基于計(jì)算思維培養(yǎng)的BOPPPS教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

婁煥，寧曉冬，常陽

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

0 引言

創(chuàng)新性教學(xué)模式的設(shè)計(jì)和應(yīng)用在實(shí)踐中，需結(jié)合不同的課程教學(xué)內(nèi)容匹配相應(yīng)的環(huán)節(jié)，做好教學(xué)內(nèi)容的規(guī)劃和設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)思維培養(yǎng)的背景下，BOPPPS教學(xué)模式是適應(yīng)此課程的具有創(chuàng)新性和實(shí)踐性的教學(xué)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(xué)生相關(guān)課程的學(xué)習(xí)理解能力合理運(yùn)用創(chuàng)新性教學(xué)模式，通過科學(xué)設(shè)計(jì)與完善，為提升這部分課程的實(shí)踐教學(xué)效果提供支持。

1 BOPPPS教學(xué)模式構(gòu)建的基本原則

1.1 結(jié)合實(shí)踐學(xué)習(xí)需求靈活調(diào)整教學(xué)程序順序

當(dāng)新的教學(xué)模式融入應(yīng)用后，需結(jié)合實(shí)踐中的教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)創(chuàng)新教學(xué)模式的不同教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行靈活調(diào)整，避免過度依賴固定教學(xué)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(xué)側(cè)重點(diǎn)上也存在差異。這意味著其所適應(yīng)的教學(xué)模式和教學(xué)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(xué)程序設(shè)置是將目標(biāo)設(shè)定和前測階段歸納為課前準(zhǔn)備階段[1]。這一階段主要是強(qiáng)調(diào)，利用多媒體教學(xué)工具或信息化教學(xué)平臺(tái)為學(xué)生發(fā)布自主學(xué)習(xí)所用的相應(yīng)教學(xué)資源，幫助學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的基本目標(biāo)以及計(jì)算思維培養(yǎng)的要求進(jìn)行初步的了解。隨后，將引入和參與式學(xué)習(xí)的環(huán)境放在核心課程的教學(xué)階段。這一階段主要以培養(yǎng)和提升學(xué)生的理論理解能力和實(shí)踐應(yīng)用能力為教學(xué)引導(dǎo)的針對(duì)性目標(biāo)。最后，將后續(xù)測試和總結(jié)分析的階段納入到課后學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。重點(diǎn)結(jié)合課程學(xué)習(xí)的前兩個(gè)階段存在的實(shí)際問題進(jìn)行分析，并最終通過問題的反思和總結(jié)，為進(jìn)一步的課程教學(xué)提供參考。

1.2 結(jié)合計(jì)算思維培養(yǎng)的需求組織落實(shí)創(chuàng)新教學(xué)模式的環(huán)節(jié)

對(duì)于信息技術(shù)基礎(chǔ)課程來說，計(jì)算思維的培養(yǎng)需要結(jié)合學(xué)生的計(jì)算機(jī)課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以及思維狀態(tài)和思維習(xí)慣找到教學(xué)引導(dǎo)的切入點(diǎn)。并且結(jié)合計(jì)算思維培養(yǎng)的不同要素，對(duì)教學(xué)組織環(huán)節(jié)的側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行規(guī)劃。確保教學(xué)過程中能夠針對(duì)性地發(fā)揮出培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維的作用[2]。對(duì)于學(xué)生來說，針對(duì)性能力的提升也能夠適應(yīng)計(jì)算機(jī)相關(guān)課程的教學(xué)要求，通過創(chuàng)新性教學(xué)模式和方法的應(yīng)用，為最終取得相關(guān)課程教學(xué)的實(shí)踐效果奠定基礎(chǔ)。

1.3 應(yīng)當(dāng)針對(duì)核心教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)規(guī)劃實(shí)踐力度

核心教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)劃和實(shí)踐，對(duì)于計(jì)算思維培養(yǎng)的效果以及信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)效果的取得都有非常重要的促進(jìn)作用。因此，教師應(yīng)當(dāng)在學(xué)生為主體的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)規(guī)劃分析力度、引入多元化的教學(xué)技術(shù)和工具，結(jié)合不同的分支課程的教育教學(xué)目標(biāo)和課程教學(xué)內(nèi)容選取多元化的教學(xué)引導(dǎo)模式，保證核心教學(xué)環(huán)節(jié)在教育引導(dǎo)的實(shí)踐效果和具體實(shí)施流程上具備順暢穩(wěn)定的特征。在實(shí)踐教學(xué)組織與落實(shí)的過程中，作為教師也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與學(xué)生之間的溝通交流，以便及時(shí)了解學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中可能遇到的實(shí)際問題，為進(jìn)一步在實(shí)踐教學(xué)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(jì)算機(jī)類的普通常規(guī)課程，在高職院校屬于通識(shí)課程的類型。信息技術(shù)基礎(chǔ)的課程教學(xué)在學(xué)生的教育培養(yǎng)目標(biāo)上，主要定位在基本的信息技術(shù)素養(yǎng)和計(jì)算思維能力培養(yǎng)兩個(gè)方面。課程教學(xué)的過程中，更加注重學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握基礎(chǔ)的計(jì)算思維以及一些典型的實(shí)踐教學(xué)工具和應(yīng)用工具的運(yùn)用方法。這不僅是幫助高職院校學(xué)生適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的重要路徑，也是為進(jìn)一步的專業(yè)課程學(xué)習(xí)提供幫助的重要環(huán)節(jié)[3]。即使在不同的專業(yè)課程學(xué)習(xí)背景下，計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)的應(yīng)用能力和簡單的操作能力也會(huì)影響到專業(yè)課程的教學(xué)效果。需要教師通過通識(shí)性的計(jì)算機(jī)課程，引導(dǎo)學(xué)生掌握一定的課程基礎(chǔ)實(shí)踐方法。

2.2 信息技術(shù)課程計(jì)算思維培養(yǎng)的價(jià)值分析

信息技術(shù)課程需要學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ)知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上落實(shí)到實(shí)踐環(huán)節(jié)中。對(duì)于非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生來說，職業(yè)院校的教學(xué)中計(jì)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(biāo)。在具體的課程教學(xué)環(huán)節(jié)中，多種不同的章節(jié)和學(xué)習(xí)階段都需要學(xué)生具備計(jì)算思維。只有計(jì)算思維的培養(yǎng)能夠達(dá)到一定的水平層次，才能夠在實(shí)踐中進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生完成信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的專業(yè)學(xué)習(xí)[4]。例如，計(jì)算機(jī)信息安全與網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)知識(shí)學(xué)習(xí)中，就需要學(xué)生用計(jì)算思維的方法對(duì)信息顯示中的偏差和信息表示方法的規(guī)范模式進(jìn)行針對(duì)性的分析和了解。而計(jì)算機(jī)中的編碼以及計(jì)算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)原理的相關(guān)知識(shí)，也需要學(xué)生具備一定的計(jì)算思維，適應(yīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)的基本特征和運(yùn)行模式，運(yùn)用計(jì)算思維，達(dá)到信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)的有效性提升目標(biāo)。

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

3.1 課程教學(xué)前期設(shè)計(jì)分析

在信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)明確目標(biāo)，并進(jìn)一步結(jié)合具體的課程，在目標(biāo)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)注重層次的劃分。確保計(jì)算思維培養(yǎng)了三維框架成為目標(biāo)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。實(shí)現(xiàn)前期教學(xué)設(shè)計(jì)為計(jì)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(jì)語言課程的基本結(jié)構(gòu)中，就包括了計(jì)算基本概念、計(jì)算實(shí)踐以及觀念培養(yǎng)三個(gè)基本形式。這種層次劃分的模式，是以階段性的計(jì)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(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)可具體到要求學(xué)生理解并掌握變量和表達(dá)式的概念，并且對(duì)賦值語句和函數(shù)執(zhí)行過程進(jìn)行了解。這一環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生計(jì)算思維的考驗(yàn)主要包括三個(gè)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(xué)生通過循環(huán)思維的支撐作用，找到合理的運(yùn)算符，并依托數(shù)據(jù)對(duì)電量的概念表達(dá)式的概念以及專業(yè)的賦值語句的概念進(jìn)行針對(duì)性的理解?？梢?，在前期設(shè)計(jì)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(jì)算思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)框架逐步引導(dǎo)學(xué)生鍛煉和提升個(gè)人的計(jì)算思維能力[5]。而關(guān)于前期階段的具體設(shè)計(jì)。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(xué)生基于具體問題進(jìn)行討論。需要強(qiáng)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(jì)算機(jī)平臺(tái)，直接完成充分利用現(xiàn)階段常用的計(jì)算機(jī)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(xué)生通過參與測試和討論，反饋個(gè)人在相關(guān)課程學(xué)習(xí)過程中的實(shí)際狀態(tài)，為后續(xù)的課程教學(xué)核心環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)提供參考，現(xiàn)階段比較常見的在線討論模塊以超星平臺(tái)為典型代表。

3.2 課堂教學(xué)核心環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)分析

上文已經(jīng)提到，課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)主要包括引入和參與學(xué)習(xí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，在計(jì)算機(jī)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(xué)組織過程中融入計(jì)算思維培養(yǎng)的目標(biāo)和要求。通過提出具體問題，首先調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主思維過程。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生通過思考問題的過程對(duì)計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)原因，或部分專項(xiàng)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行明確的感受。例如，在程序設(shè)計(jì)類的專業(yè)課程教學(xué)中，教師就可以通過創(chuàng)設(shè)情境的方式提出相對(duì)比較簡單且具有指向性的實(shí)際問題。教師和學(xué)生可共同參與到教學(xué)實(shí)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(jì)環(huán)節(jié)的規(guī)劃完善幫助學(xué)生在這部分課程的前期引導(dǎo)學(xué)習(xí)階段基于具體的實(shí)踐案例，對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的價(jià)值和意義進(jìn)行了解。隨后由教師引導(dǎo)學(xué)生帶著實(shí)際問題進(jìn)入核心的學(xué)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

在具體的課程教學(xué)核心環(huán)節(jié)，教師可按照以下幾個(gè)基本步驟設(shè)計(jì)核心教學(xué)流程。①由教師進(jìn)行初步的理論知識(shí)點(diǎn)講解，結(jié)合課程內(nèi)容的基本目標(biāo)任務(wù)進(jìn)行基礎(chǔ)維度的講解。按照前期課程教學(xué)的基礎(chǔ)，針對(duì)討論環(huán)節(jié)中學(xué)生提出的實(shí)際問題對(duì)其中可能影響后續(xù)教學(xué)實(shí)踐的具體問題進(jìn)行分析和研究，幫助學(xué)生掃清進(jìn)一步進(jìn)入高層次學(xué)習(xí)階段的障礙。②由教師布置針對(duì)性的實(shí)踐課程內(nèi)容，通過實(shí)踐任務(wù)的設(shè)置考驗(yàn)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力。教師可借鑒上文所說的簡單小程序設(shè)計(jì)設(shè)置相應(yīng)的實(shí)踐模塊應(yīng)用功能，鼓勵(lì)學(xué)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(jì)實(shí)踐。為了確保學(xué)生在程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)取得良好的實(shí)踐效果，教師可在前期進(jìn)行一定程度的示范引導(dǎo)，對(duì)整體流程的步驟進(jìn)行規(guī)劃和明確，并且向?qū)W生全方位展示。③由教師鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，依托線上教學(xué)平臺(tái)和系統(tǒng)完成相應(yīng)課程的在線作業(yè)。在作業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)方面，可將理論知識(shí)和設(shè)計(jì)實(shí)踐作業(yè)分為兩個(gè)層次融入在線系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)置。幫助教師通過學(xué)生在線作業(yè)的完成情況，了解其課程學(xué)習(xí)的程度和水平。

3.3 課后階段設(shè)計(jì)分析

課后階段的設(shè)計(jì)主要是指，在學(xué)生完成了基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)任務(wù)后，通過后續(xù)的針對(duì)性測試，由教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題進(jìn)行查驗(yàn)和補(bǔ)充。對(duì)于計(jì)算機(jī)課程的學(xué)習(xí)來說，不同學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力、理解能力可能存在差異。這種差異會(huì)直接影響到學(xué)生后續(xù)的實(shí)際學(xué)習(xí)效果。因此，更需要教師在后續(xù)的設(shè)計(jì)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(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)計(jì)算機(jī)課程的實(shí)際效果用多種不同的渠道和方法進(jìn)行測試。具體來說，與前期的基礎(chǔ)測試相同，后續(xù)的學(xué)習(xí)成果測試也可利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)和實(shí)踐平臺(tái)落實(shí)執(zhí)行。教師可結(jié)合前期基礎(chǔ)測試的設(shè)計(jì)框架和模塊，以計(jì)算思維的培養(yǎng)效果觀察為目標(biāo)，通過設(shè)置理論為主的測試題目和實(shí)踐維度的測試任務(wù)對(duì)學(xué)生的課后學(xué)習(xí)效果進(jìn)行初步測試。具體來說，理論測試中在線習(xí)題的類型可設(shè)置以下幾種。①選擇類題目。包括單項(xiàng)選擇題和多項(xiàng)選擇題。②客觀型題目。即填空題與判斷題，主要依托學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解能力和理解程度進(jìn)行具體題目的完成和判斷。③發(fā)散性實(shí)踐綜合題目。這類題目主要是基于不同學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力和綜合實(shí)踐能力，通過設(shè)置發(fā)散性的主題任務(wù)或?qū)嵺`項(xiàng)目，讓學(xué)生自主完成實(shí)踐項(xiàng)目并找到實(shí)踐學(xué)習(xí)的科學(xué)方法。對(duì)學(xué)生來說，這種多角度多方面的實(shí)踐學(xué)習(xí)過程是體現(xiàn)出學(xué)生自主學(xué)習(xí)思維能力和實(shí)踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是教師在后續(xù)的教學(xué)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(jì)環(huán)節(jié)還應(yīng)當(dāng)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(jìn)行反思和總結(jié)，了解具體的課程教學(xué)目標(biāo)是否在既定的課時(shí)安排和實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)任務(wù)的背景下順利達(dá)成。另外，還需要回顧性分析整體的課程教學(xué)過程是否順利推進(jìn)。學(xué)生則主要反思在課程教學(xué)的過程中自我的收獲感以及自己學(xué)習(xí)中遇到的實(shí)際問題是否得到了全方位的解決?；貧w到上文所舉的程序設(shè)計(jì)語言相關(guān)課程上來講，課程教學(xué)任務(wù)是否完成，需要依托學(xué)生的自主回顧，找到具體問題的分析和解決辦法。同時(shí)，為后續(xù)可能存在的問題總結(jié)和規(guī)劃出最優(yōu)的實(shí)踐方案，通過實(shí)踐方法的歸納總結(jié)，為最終課程教學(xué)取得良好實(shí)踐效果奠定基礎(chǔ)。

3.4 拓展學(xué)習(xí)階段設(shè)計(jì)

拓展學(xué)習(xí)階段的設(shè)計(jì)主要是指，教師可結(jié)合相對(duì)來說學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)層次較高的學(xué)生的主觀需求，設(shè)置一定主題的拓展性實(shí)踐學(xué)習(xí)任務(wù)。在具體的拓展性任務(wù)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師可結(jié)合不同學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)能力和層次以及信息技術(shù)課程教學(xué)的基本要求和實(shí)踐能力培養(yǎng)目標(biāo)有針對(duì)性地設(shè)置拓展性的實(shí)踐任務(wù)，鼓勵(lì)相對(duì)來說學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)、自主實(shí)踐能力較強(qiáng)的學(xué)生，通過自主完成在線實(shí)踐學(xué)習(xí)任務(wù)達(dá)到計(jì)算思維培養(yǎng)計(jì)算實(shí)踐能力培養(yǎng)的目標(biāo)。例如，對(duì)于本文探討的程序設(shè)計(jì)語言類課程來說，教師在拓展實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的具體任務(wù)?？简?yàn)學(xué)生掌握專業(yè)流程圖設(shè)計(jì)工具的能力，并且進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)流程圖循環(huán)控制結(jié)構(gòu)的認(rèn)知和設(shè)計(jì)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(xué)引導(dǎo)來講，BOPPPS 教學(xué)模式與計(jì)算思維培養(yǎng)的基本邏輯關(guān)系以及計(jì)算機(jī)信息技術(shù)課程的教學(xué)流程具有一定的相似性。因此，兩者的融合教學(xué)在適宜程度上相對(duì)較高。教師應(yīng)結(jié)合計(jì)算思維培養(yǎng)中的針對(duì)性要點(diǎn)，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(xué)環(huán)節(jié)。并通過在線系統(tǒng)的引入應(yīng)用為提升計(jì)算機(jī)課程的設(shè)計(jì)效果和實(shí)踐效果提供幫助。教師自身也應(yīng)當(dāng)不斷提升個(gè)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(xué)設(shè)計(jì)要求。