*孫麗俠 宋忠誠 龔華旭 毛武濤 鮑克燕
(江蘇理工學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院 江蘇 213001)
近年來,隨著我國化學(xué)化工科學(xué)的發(fā)展和新化學(xué)化工的不斷開發(fā),化學(xué)化工成為信息時代科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)學(xué)科之一。為了加強化學(xué)化工市場管理,確保消費市場的安全,化學(xué)化工從業(yè)人員應(yīng)具備一定專業(yè)相關(guān)的獨立分析問題和解決問題的能力[1]。在高等學(xué)校,《普通化學(xué)》是高等工程教育中實施素質(zhì)教育的必備基礎(chǔ)課程,是化學(xué)與工程技術(shù)間的橋梁,是造就“基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強、素質(zhì)高”的迎接新世紀(jì)挑戰(zhàn)的高級科技人才所必需的課程[1]。針對21世紀(jì)化學(xué)化工專業(yè)人才隊伍培養(yǎng)的需求,《普通化學(xué)》在教學(xué)內(nèi)容及形式上,應(yīng)更科學(xué)合理地安排課堂理論教學(xué)和實踐教學(xué),使學(xué)生能掌握豐富的化工專業(yè)理論知識,也能擁有實踐創(chuàng)新的能力[2]。針對《普通化學(xué)》的學(xué)科特點和規(guī)律,如何幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)興趣,提高《普通化學(xué)》的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量,是任課教師需要認(rèn)真研究的課題。BOPPPS教學(xué)模式發(fā)源于美洲北部高校教師的技能培訓(xùn),是一種以教育目標(biāo)為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式[3]。本文就如何在BOPPPS模式下重組和更新教學(xué)內(nèi)容,提高化學(xué)研究領(lǐng)域各相關(guān)學(xué)科的相互滲透和融合,以及如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與效率,從而達到有效的教學(xué)目的進行系統(tǒng)分析。
目前市面上大多數(shù)《普通化學(xué)》教材均以“物質(zhì)的聚集狀態(tài)—化學(xué)反應(yīng)原理—水溶液中的離子平衡—氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)基礎(chǔ)—物質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等”為主線排列內(nèi)容,教師在講授課程內(nèi)容時也經(jīng)常是按照這樣一個順序講述[4]。在教學(xué)過程中,容易出現(xiàn)純粹知識的羅列,學(xué)生被動學(xué)習(xí),吸收效果不佳;教師不太重視學(xué)生的反饋信息,也就不能及時了解學(xué)生對知識點的吸收情況,從而使得教學(xué)效果不佳。此外,由于缺乏對知識點概念的介紹引入,忽視理論知識如何應(yīng)用于實踐的講解,這些均不利于學(xué)生掌握普通化學(xué)的精髓,無法使他們從容應(yīng)對將來從事相關(guān)化工工作時所面臨的挑戰(zhàn)。因此,對于《普通化學(xué)》內(nèi)容的安排方面需要加以調(diào)整和改革。
BOPPPS模型將教學(xué)過程劃分為以下6個部分,分別是:引入(Bridge-in)情境引入,目標(biāo)(Objective)闡述目標(biāo),預(yù)測(Pre-assessment)課前摸底,參與式學(xué)習(xí)(Participatory learning)主動融入,后測(Post-assessment)課內(nèi)評估,小結(jié)(Summary)知識總結(jié),簡稱為BOPPPS[5]。BOPPPS核心有兩點:一是突出以學(xué)生為中心并強調(diào)學(xué)生全方位參與;二是要形成和學(xué)生及時反饋交流的閉環(huán)教學(xué)模式。以BOPPPS為主題,通過檢索知網(wǎng)在最近十年內(nèi)發(fā)表相關(guān)BOPPPS的論文共有1732篇,相關(guān)學(xué)科前20結(jié)果在圖1中,其中以高等教育、計算機軟件計算機應(yīng)用、教育理論與教育管理學(xué)科,三者占比超過一半的發(fā)文量。通過圖1也可看出,BOPPPS教學(xué)模式的研究雖然也在前10之列,但是占比卻不高。近十年來BOPPPS教學(xué)模式在化學(xué)學(xué)科中的研究發(fā)文量前10的作者如圖2所示,其中東北師范大學(xué)的趙淑杰和吉林大學(xué)的洪波以合作的形式發(fā)文較多,基本上都是以有機化學(xué)學(xué)科為主,其他作者多以無機化學(xué)、分析化學(xué)等普通化學(xué)的基礎(chǔ)知識為主進行研究[6]。
圖1 近十年來BOPPPS教學(xué)模式在各學(xué)科中的研究發(fā)文量及占比
圖2 近十年來BOPPPS教學(xué)模式在化學(xué)學(xué)科應(yīng)用中發(fā)文前10的作者
BOPPPS教學(xué)模型并不復(fù)雜,其出發(fā)點是依據(jù)人的專注力集中時間只能是15min左右這一自然規(guī)律,從而靈活地將課堂教學(xué)內(nèi)容劃分為15min左右的多個教學(xué)小單元,每個教學(xué)小單元相對獨立并滿足一定的要求,所有小單元有機地組合在一起形成一個完整的課堂脈絡(luò)體系[7]。
(1)B(Bridge-in):即開始課堂教學(xué)之前的引言環(huán)節(jié)。作為一節(jié)課,甚至是一門課程的開頭,設(shè)置引言環(huán)節(jié)其目的主要是為了引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動力,促使學(xué)生關(guān)注即將開展的新知識的學(xué)習(xí)。
比如,在講授《普通化學(xué)》課程“緒論”一節(jié)中,可以先講述化學(xué)的歷史,可從chemistry可以理解成Chem is try這個途徑出發(fā),從煉丹術(shù)到葛洪這個著名的歷史人物出發(fā),延伸到從沙子到芯片制造,從玻璃到光纖通訊應(yīng)用,讓學(xué)生對化學(xué)的起源有個大概的了解,激發(fā)他們對化學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣。然后再對生活中出現(xiàn)的常見化學(xué)物質(zhì)進行分類和性質(zhì)討論。
(2)O(Objective):即建立課堂的學(xué)習(xí)目標(biāo)和課堂預(yù)期準(zhǔn)備達到的結(jié)果。通過簡明地傳達教學(xué)目標(biāo),提出重要知識點及其學(xué)習(xí)價值,明確告知學(xué)生本節(jié)課要了解什么或要掌握什么,可以有效把握學(xué)習(xí)方向。教學(xué)目標(biāo)是課程的靈魂,只有明確了教學(xué)目標(biāo),教師才能更好地根據(jù)學(xué)生的特點設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)過程,根據(jù)實際情況進一步改進教學(xué)方法。比如在《普通化學(xué)》課程“溶液的性質(zhì)”一節(jié)中,結(jié)合Mind-Manager軟件設(shè)計教學(xué)體系,把本章所有內(nèi)容顯示在一張圖中,列出稀溶液的基本性質(zhì),并在教學(xué)時一一展開,可起到很好的教學(xué)效果。
(3)P(Pre-assessment):即在建立學(xué)習(xí)目標(biāo)之后、開始正式學(xué)習(xí)之前教師對學(xué)生開展的先測或摸底。先測或摸底可以通過問卷、考試、作業(yè)、提問甚至討論等多種方式進行。目的是準(zhǔn)確掌握學(xué)生的基礎(chǔ)知識和對本課所教內(nèi)容的理解,以便能夠根據(jù)課程目標(biāo)和學(xué)生的實際情況及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。比如,在《普通化學(xué)》課程“晶體結(jié)構(gòu)”一節(jié)中,我們可以在上課前出一份問卷,來了解大家對晶體結(jié)構(gòu)有哪些認(rèn)識,知道哪些晶體的類型。然后再開始對七大晶系的典型特征進行一一闡述。
(4)P(Participatory Learning):即師生參與式學(xué)習(xí),本階段主要通過師生的互動實現(xiàn)課程核心內(nèi)容的交互式學(xué)習(xí)。參與式學(xué)習(xí)是BOPPPS教學(xué)模型最核心的理念,要求體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)思想。在講清概念、重點、難點等主要知識點后,通過采用個人報告、分組討論、角色扮演、動手推算、專題研討、案例分析等豐富有趣的方式充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,引導(dǎo)學(xué)生積極參與到學(xué)習(xí)活動中來,最終有效完成課堂教學(xué)目標(biāo)。比如,在《普通化學(xué)》課程“弱酸弱堿”一節(jié)中,通過讓學(xué)生分組討論然后教師概括總結(jié)的方式,將一元弱酸弱堿的pH值的計算引申到二元弱酸弱堿pH值的計算,再分析多元弱酸弱堿pH值的計算,最后到強堿弱酸鹽、強酸弱堿鹽和弱酸弱堿鹽的pH值問題。
(5)P(Post-assessment):即在授課環(huán)節(jié)即將進入尾聲時,來檢驗與評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。根據(jù)所授課程的實際情況,通過有目的有針對性的測驗或者相關(guān)考核來檢驗與評估該班部分或者全體學(xué)生的學(xué)習(xí)成效,以學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性結(jié)果來評價該班是否真正達到了設(shè)計之初提出的教學(xué)目標(biāo)。要明確的是,檢驗或者評估不是課堂教學(xué)本身的目的,而是通過對課堂教學(xué)效果的自我評價來促進教學(xué)過程的設(shè)計和改進。比如,在《普通化學(xué)》課程“氧化與還原”一節(jié)中,可以設(shè)計不同的選擇題讓學(xué)生判斷氧化還原反應(yīng)方程式中被氧化和被還原的物質(zhì)或者元素價態(tài)的多少,可以讓學(xué)生根據(jù)不同的氧化還原方程式設(shè)計不同的電池并寫出原電池符號,還可以讓學(xué)生根據(jù)電池反應(yīng)中物質(zhì)濃度的變化來判斷電池是否自發(fā)等。
(6)S(Summary):即對整個課堂進行回顧反思,梳理總結(jié)。課堂總結(jié)的目的在于通過歸納本節(jié)課的知識點和理清知識脈絡(luò),進一步加深學(xué)生的印象。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同,BOPPPS模型更加強調(diào)由學(xué)生自己進行知識的歸納總結(jié)。在總結(jié)過程中,應(yīng)以學(xué)生為主體,教師主要起引導(dǎo)的作用。這個環(huán)節(jié)的時間可以根據(jù)班級評價的結(jié)果來靈活把握,具體情況具體分析。這種方式可以用板書強化,還可以用PPT著重列出,也可以用Mind-Manager軟件整體給出。
2021年3月教育部印發(fā)了《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄(2021年修訂版)》,更是確立了高校設(shè)置的化學(xué)化工及相關(guān)專業(yè)里《普通化學(xué)》課程開設(shè)的必要性。評價《普通化學(xué)》教學(xué)效果好壞的水平高低,不僅是看教師講授相關(guān)知識點的系統(tǒng)性如何,還要看學(xué)生對相關(guān)知識點的掌握及理解程度,以及對某知識點的遷移和運用的能力。BOPPPS教學(xué)模式作為一種重視教學(xué)過程互動和教學(xué)結(jié)果反思的課程設(shè)計理念,是教師進行《普通化學(xué)》教學(xué)設(shè)計及課堂組織教學(xué)活動時最為行之有效的設(shè)計模式選擇之一。在具體到應(yīng)用BOPPPS教學(xué)模式開展某個教學(xué)設(shè)計時,教師不僅需要從教學(xué)思想和教學(xué)目標(biāo)上,還要從教學(xué)方法上精準(zhǔn)理解和把握該教學(xué)模式的內(nèi)在意義,因地制宜,具體問題具體分析,不局限于某種固定的教學(xué)形式。比如,在當(dāng)前特殊背景下,合理使用線上平臺,進行混合式教學(xué),有利于教師及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并能隨時進行教學(xué)調(diào)整,做到以學(xué)生為中心。尤其是在前測和后測時,由于線上教學(xué)統(tǒng)計效率高,相對線下教學(xué)有明顯的優(yōu)勢,因此收集學(xué)生的反饋信息會更加高效。通過BOPPPS教學(xué)模式在《普通化學(xué)》課程中的具體應(yīng)用,可看出這種教學(xué)效果是非常明顯的。所以,結(jié)合《普通化學(xué)》里BOPPPS教學(xué)模式的特點,不僅可以嘗試把這種教學(xué)模式應(yīng)用于本專業(yè)其他課程的教學(xué)中,也可以在其他學(xué)科中進行嘗試,從而為高等教育的教學(xué)改革提供參考。