BOPPPS教学模式在大学物理课程中的应用

于培清

一、引言

作为理工科专业的一门专业必修课，大学物理课程可以让学生熟悉自然界物质的结构、性质、相互作用及其运动的基本规律，为后续专业课程的学习奠定必要的物理基础。但目前这样一门重要的基础课程的教学效果并不理想，课堂上多数学生不能集中注意力听课，或者直接放弃不听课，只有少数同学可以跟着教师的思路完成课堂学习，教师在教授课程的过程中也尝试了很多教学方法，但收效甚微，在课堂上很难吸引学生，不能提高他们的学习兴趣。总结这种现象的产生存在以下几个原因：一是学生基础薄弱。近几年，由于高校大规模扩招，造成本校生源质量较之前几年下降不少，学生学习能力不够，加之大学物理课程的知识点较难，比较枯燥，学生往往觉得大学物理课程成为了他们学习中的“拦路虎”。二是学校学习氛围不浓厚。学生往往把大部分精力放在了社团、课外活动以及打工等事情上，真正花在学习上的时间很少。三是学校和各院系不重视。大学物理课程是一门基础课程，在培养方案中占有重要的地位，但各院系认为大学物理与后续专业课联系不紧密，一直在删减大学物理课程的学时。四是教学方式单一。目前大学物理课程大多还是采用传统讲授的教学模式，现在网络很发达，学生获得知识的途径很多，当课堂上的教学内容还局限于课本知识时，学生往往会失去学习的兴趣。

因此，笔者认为教学一定要改变，要以学生为主体，找到适合学生的方法。在教学中，笔者结合超星学习通平台，采用BOPPPS教学模式对大学物理课程教学进行了改革。采用线上和线下相结合的学习方式，课堂教学和课下自学的教学模式，提高学生对课程的学习兴趣。

二、BOPPPS教学模式介绍

BOPPPS教学模式是基于库伯体验式学习模型提出的一种教学思路。该理论指出，学习应该是从具体体验、反思观察、抽象概括、行动实践再回到具体体验的过程，一个起点和终点都为具体体验的循环过程。通过不断地循环，形成一个闭合的学习过程，在学习过程中学生能够完成反馈与调整。此模型将教学过程划分为六个部分：一是导入(Bridge-in)：在教学开始时吸引学生，提高学生的学习兴趣；二是目标(Objective)：在学习具体知识之前，让学生知道学完该课程应该掌握哪些知识；三是前测(Pre-assessment)：用于了解学生的基础知识学习情况；四是互动式学习(Participatory learning)：让学生作为学习主体，真正地参与到学习中，从而掌握知识；五是后测(Post-assessment)：通过测试，了解学生是否达到了该课程的教学目的，掌握了相关知识；六是小结(Summary)：在课程结束时，总结本节课所讲过的知识点，帮助同学们梳理思路。BOPPPS教学模式主要有两个特点：一是强调以学生为主体的教学理念，二是闭环教学过程，可以自检验课程设计的结果，能够帮助教师分析教学过程以提高教学效果。

三、BOPPPS教学模式在课程中的应用

(一)整体教学设计思路。大学物理的知识框架分为力学、热学、电磁学、光学以及近代物理五部分。其中光学部分内容主要讲授光的波动性，与同学们高中阶段学过的光沿直线传播现象是有所不同的，所以同学们在学习时往往会习惯以高中的思维去思考光的波动性质，觉得不可理解。其中等厚干涉内容比较抽象，与之前的等倾干涉容易混淆，为了可以让学生更好地掌握干涉现象，区分等厚干涉和等倾干涉，掌握等厚干涉的分类，本节课基于BOPPPS教学模式，采用理论讲授和实践教学相结合的方法讲授。理论知识点部分选取劈尖干涉和牛顿环干涉内容为例，实践部分以牛顿环干涉实验为例。由于本节内容较多，分两次课完成，第一次课，共2课时，主要以教师为主体，完成劈尖干涉和牛顿环干涉内容的学习以及前测环节；第二次课，共3课时，主要以学生为主体，自主完成牛顿环干涉实验内容以及后测、总结环节。

(二)课堂教学实施细节。

1.导入环节。导入环节是教师在课堂教学中为引入新知识而设计的教学活动。导入环节形式多样，有问题导入、情境导入、视频导入、活动导入等多种。本节课中采用的是问题导入和图片导入形式。提问：同学们能不能找一找生活中的干涉现象？等学生回答完成后，以图片的形式展示出来。共四幅图，第一幅图是肥皂泡，在光的照射下，肥皂泡上呈现出彩色的条纹。第二幅图是光盘上呈现出彩色条纹，第三幅图是高级照相机，在镜头上也呈现出一些彩色条纹。第四幅图是检测凸透镜时，将凸透镜的弯曲表面压到另一标准表面，让光从上方射入，可以从两玻璃接触处看到明暗相间的同心圆。这些都是实际生活中的一些实例，学生们都见过和体验过，有一定的认知，以这样的活动和现象作为课程的导入点，可以激发学生的学习兴趣。

2.提出具体的教学目标和要求。教学目标，是衡量教师教学任务的指标，也是期待学生在教学过程中所能得到的学习结果，即学生学完应掌握哪些知识，掌握到什么程度。在所有的教学指标中，教学目标是非常重要的，它是教学活动的导向，支撑着所有的教学行为和方式。在讲授新知识之前，先给学生提出本次课程的学习任务，提出目标任务时，要尽可能具体明确、可观察且可衡量。本次课的主要教学目标是，重点要求学生掌握等厚干涉现象、条纹特点以及在生活中的应用，难点是要求学生掌握劈尖干涉和牛顿环干涉的区别与联系。具体要求是学生能够表述出劈尖干涉和等厚干涉的实验装置、光程差公式和条纹的特点，能够了解这些干涉实验能够解决什么问题。

3.前测环节。前测的作用是了解学生的学习兴趣与学习能力。而且学生要理解一个物理知识，往往是以前知识作支撑，教师只有及时准确了解学生的前知识，才能找准学生学习新知识的切入点。前测的形式可以多种多样，如问卷、测验、提问等，也可借助多种学习平台，如超星学习通平台、雨课堂和问卷星等。因为本次课内容与上节课内容联系紧密，所以前测在上次课结束后进行，教师通过超星学习通平台发布测试作业题。通过测试了解学生对于干涉现象的理解，对于薄膜干涉现象的掌握程度，教师根据测试结果及时去调整课堂的进度与深度，为这次课的内容教学打好基础。

4.互动式学习环节。互动式学习这一环节是以学生作为学习主体，教师采用形象直观、灵活多样的教学手段组织教学，从而增加教师与学生之间的交流和反馈，使学习者能深刻地领会和掌握所学的知识，更好地培养学生们的集体观念意识和团队精神。本次课的实践环节，要求学生3人一组，自主完成等厚干涉实验内容，包括实验方法的设计、实验仪器的调节、实验数据的记录及处理，最后以实验报告的形式提交。教师先给出标准等厚干涉条纹的图样，以便学生按照这个标准去完成后续的实验内容，然后强调实验操作过程中需要注意的操作和安全事项。

5.后测环节。后测环节，即教师在课堂将要结束时，进行一些小的测试，用于了解学生对本节课知识的掌握程度，是否达到了本节课的教学目标。在本次课中后测环节以“限时测验”的方式展开，教师有针对性地从题库中选择部分考题当堂测验学生，测试时间一般为20分钟。

6.总结环节。在教学过程的最后，对本次课的内容进行总结，可以让学生口头总结，也可以让学生提交思维导图，通过不同的形式帮助学生整理知识内容，高效地引导学生掌握本节课知识点，从而提高学习效率。在本节课的总结环节中，采用的是角色反转的形式。随机选择一名学生，让学生扮演教师的角色，带领其他同学一起复习这节课所学习过的内容。根据学生的讲述情况，进行补充和点评，最后以图表的形式将干涉现象的知识展示给同学们，让学生能够课后有针对性地去复习巩固。而且教师还要根据学生参与性环节中的表现情况，进行点评，给出正确的实验方法和思路，分析实验中存在的问题，比如干涉条纹不清晰、干涉级别显示不全、螺旋测微器读数错误等问题。

(三)课后拓展。本次课结束后，教师通过学习通平台上传拓展学习资料，供仍有余力或深感兴趣的学生进一步学习，在拓展中提高知识和技能的运用灵活度。例如上传实验视频资料，查找自己实验中的操作不规范及问题，上传文字资料，了解干涉在生活中的更多应用，上传PPT资料，了解迈克尔逊干涉仪的使用方法和应用。也可以将课后拓展同下次课的课前自学结合起来，例如在讲解了干涉现象之后，可以结合下节课的衍射现象要求准备拓展学习资料。

四、结语

虽然BOPPPS教学模式取得了较好的教学效果，但是在教学改革过程中也遇到了一些困惑和问题，有待后续教学实践过程中进一步改进。一是大学物理课程的内容比较枯燥，公式计算较多，需要学生具有一定的理解能力和计算能力。教师在进行教学设计时要尽量地做到结合实践，让枯燥的知识活起来，让同学们感受到知识的有用性。二是在参与式教学环节中，形式不够多样化。由于学生的基础较差，加之课程内容的限制，只能够开展一些比较基础性的教学环节，比如：分组讨论、设计实验、互评等。在之后的教学过程中，要多加思考，多设置一些实践性、开放性的教学环节，可以让不同层次的学生都能够充分地发挥自己的能力。三是原题库中的习题过于陈旧，考查的大多是基础性知识的理解和综合应用，但是开放式的题目很少。在之后的教学过程中，要不断地更新题库，将前测题库和后测题库分开建设，在选题过程中会更有针对性。四是在课程内容设置上，要适当增加物理学科前沿性的知识，穿插到传统物理知识的讲授过程中，虽然在极少学时的情况下开展这部分内容教学非常困难，但教师们要积极努力地去克服。

笔者相信，经过不断的探索与实践，BOPPPS模式将会在提升教学效率、提高教学质量的教学改革中发挥更大的效用。