BOPPPS教学模式下的高效课堂教学设计——以“密度”为例

冯思宇

(华东师范大学第二附属中学前滩学校,上海 200124)

笔者尝试在初中物理课堂教学中引入BOPPPS教学模式,并以“密度”为例,基于BOPPPS教学模式进行模块化教学设计,合理构建完整的课堂结构,引导学生进行参与式学习,提高课堂学习的投入度,及时有效地反馈学习信息,从而促进课堂效率的提高和多元化教学目标的实现．

1 BOPPPS教学模式

BOPPPS教学模式是加拿大青年教师技能培训体系提出的一种以参与式学习为核心的教学模式．由于其效果显著、可操作性强,引入国内后,在大中小学,尤其是微课堂教学中受到关注和重视．[1]根据人的注意力大约可以持续15 min,该模式将课堂教学分为多个教学小单元,且要求小单元内部以及小单元整体组成的课堂都要具有“起承转合”的功能．具体来说,该模式主要将课堂分为引言(Bridge-in)、目标展示(Objective)、前测(Pre-assessment)、参与式学习(Participatory Learning)、后测(Post-assessment)、总结(Summary)6个模块,简称BOPPPS．[2]各模块的主要任务及注意事项如表1．

表1 BOPPPS教学模式各模块主要任务及注意事项

2 基于BOPPPS教学模式的“密度”教学设计

2.1 教学准备

(1) 教材分析.

本节课是上海教育出版社9年级物理第6章“压力与压强”第1节的内容．密度是第6章的核心概念,在初中力学中占有较重要地位.它既是初二力学知识的延续,又为之后压强和浮力的学习做好准备,因此具有承上启下的作用．在初中物理课程标准中,要求通过实验探究物质质量与体积的关系,掌握密度概念,会计算物质的质量、体积或密度．

(2) 学情分析.

学生已经学过质量、体积的概念,掌握控制变量的方法,能较为熟练地使用电子天平测量质量,使用量筒测量体积,这都为本节课的学习打下了较好的基础．

授课班级的基础较好,具备一定的实验操作能力和数据分析能力．

2.2 教学过程

(1) 前测.

在实际课堂教学中,为了更加深入地了解学生对密度概念的理解程度,以便后续教学更有针对性地展开,笔者将前测部分放到了课堂的第一环节．完成一道不定项选择题．

例题.以你对密度概念的理解,你认为，

(A) 密度大的物体质量比较大;(B)密度与物体的体积有关;(C)密度与质量和体积都无关,只与构成物体的物质有关;(D)密度是质量和体积的比值．

全班共41人,选择结果如图1所示．由结果可知,虽然学生已经在科学中学过密度的相关概念,但仍然有少部分学生对密度持有错误的前概念(10人次),大部分学生对密度有一个较为正确的整体认知(37人次),学生知道密度在数值上等于质量和体积的比值(32人次),但经交流发现学生对于为什么要用质量和体积的比值来定义密度并不十分明晰,因此在后面的教学中需要让学生建立一个认知过程．

图1 选择结果统计图

(2) 引言.

教师:老师手边有两个金属块,你有什么样的方法可以鉴别它是铜块还是铝块?

学生:根据颜色．红色的是铜块,银白色的是铝块．

老师:现在老师给金属块穿上了一层衣裳,这是两个表面被涂上白漆的金属块,现在该如何鉴别呢?

学生:用质量来鉴别，铜块比铝块重．

老师:铜块一定比铝块重吗?

学生:不一定,体积大的铝块质量可能比铜块大．

老师:问题出在什么地方?

学生:没有规定体积．物体的质量不但跟物质有关,也和体积有关．

在这一模块中通过实物的展出和鉴别问题的抛出,在吸引学生目光同时引发学生思考,之后教师以问题串的方式不断引导学生找到问题所在,纠正了部分学生所认为的“密度大的物体质量比较大”的错误前概念并探讨得出物体质量的影响因素:物质和体积,为接下来的探究实验做好准备．

(3) 目标展示.

(a) 理解密度概念;

(b) 经历“探究物质质量与体积关系”的过程,逐步建立密度概念;

(c) 通过分组实验,提高实验设计、实验操作以及数据分析能力;

(d) 会计算物质的质量、体积或密度,会应用密度知识解决实际问题．

在这一模块中,教师言简意赅地阐明教学目标,尤其是课程的重点知识和学习价值,让学生能够清楚地知道通过这节课可以学到哪些知识,培养哪些能力,从而明确学习的方向．

(4) 参与式学习.

教师:刚刚同学总结得非常好．质量既和物质有关,也和体积有关．今天我们先来探究一下质量与体积的关系,需要用到什么方法?

学生:控制变量法．

教师:控制什么变量相同,具体怎么操作呢?有哪位同学来发表一下自己的见解?

学生:控制物质相同,用体积不同的同种物质来做实验,分别测出它们质量．

教师:接下来的这段时间,请大家观察你们小组桌面上所分配到的实验器材,讨论一下你们想要选取哪些器材来进行实验以及实验的具体操作步骤．待会儿我请每个小组派一名代表来进行交流．

学生认真观察桌面上的实验器材,回顾它们的作用,基于实验任务来确定实验器材并详细制定操作步骤．

小组代表发言.

第1大组:我们组拿到的研究对象是体积不同的铜块．原先我们想用电子天平来测铜块的质量,但发现我们组的器材中并没有．所以我们准备用弹簧测力计先测出铜块的重力,然后通过计算求出铜块的质量．由于铜块的形状是规则的,所以我们通过用刻度尺量出铜块的的长宽高来求出它的体积．

第2大组:我们组拿到的是几块已经用过的形状不规则的橡皮．首先橡皮的质量是用电子天平测量．因为橡皮的形状不规则所以我们准备选用量筒、细线和水来测出橡皮的体积．具体的操作是:先在量筒中倒入适量的水,测出此时水的体积V1,然后将橡皮系在细线上慢慢放入量筒中使其浸没,测出此时的体积V2,那么橡皮的体积就是V橡=V2-V1．

第3大组:我们组拿到的是几块形状不规则的蜡块．蜡块的质量也是用电子天平测量．但因为蜡块的形状不规则而且它放到水里会浮起来,所以我们准备用细针、量筒和水来测量蜡块的体积．具体的操作是:在量筒中倒入适量的水,读出此时体积为V1,然后将蜡块放到水里,用细针顶着蜡块使其浸没,读出此时的体积V2,那么蜡块的体积就是V蜡=V2-V1．

教师对3个小组方案进行点评和注意事项的补充．

学生根据自己设计的方案进行实验,并利用电脑上的Excel软件来设计表格记录数据,并绘制m-V图像．

教师电脑调取学生的实验数据和绘制图像,让学生介绍实验数据,分享实验结果．

教师:根据你们小组的实验数据和图像,你可以得到怎样的结论?

学生:我们画出的m-V图像是一条过原点的倾斜直线．所以我们认为对于同种物质而言,质量与体积成正比．

教师:其他小组学生也得到了一样的结论吗?

学生:或者也可以说同种物质,质量和体积的比值是相同的．

教师:很好．这两种说法都是对的．接下来大家看一下,老师把3个小组的图像放到了一张图中,你还可以得到怎样的结论呢?

学生:对于不同物质来说,它们图像的斜率是不一样的,说明不同物质质量和体积的比值是不同的．

教师:可见质量和体积的比值反映出了物质的某种特性．我们用密度来表示这种特性．

教师进而引出密度的定义和密度的公式．

这一模块强调学生的“参与”,因此采用师生互动、生生互动以及小组实验的形式进行,使得每个学生都能参与其中,学生在提高实验探究能力的同时也培养了团队合作的意识．

而在3组学生的方案中,第1小组的方案最容易得出,第2小组次之,第3小组的方案最难．由于蜡块形状不规则,且不沉于水,要测量它的体积除了需要量筒、水以外还需要借助细针(同小组的学生也给出了其他的设计方案)．在这个过程中,学生需要反复讨论,同组学生之间相互质疑,不断优化设计的方案．这种竞争意识可以激发学习的热情,挖掘个体的潜能,使学生之间互相取长补短共同进步．

(5) 后测.

通过有针对性的测试,了解学生对所学内容的掌握情况,检查教学目标是否达成,同时测试的结果也为后续教学设计的改进提供参考．

题1.通常说“铁比木重”是指为

(A) 铁的体积比木的体积小;

(B) 铁受到的重力比木受到的重力大;

(C) 铁的密度比木的密度大．

题2.若其他条件未知,以下各组器材中,不能探究长方体金属块质量与体积关系的是

(A) 刻度尺、水、细线、烧杯.

(B) 电子天平、刻度尺.

(C) 电子天平、水、细线、量筒.

(D) 弹簧测力计、刻度尺.

题3.试估算教室里空气的质量．

这3道题目分别考查的是对密度概念的理解、“探究物质质量与体积关系”的实验设计以及密度公式的应用．这3项均可以对应到教学目标．此外,通过题1测试结果与前测结果的对比,还可以了解到学生是否已经纠正了关于密度的错误前概念．

(6) 总结.

回顾本节课的内容,引导学生进行总结．

教师:请同学们回顾一下我们这节课所学习的内容,然后用自己的话有条理地完整地来总结一下．

学生:我们先探究了物质质量与体积的关系,发现对于同种物质而言,质量和体积的比值是一个定值,而对于不同物质,质量和体积的比值不同,可见质量和体积的比值反映了物质的一种特性,这种特性就是密度．接着,我们分别学习了密度的概念、公式、单位以及它在实际生活中的应用．

学生边说,教师边在黑板上完善板书,使其能够清楚地呈现整堂课的学习思路,如图2．

图2 课堂总结

教师布置课后的作业:设计并完成实验来鉴定我们班在学校运动会上拿到的金牌是不是纯金的．

在这一环节中,教师引导学生对本节课进行回顾,对重要的知识点和技能要点进行梳理．为了让学生明晰本节课的思路,教师在实际应用中可以采用思维导图或逻辑图等方式进行梳理．课堂总结起着承上启下的作用,因此在梳理完知识点后还可以进行作业的布置,下节课内容及准备工作的预告等等．