為單位成倍地增加或減少呢？是以草莓的14條染色體嗎？還是其他的呢？這些問(wèn)題超出了學(xué)生的認(rèn)知，也激發(fā)了學(xué)生的注意力，從而引入：另一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。

1.2 學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）

明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)有助于學(xué)生明確掌握學(xué)習(xí)的方向并迅速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，也有助于教師能圍繞這一目標(biāo)展開(kāi)論述，結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)更好的設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)過(guò)程并改進(jìn)教學(xué)方法。在教學(xué)前，教師需要針言簡(jiǎn)要闡明本課程片段的學(xué)習(xí)目標(biāo)，特別是課程的重點(diǎn)知識(shí)、學(xué)習(xí)價(jià)值以及可習(xí)得的能力。

教師告訴學(xué)生本片段學(xué)習(xí)目標(biāo)為：結(jié)合果蠅的染色體模型，闡明染色體組所具有的3個(gè)特點(diǎn)。

1.3 前測(cè)（Pre-assessment）

前測(cè)的目的在于檢驗(yàn)學(xué)生已經(jīng)了解的相關(guān)內(nèi)容及了解程度，了解學(xué)生興趣能力，確保學(xué)習(xí)活動(dòng)在正確的起點(diǎn)上進(jìn)行。學(xué)生進(jìn)一步明晰所要求掌握的內(nèi)容，了解自己的差距或需求，教師根據(jù)測(cè)試的反饋來(lái)調(diào)整課程實(shí)施內(nèi)容的深度與廣度，增強(qiáng)教學(xué)有效性。教師可通過(guò)非正式提問(wèn)、小測(cè)、問(wèn)卷、討論、復(fù)習(xí)舊知識(shí)等方式來(lái)達(dá)到前測(cè)的目的。

在本環(huán)節(jié)教學(xué)中，教師出示果蠅的染色體組成的紙質(zhì)模型，結(jié)合紙質(zhì)模型測(cè)試學(xué)生對(duì)同源染色體的理解：我們把兩條Ⅱ號(hào)染色體稱為？什么是同源染色體？測(cè)試對(duì)等位基因的理解：假設(shè)一條Ⅱ號(hào)染色體上有一個(gè)大A基因，那另一條Ⅱ號(hào)染色體應(yīng)有與之對(duì)應(yīng)的什么基因？教師在果蠅的染色體組成的每一對(duì)染色體上標(biāo)記出A/a、B/b、D/d、E/e基因（見(jiàn)圖1），為染色體組含有本物種全套遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)做鋪墊。

1.4 參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）

該環(huán)節(jié)目的是讓更多的學(xué)生主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中，其注重師生、生生的雙向互動(dòng)和體驗(yàn)，幫助學(xué)生達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，是課堂的主體部分。教師可采用小組討論、實(shí)際操作、角色扮演、頭腦風(fēng)暴、辯論、游戲等將學(xué)生帶入互動(dòng)情境中。該環(huán)節(jié)需時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的反饋，并根據(jù)這些反饋信息引導(dǎo)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

在染色體組的概念教學(xué)中，筆者提出問(wèn)題：染色體組應(yīng)具有怎樣的特點(diǎn)呢？如何判斷一組染色體是不是一個(gè)染色體組？筆者提示通過(guò)構(gòu)建模型的方法來(lái)探討，筆者發(fā)放裝有果蠅染色體組成的紙質(zhì)模型的信封，并組織以下3個(gè)小組活動(dòng)：

活動(dòng)1擺一擺：擺出果蠅經(jīng)減數(shù)分裂后得到的配子的染色體組成。

活動(dòng)2畫(huà)一畫(huà)：標(biāo)注出果蠅配子中染色體上的基因。

活動(dòng)3思考與討論：配子中染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)是否相同？配子中的染色體是什么關(guān)系？同時(shí)請(qǐng)一位同學(xué)上黑板來(lái)擺一擺。

引導(dǎo)學(xué)生分析學(xué)生在黑板擺放的果蠅配子的染色體組成（見(jiàn)圖2）是否擺放正確，可從染色體數(shù)目、染色體形態(tài)、基因的標(biāo)寫(xiě)等是否正確正誤。從精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成配子，配子里每一條染色體，都是原來(lái)同源染色體中的一條染色體得出特點(diǎn)①形態(tài)、結(jié)構(gòu)各不相同。形態(tài)大小不一樣，那配子里面的染色體是什么關(guān)系？從而得出特點(diǎn)②細(xì)胞中的一組非同源染色體。兼顧臺(tái)下小組擺放情況提出：有沒(méi)有那個(gè)小組與黑板上的同學(xué)擺放的全紅全藍(lán)情況不一樣，可否可以一個(gè)配子染色體組成為兩紅兩藍(lán)？為什么？接著通過(guò)檢查配子中的基因標(biāo)注情況，配子中基因數(shù)目和精原細(xì)胞相比有什么關(guān)系？然后假設(shè)A基因控制果蠅的眼色，配子里有沒(méi)有控制眼色的基因？配子和精原細(xì)胞相比，基因的種類變了嗎？控制的性狀的種類變了嗎？得出基因的種類是齊全的，那么配子就可以控制果蠅的所有性狀。從而得出特點(diǎn)③：配子擁有控制果蠅生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳信息。概念深化：判斷一組染色體是否為一個(gè)染色體組。結(jié)合學(xué)生建構(gòu)的紙質(zhì)模型提出：假如拿掉果蠅配子中的一條染色體，還能稱為染色體組嗎？為什么？多加一條是染色體組嗎？以上的參與式活動(dòng)鞏固復(fù)習(xí)了減數(shù)分裂和自由組合定律等相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)染色體組的感性認(rèn)識(shí)，為其進(jìn)一步理解染色體組的內(nèi)涵打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.5 后測(cè)（Post-assessment）

后測(cè)是進(jìn)行有效激勵(lì)的重要一環(huán)，可通過(guò)測(cè)試客觀的評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，以促進(jìn)后續(xù)教學(xué)內(nèi)容和方法的改進(jìn)及完善。不同的課程內(nèi)容，有不同的測(cè)評(píng)方式。知識(shí)理解型可采用以問(wèn)答、練習(xí)題等進(jìn)行測(cè)評(píng);技能傳授型可采用評(píng)價(jià)量表、表演、樣品制作等進(jìn)行測(cè)評(píng);對(duì)于能力目標(biāo)的考查，可采用案例分析、評(píng)論寫(xiě)作、問(wèn)題解決、發(fā)明創(chuàng)造等;對(duì)于情感目標(biāo)的考查，可采用撰寫(xiě)反思心得、填寫(xiě)態(tài)度量表等進(jìn)行測(cè)評(píng)。[6]

在講解完染色體組的特點(diǎn)后，可以通過(guò)2道鞏固練習(xí)來(lái)檢測(cè)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度：

①分析下面的對(duì)照?qǐng)D，下面選項(xiàng)中表示含一個(gè)染色體組的細(xì)胞是（? ）

②韭菜體細(xì)胞中的32條染色體具有8種各不相同的形態(tài)，韭菜有幾個(gè)染色體組（? ? ）

A.1個(gè)? ? ? B.2個(gè)? ? ? C.4個(gè)? ? ? D.8個(gè)

1.6 總結(jié)（Summary）

用簡(jiǎn)練的語(yǔ)言總結(jié)本堂課授課內(nèi)容，梳理和歸納知識(shí)要點(diǎn)，以鞏固教學(xué)目標(biāo)。教師可以通過(guò)總結(jié)課堂內(nèi)容、整合學(xué)習(xí)要點(diǎn)、布置課后作業(yè)、提供延伸思考，以引出下次課的內(nèi)容。適當(dāng)表?yè)P(yáng)學(xué)生的努力以及對(duì)下次課提出新的期望和要求也是可行的總結(jié)方式。

在這一最后環(huán)節(jié)中，通過(guò)回顧染色體組的3個(gè)特點(diǎn)，總結(jié)得出染色體組的定義，讓學(xué)生更加清晰本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)可以向?qū)W生提出染色體數(shù)目以染色體組為單位成倍減少的例子：蜜蜂。雌蜂有32條染色體，而雄峰只有16條，但雄峰依然能存活是為什么呢？因?yàn)橛锌刂破渖L(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的全套遺傳物質(zhì)，來(lái)對(duì)概念進(jìn)行鞏固應(yīng)用。

2 教學(xué)反思

本片段借助一定的物理模型、圖片、文字、符號(hào)等外部表征，從視、聽(tīng)、觸覺(jué)等方面為學(xué)生搭建參與式學(xué)習(xí)平臺(tái)，營(yíng)造自主、合作和探究的學(xué)習(xí)環(huán)境。在明確學(xué)習(xí)目標(biāo)后，經(jīng)過(guò)前測(cè)了解學(xué)生前科學(xué)概念，設(shè)置問(wèn)題來(lái)幫助學(xué)生搭建新舊知識(shí)間的聯(lián)系。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手操作、觀察、思考與討論中構(gòu)建、理解與應(yīng)用重要概念。經(jīng)過(guò)參與式學(xué)習(xí)和后測(cè)，及時(shí)獲取反饋信息，鞏固學(xué)習(xí)體驗(yàn)。最后總結(jié)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生理清脈絡(luò)，歸納、鞏固和應(yīng)用知識(shí)。綜上所述，BOPPPS模型為學(xué)生提供親歷的機(jī)會(huì)，6個(gè)階段環(huán)環(huán)相扣，不僅讓學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更直觀深刻和認(rèn)同，還較大程度提升學(xué)生的直觀感受，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知的主動(dòng)發(fā)展，是中學(xué)生物學(xué)概念教學(xué)的有效教學(xué)模式。

*通訊作者：陳學(xué)梅

基金項(xiàng)目：廣州大學(xué)2016年教學(xué)立項(xiàng)《整學(xué)期生物教育實(shí)習(xí)質(zhì)量監(jiān)控體系實(shí)踐與探索》（課題編號(hào)：JY2016016）

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