BOPPPS教學(xué)模式融入愛國主義教育在中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)用

劉堅輝 黃樹清 林馨郁 王素云

摘? ?要：基于“立德樹人”的根本任務(wù)，以BOPPPS教學(xué)模式為載體，結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)的內(nèi)容及特點，引入現(xiàn)代科技、傳統(tǒng)文化、時代楷模等“愛國”元素，以期提高學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度與深度，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情懷。

關(guān)鍵詞：BOPPPS;中學(xué)物理教學(xué);愛國主義;傳統(tǒng)文化

對于中學(xué)物理教學(xué)而言，如何將愛國元素融入其中一直是社會研究的重點方向之一。以BOPPPS教學(xué)模式為載體，可使愛國元素的引入在中學(xué)物理教學(xué)中變得有跡可循。

1? BOPPPS教學(xué)模式

BOPPPS教學(xué)模式將課堂教學(xué)分為六個模塊：導(dǎo)入環(huán)節(jié)（Bridge-in）、目標(biāo)呈現(xiàn)（Objective）、預(yù)評價（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后評價（Post-assessment）和總結(jié)（Summary）[ 1 ]，其主要內(nèi)涵如表1所示。

2? BOPPPS教學(xué)模式融入愛國主義教育在中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)用

2.1? “B”+“O”——緊跟時代精神 確定教學(xué)目標(biāo)

做好課堂引入，應(yīng)做到吸引學(xué)生的注意力，同時能夠引起學(xué)生對問題的思考[ 2 ]，能以時事熱點、前沿科技、傳統(tǒng)文化等內(nèi)容作為貫穿課堂教學(xué)的主線，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，為愛國主義教育埋下伏筆。同時，將“目標(biāo)呈現(xiàn)”環(huán)節(jié)順應(yīng)課堂的導(dǎo)入，立即呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，與課堂引入的素材構(gòu)成良好的銜接關(guān)系，使學(xué)生對課堂脈絡(luò)有清晰的了解。

片段課例：宇宙航行。

播放新聞：中國探月工程“嫦娥五號”成功發(fā)射。

教師：觀看新聞后，我們可以知道中國探月工程分成了哪三步？

學(xué)生：“繞、落、回”三個步驟。

教師：沒錯！嫦娥五號是“繞”到月球的，而不是直接飛往月球的。

教師：從嫦娥五號的飛行軌跡（如圖1所示）可以看出，嫦娥五號先飛往P點，接著從軌道Ⅲ繞到軌道Ⅱ最后繞到軌道Ⅰ。在這整個過程中，嫦娥五號的速度是怎樣變化的呢？本節(jié)課，讓我們共同探討嫦娥五號的宇宙航行。（板書：宇宙航行）

幻燈片播放教學(xué)目標(biāo)：

物理觀念

（a）會計算第一宇宙速度，掌握萬有引力與向心力之間的供需關(guān)系;

（b）掌握嫦娥五號的變軌運動，會分析其變軌前后的機械能變化;

（c）知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。

科學(xué)思維與科學(xué)探究

（a）構(gòu)建物理模型，體會嫦娥五號變軌運動;

（b）通過“牛頓大炮”的設(shè)想，了解理想實驗的科學(xué)推理;

（c）通過探究嫦娥五號變軌著陸月球的過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

（a）通過探究活動，形成正確的科學(xué)態(tài)度及科學(xué)研究方法;

（b）通過對嫦娥五號探月工程的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷。

設(shè)計意圖：（1）學(xué)科知識設(shè)計：以嫦娥五號升空為切入點，引入本節(jié)課重難點——衛(wèi)星變軌運動;順應(yīng)課堂引入，呈現(xiàn)核心素養(yǎng)教學(xué)目標(biāo)，初步了解離心、向心運動與衛(wèi)星變軌運動的關(guān)系，使學(xué)生對課堂目標(biāo)具有清晰的認(rèn)識。（2）愛國主義設(shè)計：引入探月工程嫦娥五號任務(wù)，展現(xiàn)新時代航天事業(yè)的發(fā)展，體現(xiàn)大國“航天精神”，增強民族自豪感，堅定道路自信。

2.2? 預(yù)評價——檢測先備知識 弘揚傳統(tǒng)文化

該模塊重點回顧過往知識，檢測課程先備情況，根據(jù)實際調(diào)整教學(xué)方式與教學(xué)進(jìn)度。教師可選擇以課前小練、師生問答等形式對學(xué)生進(jìn)行預(yù)評價，并在其中引入愛國元素，將預(yù)評價與思政教育雙向結(jié)合。

片段課例：大氣壓強。

播放視頻：中國古代茶藝文化——公道杯。

教師：視頻中的公道杯在盛酒時只能淺平，不可過滿，否則，杯中之酒便會全部漏掉，一滴不剩。這告訴我們什么道理？

學(xué)生：知足者水存，貪心者水盡。

教師：對啦！但我們還必須從科學(xué)的角度來研究這個問題。試著結(jié)合它內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖（如圖2所示），試著解釋它的原理。

學(xué)生1：當(dāng)水位超過A點時，水會因為重力的緣故流出。

教師：如果是重力的原因，那該如何解釋杯中的水全部流盡呢？

學(xué)生2：因為管道中存在液體壓強的作用。（學(xué)生已經(jīng)學(xué)過液體壓強）

教師：只有液體壓強的作用嗎？

學(xué)生3：還有大氣壓強。（預(yù)習(xí)過大氣壓強的相關(guān)知識）

教師：那么大氣壓強又是怎樣將杯中的水全部排出的呢？

學(xué)生：（思考公道杯中大氣壓強的作用）。

開始新課教學(xué)：大氣壓強（板書）。

設(shè)計意圖：（1）學(xué)科知識設(shè)計：以公道杯的虹吸現(xiàn)象作為切入點，檢測學(xué)生對液體壓強的掌握程度，鋪墊課程內(nèi)容，檢測學(xué)生對大氣壓強的先備情況。（2）愛國主義設(shè)計：引入中國古代茶道文化，增強學(xué)生對中華民族傳統(tǒng)工藝的文化自信，更使學(xué)生明白“公則四通八達(dá)，私則一偏而隅”的處世之道。

2.3? 參與式教學(xué)——師生交互教學(xué) 引領(lǐng)科技革命

該環(huán)節(jié)是該教學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、發(fā)展學(xué)生思維、提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[ 3 ]。該環(huán)節(jié)以學(xué)生為中心，靈活運用多媒體、自制實驗教具和場境教學(xué)等方式，引入人物事跡、前沿科技等愛國元素，在師生交互式學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)愛國主義精神，不斷提升思政育人的浸潤力。

片段課例：全反射。

演示自制教具：水流導(dǎo)光（如圖3所示）。

教師：對比前后兩個實驗有什么不同？

學(xué)生：瓶子在未打開瓶蓋之前，激光是沿直線傳播的;打開瓶蓋后，水會從水孔流出，此時光也跟著彎曲的水流一起流出，并在水平面上形成光斑。

學(xué)生：光不是沿直線傳播的嗎？為什么光會沿著水流彎曲？

教師：為了解開疑惑，我們有必要探究光在這股水流中是怎樣傳播的？

教師：但是我們看到的水流非常細(xì)，肉眼無法直接觀察，怎么辦？

學(xué)生：將彎曲的水流放大，觀察光在里面是如何傳播的。

教師：我們通過建模的方式，研究光在水流中是如何傳播的。

教師：根據(jù)微元的思想，將水流進(jìn)行無限切割，化曲為直，分割成無限多段小水柱，（如圖4所示），再將每一小段進(jìn)行放大，便可清楚地看到光在水中的傳播路徑。

教師：水流放大后，光在放大后的小水柱中又是怎樣傳播的呢？下面我們再觀察另一個教具。

演示實驗：光在水中的傳播路徑（如圖5所示）。

教師：原來！光在水中并不是沿著曲線傳播，它還是沿著直線傳播的！在這個過程中，光不斷地發(fā)生反射，從而使傳播方向發(fā)生了改變！而這種反射，正是我們剛才學(xué)習(xí)過的全反射。我們的光導(dǎo)纖維，也正是基于全反射得以實現(xiàn)的。

PPT演示：光導(dǎo)纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

教師：如今許多家庭實現(xiàn)光纖到戶，這都受益于華裔物理學(xué)家“光纖之父”——高琨。

播放視頻：光纖之父——高琨。

設(shè)計意圖：（1）學(xué)科知識設(shè)計：通過“水流導(dǎo)光”的對比實驗，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，銜接引出放大法及微元法的思想，幫助學(xué)生理解光導(dǎo)纖維的工作原理。（2）愛國主義設(shè)計：介紹華裔物理學(xué)家高琨研發(fā)光纖的歷程，使學(xué)生體會科學(xué)探索的艱辛歷程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造、探索和實踐精神。

2.4? 后評價——檢驗教學(xué)成效 書寫時代楷模

該模塊主要檢測學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)后對知識點的掌握程度，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)成效以及教師的教學(xué)效果。在該模塊中，可選擇以課后小練、師生問答等形式引入愛國元素。引入的愛國元素可以從學(xué)科知識的生活應(yīng)用作為出發(fā)點，深入挖掘該應(yīng)用背后的人物軼事，講述其背后所蘊含的民族精神和時代精神。

片段課例：渦流。

教師：課前所提到的電磁爐就是渦流在日常生活中的應(yīng)用。那渦流在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用又有哪些呢？

學(xué)生：真空冶煉金屬爐（如圖6所示）。

教師：試說明其工作原理。

學(xué)生：爐外的線圈通入反復(fù)變化的電流，使?fàn)t內(nèi)金屬產(chǎn)生渦流，渦流產(chǎn)生的熱量能夠使金屬熔化。

教師：很好！渦流除了在日常生活中和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用外，在軍工業(yè)上的應(yīng)用也非常多，探雷器就是其中的一種。當(dāng)探雷器感受到地底下埋藏著地雷時，探雷器就會發(fā)出警報聲。請同學(xué)們分組討論探雷器的工作原理。

小組1：探雷器中有變化的電流，如果地底下埋著地雷，則地雷就會產(chǎn)生渦流。

教師：產(chǎn)生的渦流對探雷器會有什么影響？是什么原因使探雷器發(fā)出警報聲？

小組2：產(chǎn)生的渦流會產(chǎn)生磁場，渦流的磁場會影響線圈中的電流，使儀器報警。

教師：掌握得很透徹！掃雷是一項極其危險的工作。掃雷戰(zhàn)士常年奮戰(zhàn)在邊境生死雷場中，與隨時會爆炸的地雷作斗爭。我們的“時代楷?！倍艊粦?zhàn)士就在一次掃雷過程中失去了雙手雙眼。

播放視頻：《排雷英雄杜國富，感動中國》。

設(shè)計意圖：（1）學(xué)科知識設(shè)計：真空冶煉金屬爐和探雷器是渦流分別在工業(yè)生產(chǎn)上和軍工業(yè)上的應(yīng)用，學(xué)生能夠利用渦流解釋真空冶煉金屬爐和探雷器的工作原理。（2）愛國主義設(shè)計：引入“感動中國2018年度人物”杜富國戰(zhàn)士，學(xué)習(xí)弘揚杜富國“讓我來”的英勇精神，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義精神和無私無畏的奉獻(xiàn)精神。

2.5? 總結(jié)——提煉梳理知識 增強文化自信

總結(jié)模塊常以提問、思維導(dǎo)圖、圖表等方式梳理、提煉本節(jié)課的知識點，亦能夠以制作教具、布置課后作業(yè)等方式鞏固教學(xué)目標(biāo)。在該模塊中引入“愛國主義”教育，是對課堂學(xué)習(xí)的升華，也是對課堂思政教育的提升。

片段課例：杠桿。

知識點回顧：杠桿的概念;杠桿的五要素、平衡條件和分類。

難點：杠桿示意圖中動力臂和阻力臂的畫法。

教師：阿基米德在《論平面圖形的平衡》一書中最早提出杠桿原理。但在比阿基米德還要早約200年的墨子就已經(jīng)在其著作《墨子》中記載了一種利用杠桿取水的機械——桔槔（如圖7所示）。

播放視頻：《桔槔》。

教師：請同學(xué)們試著分析，桔槔在取水過程中杠桿的五要素、是省力杠桿還是費力杠桿？同時試著制作桔槔的模型。

布置作業(yè)：制作桔槔模型同時畫出杠桿示意圖。

設(shè)計意圖：（1）學(xué)科知識設(shè)計：布置制作桔槔模型以及畫出杠桿示意圖的作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，加深對杠桿知識的理解。（2）愛國主義設(shè)計：引入桔槔作為杠桿的課外拓展素材，體現(xiàn)中國古代人民的勞動智慧，提高學(xué)生對中華民族文化的認(rèn)同感和自豪感。

3? 結(jié)語

在BOPPPS教學(xué)模式中引入“愛國”元素是中學(xué)物理教學(xué)實施“愛國主義”教育的有效途徑，為教師的課堂教學(xué)提供了可操作性的指導(dǎo)框架，尤其使剛走上講臺的教師在教學(xué)上變得有跡可循。2021年是中國共產(chǎn)黨建黨100周年，教師要以此為契機，將愛黨愛國教育引入到課堂教學(xué)中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹丹平，印興耀.加拿大BOPPPS教學(xué)模式及其對高等教育改革的啟示[J].實驗室研究與探索，2016，35（2）：196-200，249.

[2]尹慶豐.BOPPPS教學(xué)模式在高中物理課堂中的探索與實踐——以“導(dǎo)體的電阻”為例[J].物理教師，2018，39（4）：2-7.

[3]顧雅彥.BOPPPS模式在新授課教學(xué)中的實踐應(yīng)用——以“功能關(guān)系”教學(xué)為例[J].物理教學(xué)，2019，41（1）：9-10，47.