基于BOPPPS教學(xué)模型的“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能”教學(xué)設(shè)計

摘要：BOPPPS教學(xué)模型，以其閉環(huán)反饋機制和強調(diào)學(xué)生主動參與的特點，將教學(xué)過程分為六個基本環(huán)節(jié)：導(dǎo)入、目標(biāo)、前測、參與式學(xué)習(xí)、后測和課堂總結(jié).本文通過“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能”這一課程實例，展示了基于學(xué)生中心的BOPPPS模型如何被應(yīng)用于課程設(shè)計中，以此促進學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并引導(dǎo)他們深入?yún)⑴c到以互動學(xué)習(xí)為主的教學(xué)活動中.

關(guān)鍵詞：BOPPPS教學(xué)模型；高中生物學(xué)；教學(xué)設(shè)計；參與式學(xué)習(xí)；細(xì)胞膜

中圖分類號：G632文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2025）06-0135-04

收稿日期：2024-11-25

作者簡介：劉巧，碩士，從事中學(xué)生物教學(xué)研究；方雪，博士，副教授，從事中學(xué)生物教學(xué)研究.

基金項目：2024研究生創(chuàng)新基金項目“基于BOPPPS教學(xué)模式培養(yǎng)高中生科學(xué)思維的實證研究”（202JS119）；安徽省教學(xué)示范課程（202JJXSFK1945）；安徽省“四新”研究與改革實踐項目（202X133）.

BOPPPS教學(xué)模型，源自溫哥華大學(xué)道格拉斯·克爾（Douglas Kerr）及其團隊的創(chuàng)新，是一個包含導(dǎo)入（Bridgein）、學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）、前測（Preassessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后測（Postassessment）和總結(jié)（Summary）六大環(huán)節(jié)的教育框架[1].該模型立足于認(rèn)知理論與建構(gòu)主義，旨在最大化課堂知識的掌握，通過教學(xué)互動與反饋機制來提升教學(xué)效果[2].

在教學(xué)設(shè)計過程中，采取這種閉環(huán)反饋和學(xué)生參與為核心的教學(xué)策略，以追求目標(biāo)導(dǎo)向，將學(xué)生置于學(xué)習(xí)過程的中心，促進學(xué)生主動參與、互動交流及反思，可增強學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提升課程教學(xué)效果.近年來，該模型在國內(nèi)外教師教學(xué)技能培訓(xùn)、高校微課教學(xué)、高校線上線下混合式教學(xué)模式中廣泛應(yīng)用，在中學(xué)生物教學(xué)中的應(yīng)用實踐鮮見報道[3-4].本文突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，將BOPPPS教學(xué)模型應(yīng)用于“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能”的教學(xué)設(shè)計中，基于BOPPPS閉環(huán)教學(xué)模式中的六個模塊設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)體系，探討課程教學(xué)效果和模型的適切性.

1教材與學(xué)情分析

“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”作為人教版高中生物學(xué)教材必修一《分子與細(xì)胞》的第3章第1節(jié)的內(nèi)容，扮演了承上啟下的關(guān)鍵角色.此節(jié)課程在深入探討了組成細(xì)胞的分子后展開，同時為后續(xù)細(xì)胞的物質(zhì)輸入與輸出章節(jié)鋪墊基礎(chǔ).教學(xué)內(nèi)容包括細(xì)胞膜的功能、細(xì)胞膜成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程以及生物膜的流動鑲嵌模型.

高一學(xué)生在已掌握的細(xì)胞化學(xué)構(gòu)成知識基礎(chǔ)上進一步擴展.學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí)，已了解細(xì)胞是生命活動的基本單位和組成細(xì)胞的元素及化合物，這為理解本節(jié)課內(nèi)容提供了堅實的基礎(chǔ).然而，由于細(xì)胞的微觀特性，學(xué)生需要從抽象的層面理解細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，這對學(xué)生的理解和分析能力提出了更高要求.

本節(jié)課先聯(lián)系生活實際設(shè)置情景引入細(xì)胞的邊界——細(xì)胞膜；確立本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)為理解細(xì)胞膜的功能、認(rèn)識細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的科學(xué)研究歷程以及掌握流動鑲嵌模型的基本概念；前測側(cè)重評估學(xué)生對細(xì)胞化學(xué)構(gòu)成的理解程度及對細(xì)胞作為生命系統(tǒng)的認(rèn)知程度；參與式學(xué)習(xí)通過聯(lián)系生活常識、實驗觀察和開展探究活動，可以引導(dǎo)學(xué)生形成結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的生命觀念；后測通過課堂測試評估反饋學(xué)生對學(xué)習(xí)目標(biāo)的達成情況；課堂總結(jié)環(huán)節(jié)將重點回顧關(guān)鍵概念和學(xué)習(xí)內(nèi)容，理清知識脈絡(luò)，鼓勵學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，鞏固學(xué)習(xí)成果［5］.

2教學(xué)目標(biāo)

（1）通過類比各類邊界、觀察卵黃膜等活動，分析細(xì)胞膜的功能，從系統(tǒng)與環(huán)境關(guān)系的角度，舉出實例闡明細(xì)胞膜作為系統(tǒng)的邊界所具有的功能.（生命觀念）

（2）通過分析細(xì)胞膜組成成分與結(jié)構(gòu)的探索歷程，能夠基于一定的事實和證據(jù)進行推理從而提出或者否定假說，發(fā)展“質(zhì)疑與創(chuàng)新”的科學(xué)思維，提高科學(xué)探究能力.（科學(xué)思維、科學(xué)探究）

（3）通過小組合作自主學(xué)習(xí)，建立流動鑲嵌模型的物理模型并概述其主要內(nèi)容，發(fā)展“模型與建?！钡目茖W(xué)思維，形成細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點.（科學(xué)思維、生命觀念）

（4）能夠從“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”的角度，解釋脂質(zhì)體藥物發(fā)揮作用的機理，學(xué)以致用，體會科學(xué)知識與現(xiàn)實問題的密切聯(lián)系，增強社會責(zé)任感.（社會責(zé)任）

3BOPPPS模型在“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”教學(xué)中的應(yīng)用

基于BOPPPS模型的“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”教學(xué)思路和課程設(shè)計如圖1所示.

3.1導(dǎo)入

導(dǎo)入環(huán)節(jié)主要是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，新課改鼓勵教師通過生活實際、科技前沿等喚起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.本節(jié)課將通過投影展示中國國家地圖、人體模型圖、真核細(xì)胞和原核細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖、哺乳動物成熟的紅細(xì)胞圖，同時提出問題：大到一個國家，再到我們的學(xué)校，小到一個細(xì)胞，都有它的邊界，而細(xì)胞膜作為細(xì)胞的邊界，它在細(xì)胞的生命活動中起到什么作用呢？該環(huán)節(jié)從真實的生活情境引入，引發(fā)學(xué)生思考國家邊界的作用，它可以保護國家免受外來威脅，控制人員和貨物的進出，將國家邊界和細(xì)胞膜的作用聯(lián)系起來，可激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高理解力.

3.2目標(biāo)

本環(huán)節(jié)主要是為了讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)開始前對所學(xué)內(nèi)容特別是重難點有一個提前感知，找準(zhǔn)方向快速進入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài).教師通過語言展示目標(biāo)：細(xì)胞膜的功能、細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索過程、流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容［6］.

3.3前測

前測可以讓學(xué)生完成新舊知識銜接，有利于將學(xué)生的學(xué)習(xí)串聯(lián)成整體，以及幫助教師根據(jù)學(xué)生情況調(diào)整教學(xué)策略.本節(jié)課的課堂前測采取口頭提問的方式，教師隨機抽取學(xué)生提問：組成細(xì)胞的分子有哪些？讓學(xué)生簡單說出細(xì)胞的種類、區(qū)別以及系統(tǒng)的定義，讓學(xué)生溫習(xí)“細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)”這一概念.

3.4參與式學(xué)習(xí)

3.4.1細(xì)胞核的功能

學(xué)生觀察卵黃膜并體驗刺破卵黃膜的過程，分析卵黃膜的作用，得出細(xì)胞膜作為細(xì)胞的界限，將細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境與外界隔離，保持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定性;學(xué)生觀察新鮮莧菜置于冷水與開水中的顏色變化并討論，得出細(xì)胞膜能控制物質(zhì)的進出；類比國家的出入境檢查得出細(xì)胞膜具有選擇透過性，細(xì)胞膜并不能完全阻止所有不需要的物質(zhì)進入，如病毒和病菌侵染人體的例子所示，說明細(xì)胞膜的控制作用是有限的.進一步的討論引入了信息交流的功能，通過酒香不怕巷子深的典故，揭示了細(xì)胞膜在細(xì)胞間信息交流中的角色.學(xué)生通過閱讀和討論教材中的相關(guān)內(nèi)容，學(xué)習(xí)了細(xì)胞間信息交流的三種方式，如植物細(xì)胞的胞間連絲和動物細(xì)胞的通信機制，教師通過藕斷絲連的典故和視頻播放，幫助學(xué)生更好地理解這一功能.具體教學(xué)活動如圖2所示.

3.4.2對細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索、流動鑲嵌模型

本節(jié)課的難點是細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索，重點則是流動鑲嵌模型的內(nèi)容及模型構(gòu)建.為克服難點并且突出重點，教師設(shè)計了基于科學(xué)史料的小組合作探究式學(xué)習(xí)及模型構(gòu)建活動.在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生分組按照以下步驟展開學(xué)習(xí).

第一步，推測與假設(shè)：學(xué)生以小組為單位，根據(jù)教師提供的科學(xué)史料，對細(xì)胞膜的成分和結(jié)構(gòu)進行推測，并作出相應(yīng)的假設(shè)或質(zhì)疑；第二步，流動鑲嵌模型描述：在討論和研究的基礎(chǔ)上，每個小組描述流動鑲嵌模型的內(nèi)容；第三步，模型構(gòu)建：小組嘗試構(gòu)建細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型，通過動手操作進一步加深理解.第四步，教師補充概述提出假說的基本環(huán)節(jié)，即根據(jù)已知的知識和信息，提出解釋問題的假說，通過進一步的觀察和實驗對假說修正和補充.通過上述探究與實踐活動，學(xué)生不僅能加深對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的理解，還能培養(yǎng)科學(xué)思維和團隊合作能力，同時認(rèn)同科學(xué)發(fā)展是一個不斷修正和完善的過程.具體教學(xué)活動如圖3所示.

3.5后測

后測環(huán)節(jié)是評估學(xué)生學(xué)習(xí)成果和教學(xué)效果的重要手段，有助于學(xué)生進行學(xué)習(xí)反思.本節(jié)課的后測采用隨堂測驗的形式.教師不僅可以評估學(xué)生對細(xì)胞膜知識的掌握情況，還能促進學(xué)生從實際應(yīng)用角度出發(fā)，深入思考細(xì)胞膜的功能和藥物作用機理，從而更全面地理解所學(xué)內(nèi)容.題目一主要考查學(xué)生對細(xì)胞膜功能的掌握情況，題目二考查學(xué)生對整節(jié)課的知識掌握情況并且鍛煉學(xué)生的推測能力，促進學(xué)生進行知識遷移.

題目一：讓學(xué)生一起讀詩并說出詩句所對應(yīng)的細(xì)胞膜功能：是誰，隔開了原始海洋的動蕩；是誰，奏鳴了生命的交響；是誰，為我日夜守邊防；是誰，為我傳信報安康.啊，偉大的細(xì)胞膜呀！沒有你，我會是何等模樣！

題目二：思考水溶性藥物和脂溶性藥物需要包裹在脂質(zhì)體中不同位置的原因，從細(xì)胞膜的成分與結(jié)構(gòu)的角度推測脂質(zhì)體藥物的作用機理（如何進入細(xì)胞發(fā)揮作用）［7］.

3.6總結(jié)

構(gòu)建知識體系，反思教與學(xué).課堂末期的知識總結(jié)將重點回歸關(guān)鍵概念和學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時鼓勵學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程，并總結(jié)學(xué)習(xí)成果.課后進行教學(xué)反思，幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略，有助于因材施教，提高教學(xué)效率.

4知識總結(jié)

如圖4所示.

5教學(xué)反思

這次的教學(xué)活動通過直觀的展示和學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)，有效地提高了學(xué)生對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的理解.通過前測引入新知，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；通過參與式學(xué)習(xí)，學(xué)生在實踐中探索和理解了知識，增強了學(xué)習(xí)的互動性和趣味性.然而，教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)，對于一些抽象的概念，如磷脂分子的親水性和疏水性，部分學(xué)生仍然存在理解上的困難.未來可以通過更多形象化的教學(xué)工具和模型來幫助學(xué)生理解這些復(fù)雜的概念.此外，加強與學(xué)生的互動，鼓勵學(xué)生提出疑問和見解，也是提升教學(xué)效果的重要方式［8］.

參考文獻：

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［責(zé)任編輯：季春陽］