張禮廉　于瑞航　潘獻飛　鄧海濤　吳美平

摘 要 近年來北美流行的BOPPPS教學(xué)模型在國內(nèi)課程教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。BOPPPS模型中很重要的一個過程是明確教學(xué)目標(biāo)。那么如何科學(xué)的設(shè)立教學(xué)目標(biāo)呢？BLOOM認知模型作為一種思維技巧模型，對提升學(xué)生思維層次，為設(shè)立科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo)提供了理論指導(dǎo)。本文旨在有機的融合BOPPPS教學(xué)模型以及BLOOM認知模型，以“慣性傳感器技術(shù)”課程為案例，探究“BOPPPS+BLOOM”模型在課程教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用，為創(chuàng)新教學(xué)方法提供一種有益的補充。

關(guān)鍵詞 BOPPPS教學(xué)模型 BLOOM認知模型 教學(xué)方法

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.06.055

Application of "BOPPPS+BLOOM" Model in

Course Teaching Design

ZHANG Lilian， YU Ruihang， PAN Xianfei， DENG Haitao， WU Meiping

（National University of Defense Technology， Institute of Intelligent Science， Changsha， Hunan 410073）

Abstract In recent years， the popular BOPPPS teaching model in North America has been widely used in domestic curriculum teaching. An important process in the BOPPPS model is to clarify the teaching objectives. So how to scientifically set up teaching goals As a thinking skill model， the BLOOM cognitive model provides theoretical guidance for the improvement of students' thinking level and the establishment of scientific and reasonable teaching goals. This article aims to organically integrate the BOPPPS teaching model and the BLOOM cognitive model. Taking the case of "Inertial Sensor Technology" as a case， it explores the application of the "BOPPPS+BLOOM" model in curriculum teaching design， and provides a useful supplement to innovative teaching methods.

Keywords BOPPPS； teaching mode； BLOOM； cognitive model； teaching methods

Robert Boice教授在《Advice for New Faculty Members》一書中，開篇即指出教學(xué)是“危險”的，隨即給出了恰到好處教學(xué)方法的意義以及相應(yīng)的八條規(guī)則。[1]任教以來，筆者一直在思考和探索何為恰到好處的教學(xué)方法。對于此問題，難以一言蔽之，李郴生教授主編的《當(dāng)好教師上好課》集眾家之長，系統(tǒng)地回答了這個問題。[2]作為一種教學(xué)方法的有益補充，本文以筆者近年來講授的“慣性傳感器技術(shù)”課程為案例，淺析如何綜合利用BOPPPS教學(xué)模型以及BLOOM認知模型設(shè)計課程教學(xué)。

1 概述

隨著教學(xué)改革的深化以及國際交流的深入，教學(xué)方法日益創(chuàng)新，發(fā)展迅速。其中典型的成果是北美地區(qū)高校教學(xué)技能培訓(xùn)機構(gòu)（Instructional Skill Workshop）提出的BOPPPS教學(xué)模型。[3]該模型構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化的教學(xué)流程，強調(diào)激發(fā)授課對象的主動性，目前在課程教學(xué)設(shè)計中取得了廣泛應(yīng)用。[4～6]表1左側(cè)給出了BOPPPS教學(xué)模型的6個階段：導(dǎo)入（Bridge in）、目標(biāo)（Outcomes）、前測（Pre-Assessment）、參與式學(xué)習(xí)（Participatory Learning）、后測（Post-Assessment）、總結(jié)（Summary）。該教學(xué)模型將教學(xué)內(nèi)容分割為起承轉(zhuǎn)合的多個小單元。課程教學(xué)的設(shè)計需兼顧教學(xué)歷程的每個單元，即教學(xué)目標(biāo)→教學(xué)行為→學(xué)習(xí)活動→教學(xué)評估→教學(xué)目標(biāo)的循環(huán)過程?？梢姡虒W(xué)目標(biāo)即是教學(xué)設(shè)計的起點也是終點，如何科學(xué)合理的設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)，是有效教學(xué)必須攻克的核心問題。

美國教育心理學(xué)家布魯姆（B.J.Bloom）將認知領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo)按由簡單到復(fù)雜的順序劃分為知識（Knowledge）、領(lǐng)會（Comprehension）、運用（Application）、分析（Analysis）、綜合（Synthesis）、評價/創(chuàng)新（Evaluation/Create）六個層次。[7]表1的右側(cè)給出了每個層次對應(yīng)的能力。這里需要強調(diào)兩點：第一，這六個層次對知識的理解和把握的程度是逐步加深的，前一個水平是后一個水平的基礎(chǔ)。比如沒有知識，學(xué)生就不可能領(lǐng)會。依此類推，沒有正確的領(lǐng)會也就不可能正確的運用。第二，較低的三個層次（知識、領(lǐng)會、運用）描述了聚合思維的過程，而較高的三個層次（分析、綜合、評價/創(chuàng)新）描述了發(fā)散思維的過程。前者使學(xué)生回憶出知道和理解的內(nèi)容并用以解決問題，后者使學(xué)生們創(chuàng)造出經(jīng)驗中不存在的新見解和新發(fā)現(xiàn)。

“慣性傳感器技術(shù)”是國防科技大學(xué)導(dǎo)航工程專業(yè)的核心專業(yè)課程之一，這是由慣性導(dǎo)航技術(shù)鮮明的軍事特色決定的。慣性傳感器作為慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的核心器件，其精度和環(huán)境適應(yīng)性直接決定了導(dǎo)航系統(tǒng)的綜合性能。機械轉(zhuǎn)子陀螺儀，作為一種以剛體力學(xué)為基礎(chǔ)的經(jīng)典陀螺技術(shù)，仍然在戰(zhàn)略武器或平臺的導(dǎo)航系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。尤其以靜電陀螺儀為典型代表的機械陀螺儀，是目前列裝的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中精度等級最高的陀螺儀，在戰(zhàn)略核潛艇等武器平臺中應(yīng)用廣泛?！皺C械轉(zhuǎn)子陀螺儀的基礎(chǔ)理論”是所有機械轉(zhuǎn)子陀螺的本質(zhì)原理，因此選取此節(jié)作為案例來探究BOPPPS教學(xué)模型和BLOOM認知模型在課程教學(xué)設(shè)計中的綜合應(yīng)用。

2 基于“BOPPPS+BLOOM”模型的課程教學(xué)設(shè)計

首先梳理“機械轉(zhuǎn)子陀螺儀的基礎(chǔ)理論”這一節(jié)課程的內(nèi)容體系，按照BLOOM認知模型科學(xué)合理的確定課程的教學(xué)目標(biāo)（即認知層次）。鑒于綜合和創(chuàng)新兩個高級的認知層次需要對整個章節(jié)乃至整個課程學(xué)習(xí)之后才有可能達到，因此對于基礎(chǔ)理論這一節(jié)課的認知層次目標(biāo)僅包含BLOOM認知模型的前四個層次。本節(jié)課程的主要內(nèi)容包含動量矩和動量矩定理、陀螺的定軸性、歐拉動力學(xué)方程、表觀運動以及陀螺的進動六個知識點。對于動量矩和動量矩定理以及歐拉動力學(xué)方程，屬于基本的物理定義以及理論公式，要求學(xué)生能夠記憶這這些基本的定義和公式，其次領(lǐng)會物理量的意義以及理論公式的推導(dǎo)過程，并運用這些理論公式來解釋相應(yīng)的物理現(xiàn)象和性質(zhì)。對于陀螺的定軸性和進動運動，屬于轉(zhuǎn)子陀螺儀特有的物理性質(zhì)，要求學(xué)生在了解這些性質(zhì)的基礎(chǔ)上，能夠運用相關(guān)的物理公式分析這些物理性質(zhì)。對于表觀運動，是觀測者在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中觀察轉(zhuǎn)子運動時產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象，可由歐拉動力學(xué)方程直接解釋，因此要求學(xué)生了解該知識且領(lǐng)會該現(xiàn)象。具體如表2所示。

人才培養(yǎng)方案，“慣性傳感器技術(shù)”這門課程是針對導(dǎo)航工程專業(yè)大三學(xué)員開設(shè)的專業(yè)課程。因此授課學(xué)員具有“理論力學(xué)”、“線性代數(shù)”和“自動控制原理”等背景知識，已經(jīng)掌握動量、動量矩、力矩、轉(zhuǎn)動慣量等物理概念以及向量叉積、矩陣乘法、矩陣求導(dǎo)等數(shù)學(xué)概念。結(jié)合授課對象的背景知識、課程內(nèi)容體系以及認知層次目標(biāo)，按照BOPPPS教學(xué)模型來設(shè)計課程教學(xué)環(huán)節(jié)，具體計劃如表3所示。

從表3可以看出，根據(jù)BOPPPS教學(xué)模型設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)時，可以靈活地穿插提問、板書、動畫或視頻展示、實驗演示、故事講解等教學(xué)方式，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)目標(biāo)構(gòu)成的立體維度中組織課程教學(xué)。

3 結(jié)束語

隨著教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)方法不斷創(chuàng)新。國際上先進的教學(xué)模型不斷引入課程教學(xué)設(shè)計。關(guān)于BOPPPS教學(xué)模型在課程教學(xué)中的應(yīng)用是比較廣泛的。而基于BLOOM認知模型的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計相關(guān)的文獻較少。有機地結(jié)合二者，科學(xué)的設(shè)立課程教學(xué)目標(biāo)和組織教學(xué)環(huán)節(jié)的論文更是稀缺的。本文作者結(jié)合近幾年講授“慣性傳感器技術(shù)”這門課程的心得體會，以“機械轉(zhuǎn)子陀螺儀的基礎(chǔ)理論”具體的一節(jié)課為案例，詳細介紹了如何確立教學(xué)目標(biāo)以及如何設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，豐富立體的組織課程教學(xué)。通過視頻展示、實驗演示和故事講解與基本公式的推導(dǎo)、物理現(xiàn)象的分析有機穿插，使得教學(xué)活動張弛有度；通過引言和總結(jié)的首尾呼應(yīng)，強化學(xué)生對課程重點知識的掌握。從近幾年的教學(xué)效果看，學(xué)生能夠集中注意力投入到課程學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)興趣較高，且教學(xué)效果良好，在課后測驗和課程考試中，都體現(xiàn)對相關(guān)知識有較強的綜合運用能力。

本文系湖南省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革課題（編號：JG2016B003） 和全國工程專業(yè)學(xué)位研究生教育2016-2017年度自選研究課題（編號：2016ZX-45）的階段性成果

參考文獻

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[2] 李郴生，程為寶，潘宗預(yù).當(dāng)好教師上好課[M].長沙：湖南人民出版社，2008.

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