基于BOPPPS模型的“概率統(tǒng)計(jì)”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

張定海,趙有益,史戰(zhàn)紅,秦麗娟,楊習(xí)清

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

0 引言

以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù)的應(yīng)用，給高等教育教學(xué)方式帶來了巨大變革.翻轉(zhuǎn)課堂是一種新的、有效的重構(gòu)學(xué)習(xí)過程的教學(xué)方式.在教學(xué)中充分利用翻轉(zhuǎn)課堂有助于學(xué)生有效地完成學(xué)習(xí)目標(biāo).近年來在北美眾多高校流行的BOPPPS教學(xué)模型是一種有效的組織課堂教學(xué)的備課模式之一[1]， BOPPPS教學(xué)模型為翻轉(zhuǎn)課堂的有效實(shí)施提供了可行的框架體系.在大學(xué)本科教學(xué)中，“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程具有獨(dú)特的地位.它是本科教學(xué)課程大綱規(guī)定的公共基礎(chǔ)課中直接與數(shù)據(jù)分析相關(guān)的課程，是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)思維和數(shù)據(jù)分析素養(yǎng)的入門課程，對學(xué)生今后在科研中正確地搜集、分析和理解科學(xué)數(shù)據(jù)具有重要的作用.通過分析翻轉(zhuǎn)課堂的內(nèi)涵，結(jié)合BOPPPS模型構(gòu)建了基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型.以“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程中假設(shè)檢驗(yàn)第一節(jié)課堂教學(xué)內(nèi)容為例，設(shè)計(jì)了基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)案例，進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，以期讓教師最大限度地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)反饋并調(diào)整課堂教學(xué)效果，使教師更加注重學(xué)生對知識的理解和內(nèi)化，最大限度地提高課堂教學(xué)效率.

1 基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教 學(xué)模型簡介

1.1 BOPPPS模型

BOPPPS教學(xué)模型最早是由加拿大教學(xué)技能工作組(The Canadian instructional skills workshop ,ISW)提出，目前已被超過33個(gè)國家引進(jìn)和采用，并在全球100多所大學(xué)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)實(shí)施[2].BOPPPS教學(xué)模型將教學(xué)過程分為6部分，即引入階段(Bridge-in)、目標(biāo)階段(Objective)、預(yù)評估階段(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)階段(Participatory Learning)、后評估階段(Post-assessment)和總結(jié)階段(Summary).

(1)引入階段

引入階段的主要目的是激發(fā)學(xué)生對要學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容的興趣.這一部分可以使用的教學(xué)策略主要包括以下幾個(gè)方面：①提出與教學(xué)主題相關(guān)的問題或案例；② 講述與教學(xué)主題相關(guān)的故事；③ 提供引人入勝的介紹或不尋常的事實(shí)等.在設(shè)計(jì)教學(xué)引入時(shí)，應(yīng)特別注意引入部分必須與教學(xué)知識點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)具有很強(qiáng)的邏輯關(guān)系.

(2)目標(biāo)階段

課堂教學(xué)的目標(biāo)是指教學(xué)活動要達(dá)到的預(yù)期效果，要從認(rèn)知、情感、技能三個(gè)角度來確定目標(biāo).在教授新知識之前，教師要把課程的關(guān)鍵知識、學(xué)習(xí)價(jià)值、獲得的能力等教學(xué)目標(biāo)明確傳達(dá)給學(xué)生，讓學(xué)生清楚地了解學(xué)習(xí)的用處.

(3)預(yù)評估階段

通過預(yù)評估階段，教師可以了解學(xué)生的興趣和能力，然后調(diào)整內(nèi)容的進(jìn)度和深度.對于學(xué)生來說，他們可以通過預(yù)評估來表達(dá)他們對預(yù)習(xí)的體驗(yàn)并闡明預(yù)習(xí)過程中的疑問.小測驗(yàn)、正式考試、家庭作業(yè)、非正式問題，甚至是討論和頭腦風(fēng)暴，都可以達(dá)到預(yù)評估的目的.

(4)參與式學(xué)習(xí)階段

參與式學(xué)習(xí)是讓學(xué)生參與知識構(gòu)建的過程.參與式學(xué)習(xí)可分為個(gè)人參與和團(tuán)隊(duì)參與.開展參與式學(xué)習(xí)活動對教師的知識儲備、講解技能和現(xiàn)場駕馭能力提出了更高的要求.

(5)后評估階段

后評估的目的是了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.教師需要對不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的評價(jià)方法.后評估的形式主要包括課后作業(yè)、課后討論、課后測驗(yàn)等方式.

(6)總結(jié)階段

在總結(jié)階段，教師要幫助學(xué)生總結(jié)課堂教學(xué)內(nèi)容，整合學(xué)習(xí)要點(diǎn)，并為下一節(jié)課的內(nèi)容做出部署.教師可通過總結(jié)教學(xué)或直接復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容.

1.2 翻轉(zhuǎn)課堂

有關(guān)翻轉(zhuǎn)課堂的研究大部分是基于皮亞杰和維果茨基的以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)理論[3-4]，翻轉(zhuǎn)課堂意味著將一部分傳統(tǒng)課堂上的內(nèi)容放到課堂之外.翻轉(zhuǎn)課堂通常由兩部分組成，一部分是課堂內(nèi)以互動小組為主要形式的學(xué)習(xí)活動，另一部分是課堂外基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)[4].在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師不僅僅是要傳遞信息，更重要的是要幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，而學(xué)生則需要對自己學(xué)習(xí)的全過程負(fù)責(zé).由于課堂時(shí)間不是用來通過講課向?qū)W生傳授知識的，教師可以通過提問和指導(dǎo)學(xué)生的討論并與學(xué)生互動等方式解決學(xué)生提出的問題[5].因此，翻轉(zhuǎn)課堂有助于學(xué)生更深入地學(xué)習(xí)和共享對知識的理解，同時(shí)也可以為學(xué)生提供發(fā)展社交技能的機(jī)會.盡管翻轉(zhuǎn)課堂在許多不同的學(xué)科和世界各地的學(xué)校和大學(xué)中得到了實(shí)施，也取得了許多積極的教育結(jié)果[6]，但是翻轉(zhuǎn)課堂的局限性也引起了人們的關(guān)注，例如一些學(xué)生的自律性比較差，由此導(dǎo)致一些學(xué)生未能合理安排時(shí)間來理解課外學(xué)習(xí)的內(nèi)容.解決這一問題的有效途徑是提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程中的成就感，從而提升學(xué)生的興趣.

1.3 基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

BOPPPS模型和翻轉(zhuǎn)課堂的核心都強(qiáng)調(diào)要以學(xué)生為中心，關(guān)注學(xué)生發(fā)展的需求，讓學(xué)生全面地參與學(xué)習(xí)的全過程并及時(shí)獲取反饋信息[7].借助BOPPPS模型的框架，更加合理地分配教學(xué)內(nèi)容，確定哪些內(nèi)容應(yīng)該從課堂中搬遷至課前的學(xué)習(xí)活動中，調(diào)整教師在教學(xué)活動中的角色轉(zhuǎn)變，優(yōu)化教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出讓學(xué)生積極參與的教學(xué)活動并做出科學(xué)合理的教學(xué)評價(jià).利用BOPPPS模型的教學(xué)模型并結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，如圖1所示.

該模型將整個(gè)教學(xué)過程分為3個(gè)階段：課前、課中和課后.課前階段首先要明確教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)目標(biāo)要兼顧知識與能力、過程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的塑造.其次，教師應(yīng)該有針對性地發(fā)布課前學(xué)習(xí)資源并明確學(xué)習(xí)任務(wù)，這與BOPPPS模型的引入階段相對應(yīng)，也是保證翻轉(zhuǎn)課堂成功與否的一個(gè)重要環(huán)節(jié).當(dāng)完成引導(dǎo)階段進(jìn)入預(yù)評估階段，需要對學(xué)生的課前學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行測試以評估學(xué)生對課前知識掌握的情況，為后續(xù)課中的教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ).進(jìn)入BOPPPS模型對應(yīng)的參與式學(xué)習(xí)的課中階段，教師首先要設(shè)計(jì)一個(gè)很好的引入，引入可以通過提出使學(xué)生感興趣的問題，同學(xué)之間的互動游戲或創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的情景等方式開展.隨后要圍繞設(shè)計(jì)好的引入組織學(xué)生開展參與式的自主探究，小組討論和匯報(bào)交流.在課中階段教師需要緊緊把握個(gè)人或小組的學(xué)習(xí)動態(tài)，針對可能出現(xiàn)的各種情況，做好有針對性的個(gè)性化輔導(dǎo)和答疑.匯報(bào)交流后教師還應(yīng)該圍繞個(gè)人或小組出現(xiàn)的典型疑難問題進(jìn)行答疑和總結(jié)，幫助學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容形成完整的體系，鞏固知識點(diǎn).進(jìn)入BOPPPS模型對應(yīng)的后評估和總結(jié)的課后階段后，教師要通過課后作業(yè)、討論、拓展學(xué)習(xí)資源和測驗(yàn)等方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步總結(jié)教學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握.需要注意的是課后檢驗(yàn)環(huán)節(jié)要能夠體現(xiàn)學(xué)生對知識的應(yīng)用能力.當(dāng)然對于學(xué)有余力的同學(xué)，教師也需要進(jìn)一步提供豐富的課外學(xué)習(xí)資料供學(xué)生進(jìn)一步延伸教學(xué)內(nèi)容.

圖1 基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型

2 基于BOPPPS模型的教學(xué)實(shí)踐

以“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程中“假設(shè)檢驗(yàn)”第一節(jié)的內(nèi)容為例，開展基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐.

2.1 課前階段

根據(jù)提出的基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型，設(shè)計(jì)了課前引導(dǎo)式學(xué)習(xí)指導(dǎo)表，見表1所列.首先應(yīng)該明確教學(xué)目標(biāo)，然后根據(jù)BOPPPS模型引入和預(yù)評估階段的要求，對學(xué)生先前學(xué)習(xí)的知識和本課所要用到的知識進(jìn)行考察.此處以“女士品茶實(shí)驗(yàn)”為例提出本節(jié)需要研究的問題，要求學(xué)生閱讀《從女士品茶談起》一書的第1-2章的內(nèi)容.同時(shí)，為了能夠準(zhǔn)確理解假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想，要求學(xué)生借助老師提供的微視頻自主復(fù)習(xí)《實(shí)際推斷原理》和《反證法》的相關(guān)內(nèi)容.進(jìn)一步，為了檢驗(yàn)學(xué)生對第一章幾何概型的理解，增加了一個(gè)利用幾何概型解決女士品茶實(shí)驗(yàn)問題的測試題目，幫助學(xué)生理解概率論部分和數(shù)理統(tǒng)計(jì)部分研究問題的思想和方法的不同，提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)理統(tǒng)計(jì)部分的積極性.在課前學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師可通過課前學(xué)習(xí)指導(dǎo)表中的測試題目和成績掌握學(xué)生課前學(xué)習(xí)的狀況，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)方案和課堂討論的問題的設(shè)置.

2.2 課中階段

一個(gè)有效的課前設(shè)計(jì)可以提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)和討論的投入度和關(guān)注度，為學(xué)生有效地完成課中階段的學(xué)習(xí)任務(wù)奠定良好的基礎(chǔ).以“假設(shè)檢驗(yàn)的基本概念和步驟”為例，課前的學(xué)習(xí)中讓學(xué)生掌握了反證法、實(shí)際推斷原理和初步的假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想.在課堂中，首先提出一個(gè)需要用假設(shè)檢驗(yàn)的方法解決的實(shí)際問題，見表2所列，然后引導(dǎo)學(xué)生思考包裝機(jī)正常和故障的含義，引導(dǎo)學(xué)生需要通過樣本構(gòu)建一個(gè)合理的區(qū)間去判斷包裝機(jī)是否正常.同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生考慮在構(gòu)建接受域過程中置信度α的含義，指導(dǎo)學(xué)生理解假設(shè)檢驗(yàn)可以解決什么問題以及假設(shè)檢驗(yàn)的基本思想.同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從思政教育中抓住事物主要矛盾的角度出發(fā)思考如何解決假設(shè)檢驗(yàn)過程中存在的兩類錯(cuò)誤.最后，總結(jié)假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟并解決課前提出的“奶茶和茶奶”問題.通過一系列的設(shè)問和討論，在課堂中一方面為學(xué)生創(chuàng)造了問題情境，另一方面通過一系列的問題的探究過程激發(fā)了學(xué)生求知的欲望，為學(xué)生構(gòu)建了假設(shè)檢驗(yàn)的基本知識結(jié)構(gòu)體系，幫助學(xué)生自覺地加強(qiáng)知識的學(xué)習(xí)和吸收.最后，通過思考問題為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了問題情境.

表1 課前引導(dǎo)式學(xué)習(xí)指導(dǎo)表

在課中參與式學(xué)習(xí)階段，教師應(yīng)該特別關(guān)注小組討論學(xué)習(xí)的過程，對討論學(xué)習(xí)過程中學(xué)生勇敢的提問和對問題的思考要給與充分的肯定.同時(shí)，教師也應(yīng)該對小組匯報(bào)過程進(jìn)行點(diǎn)評，特別肯定學(xué)生積極的思考和對問題進(jìn)一步探索的努力.最后，教師應(yīng)該對本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，為學(xué)生搭建出本節(jié)的知識結(jié)構(gòu)體系.

表2 課中參與式學(xué)習(xí)指導(dǎo)表

2.3 課后階段

為了進(jìn)一步加強(qiáng)和鞏固課中學(xué)習(xí)的內(nèi)容，需要教師督促學(xué)生完成課后鞏固式學(xué)習(xí)指導(dǎo)表中的內(nèi)容，如表3所列，將課堂知識內(nèi)化為學(xué)生的知識.這一部分主要通過以下幾個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn).

首先，要求學(xué)生完成課后作業(yè).其次，要求學(xué)生對課堂中例題取不同的顯著性水平下得到的結(jié)論不同進(jìn)行思考和解釋.再次，要求學(xué)生閱讀教師給出的課后拓展資源.同時(shí)，在課堂論壇上對教師提出的兩個(gè)思考題進(jìn)行全班的討論.最后，要求學(xué)生對教師本節(jié)課的講解進(jìn)行評價(jià).

表3 課后鞏固式學(xué)習(xí)指導(dǎo)表

3 結(jié)語

教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教學(xué)過程最終取得的學(xué)習(xí)成果，即學(xué)生想要達(dá)到的學(xué)習(xí)結(jié)果是什么.為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成績呢，如何有效地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)這些學(xué)習(xí)成果？翻轉(zhuǎn)課堂為教師實(shí)施教學(xué)提供了一種不一樣的視角.很多教師比較熟悉傳統(tǒng)的教學(xué)流程，但對基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)過程感覺不好把握.本文利用BOPPPS模型的6要素，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的基本原理，設(shè)計(jì)了基于BOPPPS模型的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模型.同時(shí)以“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”中“假設(shè)檢驗(yàn)”第一節(jié)的內(nèi)容為例，設(shè)計(jì)并實(shí)施了該教學(xué)模型.本文為教師在教學(xué)過程中正確實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂提供了一個(gè)較好的范例，可以幫助教師設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方案.