黃毅 覃忠成 莫曉華 何良明

摘要：BOPPPS教學(xué)模型是一種讓學(xué)習(xí)者主導(dǎo)教學(xué)過(guò)程的模式，在北美地區(qū)高校被廣泛采用。大學(xué)物理在應(yīng)用型本科教學(xué)的課堂上受關(guān)注程度日益增加，針對(duì)非物理專(zhuān)業(yè)理工科學(xué)生的特點(diǎn)，本文基于BOPPPS模型探討大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)方法，以“轉(zhuǎn)動(dòng)定律”為例，綜合采用多種教學(xué)活動(dòng)組織策略，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思維。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;BOPPPS;轉(zhuǎn)動(dòng)定律

大學(xué)物理是民族院校理工科專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理基本原理的理解，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)相應(yīng)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和培養(yǎng)思維模式打下良好的基礎(chǔ)。大學(xué)物理課程內(nèi)容豐富，覆蓋眾多知識(shí)面和信息量，對(duì)學(xué)生建立物理模型，研究和分析物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力以及培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立開(kāi)展科學(xué)研究工作起奠基性的作用[1]。然而，由于大學(xué)物理包含較難的微積分以及電場(chǎng)、磁場(chǎng)、相對(duì)論等相關(guān)概念抽象性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍覺(jué)得很難學(xué)懂，甚至失去學(xué)習(xí)興趣。因此，大學(xué)物理教學(xué)改革迫在眉睫。BOPPPS教學(xué)模型[2]最早是由加拿大教學(xué)培訓(xùn)工作坊提出，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，將教學(xué)主體設(shè)置為6個(gè)模塊，能幫助教師快速提升教學(xué)技能，本文旨在提高大學(xué)物理課堂教學(xué)的“效率”“效果”和“效益”。

BOPPPS結(jié)構(gòu)包含六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，即導(dǎo)言（Bridgein）、目標(biāo)（Outcome）、前測(cè)（Pretest）、參與式學(xué)習(xí)（Participation）、后測(cè)（Posttest）和總結(jié)（Summary），將每一個(gè)教學(xué)模塊的英文首字母相連，即得到“BOPPPS”，簡(jiǎn)稱(chēng)BOPPPS教學(xué)模型。大學(xué)物理的BOPPPS教學(xué)模型實(shí)踐是以學(xué)生為中心，以問(wèn)題為導(dǎo)向，將物理思想和物理方法融入教學(xué)實(shí)踐，從已有知識(shí)過(guò)渡到待學(xué)知識(shí)，在課堂實(shí)踐中教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生交替互動(dòng)。在大學(xué)物理的課程教學(xué)中，以BOPPPS教學(xué)模型為基本框架，分為導(dǎo)入，學(xué)習(xí)目標(biāo)，前測(cè)，參與式互動(dòng)教學(xué)，后測(cè)及總結(jié)。我們以大學(xué)物理課程教學(xué)中的“轉(zhuǎn)動(dòng)定律”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，將BOPPPS教學(xué)模型應(yīng)用在大學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐中。

一、基于BOPPPS模型下“轉(zhuǎn)動(dòng)定律”的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）導(dǎo)入（Bridge-in）

在開(kāi)始學(xué)習(xí)新課內(nèi)容之前，能否有效地吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性是良好的開(kāi)端。本文以此為出發(fā)點(diǎn)拋出問(wèn)題，向?qū)W生展示經(jīng)典的跳水問(wèn)題。跳水是一項(xiàng)優(yōu)美的水上運(yùn)動(dòng)，中國(guó)跳水隊(duì)在奧運(yùn)會(huì)上有夢(mèng)之隊(duì)的稱(chēng)號(hào)，運(yùn)動(dòng)員在高臺(tái)跳躍并在空中完成高難度旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，再以特定動(dòng)作進(jìn)入水中。在大多數(shù)跳水項(xiàng)目中都有翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，需要自由下落的同時(shí)進(jìn)行抱腿，例如難度系數(shù)3.6的動(dòng)作是空中旋轉(zhuǎn)三周半外加前空翻，那么運(yùn)動(dòng)員是如何調(diào)節(jié)身體來(lái)完成動(dòng)作的？

（二）學(xué)習(xí)目標(biāo)（Objective）

通過(guò)分析跳水運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）理解轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的物理意義。（2）掌握剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)定律。（3）能應(yīng)用剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)定律解決轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。

（三）前測(cè)（Pre-assessment）

在多媒體課件中設(shè)置選擇題，讓學(xué)生參與回答，例如：（）是力矩中心點(diǎn)至力的作用線(xiàn)的垂直距離？A.力矩;B.力臂;C.力;D.力偶。通過(guò)前測(cè)部分，讓學(xué)生回想之前學(xué)習(xí)過(guò)的相關(guān)知識(shí)，為學(xué)習(xí)本節(jié)課的新內(nèi)容鞏固基礎(chǔ)。

（四）參與式互動(dòng)教學(xué)（Participatory Learning）

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以老師講課為主，容易出現(xiàn)“滿(mǎn)堂灌”現(xiàn)象，學(xué)生在課堂中后段往往注意力不集中，這種被動(dòng)式學(xué)習(xí)方式減弱教學(xué)效果。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，BOPPPS模型重視教學(xué)互動(dòng)，以下是本次課的互動(dòng)教學(xué)。

本節(jié)從學(xué)生熟知的力矩入手，讓學(xué)生討論如何將高中學(xué)習(xí)的靜態(tài)平衡力矩拓展到動(dòng)態(tài)問(wèn)題。當(dāng)定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體在外力矩的作用下角速度會(huì)發(fā)生變化，采取分組討論問(wèn)題方法，互動(dòng)啟發(fā)學(xué)生思考角速度形成的原因。在牛頓定律中，質(zhì)點(diǎn)i的運(yùn)動(dòng)方程為Fi+F′i=Δmiai，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，再過(guò)渡到切向方向的分力。引入角速度α，變換等式得Fitri+F′itri=Δmir2iα，式中Fitri和Fit′ri分別是外力Fi和內(nèi)力F′i切向分力的力矩，讓學(xué)生分組參與討論。

（五）后測(cè)（Post-assessment）—課堂練習(xí)

提出相關(guān)選擇題進(jìn)行檢測(cè)，例如：關(guān)于剛體對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，下列說(shuō)法中正確的是（）：A.取決于剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布，與軸的位置無(wú)關(guān);B.只取決于轉(zhuǎn)軸的位置，與剛體的質(zhì)量和質(zhì)量的空間分布無(wú)關(guān);C.只取決于剛體的質(zhì)量，與質(zhì)量的空間分布和軸的位置無(wú)關(guān);D.取決于剛體的質(zhì)量、質(zhì)量的空間分布和軸的位置。

（六）總結(jié)（Summary）

總結(jié)課堂促進(jìn)學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí)，反思自己的學(xué)習(xí)成果，形成總體認(rèn)識(shí)。在本次課中，讓學(xué)生總結(jié)“轉(zhuǎn)動(dòng)定律”中角速度與力矩的關(guān)系，拓展物理思維和邏輯思維能力。

二、結(jié)語(yǔ)

BOPPPS教學(xué)模型是一種操作性很強(qiáng)的課堂模式，注重教學(xué)互動(dòng)和反思，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況分配模塊的比重，甚至可以取消或者調(diào)整某些模塊。按照BOPPPS教學(xué)模型，精心設(shè)計(jì)每一堂課，可以提高教師駕馭課堂的能力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)大學(xué)物理知識(shí)的理解與掌握，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬文蔚.物理學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006：104114.

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[3]儲(chǔ)亞偉，葉薇薇.基于BOPPPS模型下的高等數(shù)學(xué)微課教學(xué)設(shè)計(jì)[J].山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，（9）：153156.

基金項(xiàng)目：廣西民族大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目（2017XJGY36）;大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201710608025）;廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2018JGB1651，2019JGZ117）