BOPPPS模型在中学生物学概念教学中的应用
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作者:梁洁玲 高俏云 陈学梅
摘 要 新课标强调教学要凸显概念的形成，以学生为建构的主体，让学生的“学”真正发生。BOPPPS模型以学生为主体、重参与、重时效、模块化的教学逐渐受重视。为探讨BOPPPS模型在中学生物学教学中的具体运用，以染色体组的概念为例，尝试基于该模型引导学生开展参与式学习来完成概念的建构、理解、深化、巩固和应用。
关键词 BOPPPS模型 参与式学习 概念教学 染色体组
中图分类号：G424 文獻标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.01.070
Application of BOPPPS Model in the Teaching of
Biological Concept in Middle School
—— Take "genome" as an example
LIANG Jieling， GAO Qiaoyun， CHEN Xuemei
（School of Life Sciences， Guangzhou University， Guangzhou， Guangdong 510006）
Abstract The new curriculum standard emphasizes that teaching should highlight the formation of concepts and take students as the main body of construction so that students' learning can really take place. The BOPPPS model focuses on students， attaches great importance to participation， and emphasizes timeliness and modular. In order to explore the specific application of BOPPPS model in biology teaching in middle schools， taking the concept of chromosome set as an example， this paper attempts to guide students to carry out participatory learning based on this model to complete the construction， understanding， deepening， consolidating and application of the concept.
Keywords BOPPPS model; Participatory learning; concept teaching; Genome
0 引言
生物学概念是生命现象和生命活动规律本质属性在人们头脑中的反映，是学习生物学知识的基本思维单元，是理解生物学原理、法则、模型和理论的基础。[1]《普通高中生物学课程标准（2017年版）》强调学生学习的过程是主动参与的过程，让学生积极参与动手和动脑的活动，通过探究性学习活动或完成工程学任务，加深对生物学概念的理解。[2]BOPPPS模型是北美地区高校教学技能培训机构ISW提出的一种以建构主义和交际法为理论依据，体现学生为主体、教师为主导的教学理念，强调参与式学习的效果、效率、效益兼具的有效教学模式。2009年台湾大学教学发展中心赴加拿大将这一有效教学模式带回台湾，受到教师们的欢迎。目前该模型已被33个国家引进采用，超过100所大学和产业培训机构所推崇。[3]BOPPPS模型依据人的注意力维持特点，将教学过程按“起承转合”分为6个阶段，即引入（Bridge-in）、学习目标（Objective）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participatory Learning）、后测（Post-assessment）、总结（Summary）。[4]有研究表明，应用BOPPPS模型能够有效组织课程教学，促进学生主动、多方位参与教学活动，提升其自主、合作学习的能力的发现、分析和解决问题的能力，利于提升学习的成就动机和养成主动学习的习惯。[5]目前，在我国BOPPPS模型多用于教师技能培训以及高等教育等领域，而在中学生物学教学中的应用研究尚未查见，本文尝试将BOPPPS模型应用于中学生物学课堂，探讨其教学效果与适切性。
1 BOPPPS模型在高中“染色体组”概念教学案例实施
“染色体组”人教版高中《生物 必修2 遗传与进化》第5章第2节“染色体变异”中的内容。在教学实践中，教师常把染色体组数目的判定作为教学重点，忽视了对“染色体组”概念的建构与理解。这样使学生即便掌握了判断染色体组数目的方法，仍不能很好理解一个染色体组为何携带控制本物种生长发育、遗传变异的全部遗传信息，并难以理解和掌握单倍体、二倍体、多倍体等概念。为了突破难点，笔者尝试将物理模型方法应用于染色体组概念教学中，开展基于BOPPPS模型的教学，引导学生在参与式的学习活动中构建概念。
1.1 导入（Bridge-in）
导入环节如英文直译“桥梁”一样，主要作用是连接接下来的课程內容，吸引学生的注意力与兴趣，引发认知冲突。教师可说明本课程学习内容的重要性、提出问题或引入热点现象、讲述相关故事或将学生新旧知识有机联系起来，引导学生顺利进入核心内容教学环节。 讲述染色体数目变异可分两类，一类变异的本质是细胞内个别染色体的增加或减少，如21三体综合征;另一类通过例举：变异的草莓有56条染色体，而正常草莓只有14条，它们染色体数目有什么关系？染色体数目是以什么为单位成倍地增加或减少呢？是以草莓的14条染色体吗？还是其他的呢？这些问题超出了学生的认知，也激发了学生的注意力，从而引入：另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
1.2 学习目标（Objective）
明确的学习目标有助于学生明确掌握学习的方向并迅速进入学习状态，也有助于教师能围绕这一目标展开论述，结合学生特点更好的设计相应的教学过程并改进教学方法。在教学前，教师需要针言简要阐明本课程片段的学习目标，特别是课程的重点知识、学习价值以及可习得的能力。
教师告诉学生本片段学习目标为：结合果蝇的染色体模型，阐明染色体组所具有的3个特点。
1.3 前测（Pre-assessment）
前测的目的在于检验学生已经了解的相关内容及了解程度，了解学生兴趣能力，确保学习活动在正确的起点上进行。学生进一步明晰所要求掌握的内容，了解自己的差距或需求，教师根据测试的反馈来调整课程实施内容的深度与广度，增强教学有效性。教师可通过非正式提问、小测、问卷、讨论、复习旧知识等方式来达到前测的目的。
在本环节教学中，教师出示果蝇的染色体组成的纸质模型，结合纸质模型测试学生对同源染色体的理解：我们把两条Ⅱ号染色体称为？什么是同源染色体？测试对等位基因的理解：假设一条Ⅱ号染色体上有一个大A基因，那另一条Ⅱ号染色体应有与之对应的什么基因？教师在果蝇的染色体组成的每一对染色体上标记出A/a、B/b、D/d、E/e基因（见图1），为染色体组含有本物种全套遗传物质的特点做铺垫。
1.4 参与式学习（Participatory Learning）
该环节目的是让更多的学生主动参与到课堂学习中，其注重师生、生生的双向互动和体验，帮助学生达成学习目标，是课堂的主体部分。教师可采用小组讨论、实际操作、角色扮演、头脑风暴、辩论、游戏等将学生带入互动情境中。该环节需时刻关注学生的反馈，并根据这些反馈信息引导教学活动的开展。
在染色体组的概念教学中，笔者提出问题：染色体组应具有怎样的特点呢？如何判断一组染色体是不是一个染色体组？笔者提示通过构建模型的方法来探讨，笔者发放装有果蝇染色体组成的纸质模型的信封，并组织以下3个小组活动：
活动1摆一摆：摆出果蝇经减数分裂后得到的配子的染色体组成。
活动2画一画：标注出果蝇配子中染色体上的基因。
活动3思考与讨论：配子中染色体的形态、结构是否相同？配子中的染色体是什么关系？同时请一位同学上黑板来摆一摆。
引导学生分析学生在黑板摆放的果蝇配子的染色体组成（见图2）是否摆放正确，可从染色体数目、染色体形态、基因的标写等是否正确正误。从精原细胞经减数分裂形成配子，配子里每一条染色体，都是原来同源染色体中的一条染色体得出特点①形态、结构各不相同。形态大小不一样，那配子里面的染色体是什么关系？从而得出特点②细胞中的一组非同源染色体。兼顾台下小组摆放情况提出：有没有那个小组与黑板上的同学摆放的全红全蓝情况不一样，可否可以一个配子染色体组成为两红两蓝？为什么？接着通过检查配子中的基因标注情况，配子中基因数目和精原细胞相比有什么关系？然后假设A基因控制果蝇的眼色，配子里有没有控制眼色的基因？配子和精原细胞相比，基因的种类变了吗？控制的性状的种类变了吗？得出基因的种类是齐全的，那么配子就可以控制果蝇的所有性状。从而得出特点③：配子拥有控制果蝇生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。概念深化：判断一组染色体是否为一个染色体组。结合学生建构的纸质模型提出：假如拿掉果蝇配子中的一条染色体，还能称为染色体组吗？为什么？多加一条是染色体组吗？以上的参与式活动巩固复习了减数分裂和自由组合定律等相关内容，同时增强学生对染色体组的感性认识，为其进一步理解染色体组的内涵打下了坚实的基础。
1.5 后测（Post-assessment）
后测是进行有效激励的重要一环，可通过测试客观的评判学生的学习效果，以促进后续教学内容和方法的改进及完善。不同的课程内容，有不同的测评方式。知识理解型可采用以问答、练习题等进行测评;技能传授型可采用评价量表、表演、样品制作等进行测评;对于能力目标的考查，可采用案例分析、评论写作、问题解决、发明创造等;对于情感目标的考查，可采用撰写反思心得、填写态度量表等进行测评。[6]
在讲解完染色体组的特点后，可以通过2道巩固练习来检测学生对理论知识的掌握程度：
①分析下面的对照图，下面选项中表示含一个染色体组的细胞是（ ）
②韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜有几个染色体组（ ）
A.1个 B.2个 C.4个 D.8个
1.6 总结（Summary）
用简练的语言总结本堂课授课内容，梳理和归纳知识要点，以巩固教学目标。教师可以通过总结课堂内容、整合学习要点、布置课后作业、提供延伸思考，以引出下次课的内容。适当表扬学生的努力以及对下次课提出新的期望和要求也是可行的总结方式。
在这一最后环节中，通过回顾染色体组的3个特点，总结得出染色体组的定义，让学生更加清晰本节课的重点内容。同时可以向学生提出染色体数目以染色体组为单位成倍减少的例子：蜜蜂。雌蜂有32条染色体，而雄峰只有16条，但雄峰依然能存活是为什么呢？因为有控制其生长、发育、遗传和变异的全套遗传物质，来对概念进行巩固应用。
2 教學反思
本片段借助一定的物理模型、图片、文字、符号等外部表征，从视、听、触觉等方面为学生搭建参与式学习平台，营造自主、合作和探究的学习环境。在明确学习目标后，经过前测了解学生前科学概念，设置问题来帮助学生搭建新旧知识间的联系。学生通过亲自动手操作、观察、思考与讨论中构建、理解与应用重要概念。经过参与式学习和后测，及时获取反馈信息，巩固学习体验。最后总结环节，帮助学生理清脉络，归纳、巩固和应用知识。综上所述，BOPPPS模型为学生提供亲历的机会，6个阶段环环相扣，不仅让学生对知识的理解更直观深刻和认同，还较大程度提升学生的直观感受，激发学习积极性，促进学生认知的主动发展，是中学生物学概念教学的有效教学模式。
*通讯作者：陈学梅
基金项目：广州大学2016年教学立项《整学期生物教育实习质量监控体系实践与探索》（课题编号：JY2016016）
参考文献
[1] 谢虎成.高中生物学概念教学的问题与对策[J].中学生物学，2015.31（03）：11-13.
[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.
[3] 张建勋，朱琳.基于BOPPPS模型的有效课堂教学设计[J].职业技术教育，2016.37（11）：25-28.
[4] 李莉.基于BOPPPS模型的微课设计[J].教育现代化，2016.3（38）：222-223.
[5] 罗宇，付绍静，李暾.从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J].计算机教育，2015（06）：16-18.
[6] 王飞，章莹.基于BOPPPS的有效课堂教学设计研究——以中医基础理论教学为例[J].光明中医，2018.33（01）：138-140.
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