基于BOPPPS模式的高中化学实验教学策略

董芳 董辉 李建

摘 要：化学是高中阶段的重要学科，课程抽象概念较多、理论性强，涉及诸多实验项目。传统的授课方式，难以保证课堂质量与成效，为了进一步提高教学质量，笔者所在学校化学组教师进行了教学改革与创新，依托“BOPPPS”教学模式，摸索出了契合高中生认知与学习需求、符合新课程改革要求的高中化学实验教学策略与方法。实践表明，高中化学实验教学改革成效显著，师生互动贯穿化学实验教学全过程的同时，通过跨学科教学、大概念引领等，重塑了高中化学课堂教学内容，实现了将理论知识与实验教学深度融合，切实提高了学生科学素养、实验能力以及学习成效。

关键词：BOPPPS模式；高中化学；实验教学；人教版

实验在化学学科中至关重要。实验不仅是学生习得知识、积累经验、探索科学的重要途径，也是学生发展思维能力、实践能力，提升综合素质的关键。高中化学课程中实验内容涉及多个方面，如，对学生操作能力、动手能力以及探究能力等有一定的要求。多年来，笔者所在学校都是采用“教师示范—学生模仿”的方式展开化学实验教学，要么教师当堂向学生演示实验，让学生观察实验现象，要么就是在实验室中让学生根据教科书上的内容进行实验操作，不仅实验教学课时占比较低，且实验教学效果不太理想。一是理论与实践结合不够紧密，教师由于教学任务重难以高效完成实验教学任务，二是化学课程中理论知识较多，实验教学中教师主导整个过程，学生探究机会较少，导致实验教学质量低下[1]。BOPPPS教学模式由课堂导入（bridge-in）、教学目标（objective）、课堂前测（pre-assessment）、参与式学习（participatory learning）、课堂后测（post-assessment）、课堂总结（summary）组成，将之应用到高中化学实验教学之中，旨在在BOPPPS框架结构的基础上，将课前、课中、课后串联起来，运用现代信息技术、灵活使用各种教学手段，消除高中生实验学习的障碍，提高学生参与实验探究的兴趣与实验教学效率，提升现场解决问题能力[2]。

一、高中化学实验教学痛点问题

（一）教学目标不突出，学生主动性差

基于新课程标准，通过高中化学课程的学习，学生要掌握化学反应的基本规律、化学实验现象的本质，要求学生掌握分析化学现象的基本理论与方法，将理论知识与实际应用相结合，了解化学知识在生产、生活中的重要作用，从而更好地将知识转化为实际应用。然而，由于化学课程与其他课程衔接不够紧密，传统的教学过于侧重理论知识传授，高中生思考能力、理论知识与实践的结合能力、实验探究能力偏弱，加之，高中化学课程内容理论性强、抽象概念难懂，历年来学生反馈学习难度大，对化学实验久而久之失去了探究兴趣，主动学习性较差。

（二）授课方式不灵活，课堂沉闷无互动

虽然，在教育信息化2.0背景下，微课、慕课、翻转课堂等新型教学手段、方法被广泛地应用到教育教学实践之中，随着化学实验微课视频、虚拟实验技术等的使用，给高中生了解、学习化学实验提供了新的途径，但高中化学实验教学授课方式单一，大部分情况下是教师示范或是向学生推送实验视频，学生真正参与实验探究的机会不多，对设备、仪器、化学实验本身缺乏了解，有待进一步展开探究性实验教学，从根本上改善化学实验教学现状[3]。

（三）对化学实验操作兴趣不浓厚

化学理论知识对于理解化学反应、化学实验现象的本质至关重要。然而，由于知识与现实应用联系不紧密，导致大部分学生实际上对化学实验缺乏兴趣。作为一门重要的自然科学学科，化学实验操作是理论知识的重要补充与验证，在学生学科核心素养形成与发展方面具有重要意义。因此，只有将学科实际与实际问题联系起来，才能培养学生的科学兴趣，从而更好地推进化学教学改革与发展，落实学科核心素养培育要求。

二、BOPPPS模式下高中化学实验教学设计

BOPPPS模式，强调要让学生参与到实验活动之中，而不是听从教师的指示，教师还要及时对学生所反映的问题进行反馈与指导。鉴于此，在BOPPPS模式，教师要将实验的主动权还给学生，负责实验过程的管控与推进、解惑，真正让学生成为实验探究的主体。下面以“电解饱和食盐水”为例，介绍如何基于BOPPPS模式进行高中化学实验教学设计。

（一）教材与学情分析

氯碱工业是高中化学教材中详细介绍的化学工业之一，作为氯碱工业中的重要实验，“电解饱和食盐水”也是高中化学课堂教学中一个非常重要的实验。虽然，人教版高中化学选修1第四章《化学反应与电能》第二节《电解池》第二课时“电解原理的应用”中，并没有设置该实验项目，而是直接给出了氯碱工业使用离子交换膜电解饱和食盐水的原理示意图，但这并不意味着该实验不重要，无疑是更有难度，要求教师在未设置相关实验，无实验室电解装置图、原理图，仅有氯碱工业“图4-12离子交换电解槽”“图4-13离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图”的情况下，需要进一步引导学生利用所学知识来解决真实的问题，模拟将电解饱和食盐水实验从实验室迁移到真正的氯碱工业的过程，帮助学生完成书本到实际生产的过渡，进而将化学学科核心素养落到实处[4]。

（二）实验教学规划、安排

1.引言（Bridge-in）

在开始实验教学之前，教师要用一段引人入胜的引言来吸引学生的注意力。例如，教师可以利用多媒体或是微课，介绍电解的原理和在现实生活中的应用，如电解水的例子，并引出本次实验的主题——“电解饱和食盐水”，帮助学生建立新旧知识之间的联系，为接下来的实验教学做好铺垫。

2.目标设定（Objective）

在引言之后，教师需要明确本次实验的目标。基于教材与学情分析，针对高中生学习现状，将“电解饱和食盐水”的实验目标设定为：理解电解的基本原理，掌握电解饱和食盐水的操作方法，了解电解产物的性质和应用。由此，设定明确的目标，让学生在目标指引下有目的地进行实验探究，教师也能就此评估学生的学习效果。

3.前测（Pre-assessment）

在实验开始前，采用问答或是小游戏的方式，了解学生的前置知识水平，并激起学生对“电解饱和食盐水”的探究兴趣。例如，询问学生对于电解和离子反应的理解程度，以及学生在日常生活中是否接触过类似的电解现象，便于教师了解学生的知识起点，从而调整教学策略，确保实验教学的有效性。

4.参与式学习（Participatory Learning）

实验教学过程中，教师利用现代信息技术、各种教学手段，积极引导学生参与实验操作和观察。例如，在“电解饱和食盐水”实验开始前，教师可先演示一遍实验步骤，并强调实验中的注意事项和安全规范。然后，让学生分组进行实验，观察并记录实验现象和数据，在学生实验操作过程中，教师可时不时提问或是以讨论的方式，启发各小组学生深入思考与分析实验现象，结合书本上“图 4-12 离子交换电解槽”“图4-13离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图”，思考氯碱工业中“电解饱和食盐水”实验的目的、作用，加深对电解原理的理解。

5.后测（Post-assessment）

在实验结束后，教师可以采用现场提问、笔试、小组讨论等多种方式，用一些选择题、填空题或简答题，内容涵盖电解原理、实验操作、实验现象和数据分析等方面，来测试学生对实验的掌握情况以评估学生的学习效果，进而确定是否存在需要进一步强调或澄清的知识点。

6.总结（Summary）

在实验教学的最后阶段，教师还要对本次实验进行总结，包括实验的主要内容和关键点，学生的表现和评价，以及实验在现实生活中的应用和意义，引导学生回顾和巩固所学知识，确保实验教学的有效性和趣味性。

三、基于BOPPPS 模式的高中化学实验教学实践策略

（一）从生活经验着手，理实结合促进学生“参与式学习”

基于BOPPPS模式展开高中化学实验教学，教师要在课堂导入（bridge-in）阶段，多多联系生活实际，将化学实验与生活现象、科学自然等联系起来，利用学生熟知的生活实例、经验等，最大化地激发学生参与实验的探究兴趣，进而将理论知识与实验实践联系起来，达到促进学生“参与式学习”的目的。

例如，在“化学反应限度”教学中，教师要从学生熟悉的生活经验入手，引入与“化学反应限度”相关的实际情境，提问学生：“为什么我们泡茶时，茶叶的颜色会逐渐变深，但最后不再变化？”由此，引起学生的好奇心，使他们意识到化学反应并不总是进行到底，而是有一个限度。然后，向学生告知本实验的学习目标，如，“通过本实验，你们将理解化学反应限度的概念，掌握判断化学反应限度的方法，并能够运用所学知识解释生活中的相关现象。”使得学生明白通过这节实验课自己要学什么，达到什么样的目标，从而调动学生的主动性、积极性。再者，针对实验内容进行 Participatory Learning（参与式学习）：a.设计实验，让学生分组设计实验，选择不同浓度的反应物，观察反应速率和最终产物的变化；b.实验操作，在实验过程中，鼓励学生亲自操作、观察、记录数据，并引导他们分析实验现象，如反应速率的变化、产物的生成量等；c.小组讨论：实验结束后，让学生分享自己的观察结果和实验数据，通过小组讨论，共同分析并得出结论。最后，通过实验报告、小组讨论总结或课堂测试等方式，评估学生对化学反应限度概念的理解程度，以及他们是否能够运用所学知识解释生活中的相关现象，进而鼓励学生分享他们在实验过程中的体验和感受，以及遇到的困难和解决方法，以促进反思和学习经验的交流。

（二）聚焦实验内容，问题层层递进，促进深度理解

想要提高实验教学质量与深度，将化学理论知识融入实验教学内容以外，还要针对实验内容、原理，以贴合学生认知水平的方式，提出一连串的“递进式”问题，启发学生思考与探究的同时，帮助学生更好地理解化学的基本原理和实验技术。

例如，在“氯气的发现与制备”实验课上，在导入环节教师可以讲述瑞典化学家舍勒在研究软锰矿时意外发现了氯气，以及后续科学家对氯气性质的深入研究，激发学生的好奇心和探索欲，进而提出教学目标“通过本实验，你们将了解氯气的发现历程，掌握氯气的制备方法，理解氯气的物理和化学性质，并能够运用所学知识解决相关问题”。然后，聚焦实验内容、原理，指导学生参与实验。a.实验演示与观察，当堂进行氯气的制备实验演示，让学生观察实验现象，如黄绿色气体的生成、湿润的蓝色石蕊试纸变红等。b.问题探究，在实验过程中，提出层层递进的问题，引导学生深入思考，“氯气为什么具有刺激性气味？”“氯气与水反应的产物是什么？”“氯气在生活中有哪些应用？”等。c.小组讨论与分享：学生分组讨论上述问题，并分享自己的见解和发现。通过小组讨论，可以促进学生之间的交流与合作，加深对氯气性质的理解。最后，以课堂测试或小组讨论总结等方式，评估学生对氯气发现历程、制备方法、性质及其应用的理解程度。同时，鼓励学生提出自己对氯气的新认识或发现，以促进创新思维的培养，并针对学生在实验过程中遇到的问题和困惑，给予及时的反馈和指导，帮助他们更好地理解和掌握氯气的相关知识。

（三）重构教学评价体系，保证教学的持续改进

在BOPPPS教学模式下，为了确保高中化学实验教学能够持续改进并不断提升教学质量，重构教学评价体系显得尤为重要。因此，除了传统的笔试和实验报告评价外，高中化学教师还要引入口头报告、小组讨论、实验操作演示等多种评价方式，鼓励学生自我评价和同伴评价，以促进他们的自我反思和批判性思维；采用过程性评价，关注学生在学习过程中的表现，如实验操作的规范性、团队合作的默契程度、解决问题的能力等，通过观察、记录学生在实验课堂上的表现，给予及时的反馈和指导；利用结果性评价，对学生的实验结果、实验报告等进行评价，检查他们是否达到了预期的学习目标，分析学生在实验过程中遇到的问题和困难，找出教学中的不足，为后续教学提供参考；进行教师自我评价与学生反馈，教师要对自己的教学过程进行反思和评价，包括教学方法的有效性、课堂管理的效果、学生的参与度等，并定期收集学生对教学的反馈意见，包括教学内容、教学方法、课堂氛围等方面，找出教学中的问题和不足，制定改进措施。由此，提高学生的学习效果，促进教师的专业成长，实现教学相长的良性循环。

结束语

BOPPPS模式在高中化学实验教学中的应用，极大地促进了高中化学教学改革，提高了实验教学质量与学生学习成效。取得如此改革成就，一是充分利用了BOPPPS模式，在BOPPPS结构的基础上展开化学实验教学，切实将理论知识与实验融为一体，增强了理论知识的应用性，进而提高了学生的实践技能与科学素养；二是注重信息技术、现代教学方法与BOPPPS模式的融合，围绕教师、课程和学生的三位互动，创造了良好的实验教学氛围，增进师生、生生之间的交流与互动，从而解决了实验教学痛点问题，更好地发挥了学生的主观能动性。

参考文献

[1]毛海红，洪兹田.基于核心素养的高中化学探究性实验教学探索：以人教版必修二“化学反应限度”的教学为例[J].中学理科园地，2023，19（6）：6-8，11.

[2]张佳敏.BOPPPS教学模式在氨和铵盐教学中的应用[J].中国教育技术装备，2023（17）：133-136.

[3]戎佳旦，盛莲山，邵建华，等.基于BOPPPS的混合式教学在生物化学课程中的应用探索[J].内江科技，2024，45（1）：36-38.

[4]杨会彦，杨帆，李翠娟.基于真实问题情境下的高中实验精品课教学设计：以“电解饱和食盐水”为例[J].教育实践与研究（B），2024（1）：61-64.