任怡+寧洪+劉丹+管劍波

（國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 計算機(jī)學(xué)院，湖南 長沙 410073）

摘 要：面對“微”教學(xué)實踐迅速發(fā)展的現(xiàn)狀，針對傳統(tǒng)教學(xué)方法中存在的問題，分析BOPPPS模型的內(nèi)涵及其與微課教學(xué)之間的結(jié)合點，提出采用BOPPPS模型組織微課教學(xué)，將BOPPPS模型應(yīng)用到MOOC小節(jié)制作和翻轉(zhuǎn)課堂知識點講授短視頻中，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)學(xué)員的參與性和主動性；通過“魔術(shù)與數(shù)學(xué)”微課教學(xué)案例的設(shè)計與實踐，闡述如何在微課中運(yùn)用BOPPPS模型。

關(guān)鍵詞： BOPPPS模型；微課；教學(xué)設(shè)計；教學(xué)實踐

0 引 言

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，教員注重知識的羅列和灌輸，學(xué)員僅限于做聽眾，缺乏必要的參與和反饋；教學(xué)經(jīng)驗比較欠缺的年輕教員在主題引入、課堂組織、效果評測等方面往往缺乏技巧[1]。為了改進(jìn)教學(xué)理念，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，從2013年起，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)計算機(jī)學(xué)院開始有計劃、有步驟地派出教員前往加拿大各大高校進(jìn)行為期一個月的ISW（instruction skills workshop）和CDI（course design institute）培訓(xùn)[2]。其中，ISW培訓(xùn)的核心內(nèi)容是BOPPPS教學(xué)模型，通過促進(jìn)教員有意識地使用該模型進(jìn)行教學(xué)實踐，協(xié)助教員拆解并分析教學(xué)過程，尋找教學(xué)盲點，進(jìn)而改善教學(xué)效果。

隨著網(wǎng)絡(luò)和媒體技術(shù)的快速發(fā)展，微課成為一種新興發(fā)展趨勢。將BOPPPS模型應(yīng)用到微課實踐中，對于短期內(nèi)快速提高年輕教員的課堂設(shè)計能力、加強(qiáng)有意識的課堂互動和改善授課效果有很大幫助。國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)組織的面向軍隊院校學(xué)歷教育的新教員培訓(xùn)中，實踐環(huán)節(jié)是基于BOPPPS模型的微課教學(xué)演練。參訓(xùn)教員被分為8人一組，每組安排一位具有豐富教學(xué)實踐經(jīng)驗的教授作為指導(dǎo)老師；對微課教學(xué)實踐采取參訓(xùn)教員互評、導(dǎo)師逐一點評的方式。經(jīng)過摸索和反思，通常參訓(xùn)教員第二次微課實踐的教學(xué)效果與第一次相比有較大程度的提高。

1 BOPPPS模型的內(nèi)涵

BOPPPS模型是北美高校教師教學(xué)技能培訓(xùn)中所推崇的一種課程設(shè)計模式[3]。該模型強(qiáng)調(diào)有效的課堂設(shè)計模式，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性，注重師生互動，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度和教師的授課技能。BOPPPS模型將一次完整的教學(xué)過程概括為基本的6個環(huán)節(jié)，分別是引入（bridge-in）、目標(biāo)（objective）、前評估（pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（participatory learning）、后評估（post-assessment）和小結(jié)（summary），簡稱為BOPPPS。開展教學(xué)設(shè)計時，教員須首先明確課程學(xué)習(xí)目標(biāo)，然后考慮如何有效組織教學(xué)內(nèi)容、突出教學(xué)重點及有針對地加強(qiáng)互動，從而促進(jìn)學(xué)員完成面向?qū)W習(xí)目標(biāo)的參與式學(xué)習(xí)，接著評估和檢驗是否達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)和效果；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合授課對象、課堂預(yù)期等具體情況，靈活完成引入、前評估和總結(jié)環(huán)節(jié)的設(shè)計。

BOPPPS模型為課程設(shè)計提供了一個簡單的藍(lán)圖，可操作性強(qiáng)，便于訓(xùn)練。在深入理解和思考該模型各個環(huán)節(jié)主旨的基礎(chǔ)上，結(jié)合知識點的背景和特點，研究課程在各個環(huán)節(jié)的多種可能展現(xiàn)方式并有意識地加以合理運(yùn)用，對有效優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高教員特別是年輕教員的授課技巧很有幫助。隨著教學(xué)實踐的深入，教員可在借鑒該模型的基礎(chǔ)上，對各個環(huán)節(jié)作出合理取舍并充分應(yīng)用多種教學(xué)手段，實現(xiàn)更為靈活實用的教學(xué)過程。

2 BOPPPS模型與微課教學(xué)

2.1 微課的出現(xiàn)

隨著數(shù)字媒體、移動通信、社交網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，可汗學(xué)院、TED–ED、MOOC、SPOC等新型網(wǎng)絡(luò)課堂模式出現(xiàn)。教學(xué)理念、師生互動形式、思維與認(rèn)知方式的轉(zhuǎn)變，伴隨著開放、共享和個性化的特點以及教學(xué)資源的碎片化、微型化和主體化發(fā)展趨勢[4]，使得“微”教學(xué)實踐得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了微課/微課程的概念。

2.2 BOPPPS模型在微課教學(xué)設(shè)計中的運(yùn)用

目前，微課教學(xué)設(shè)計尚無定法可依。我們認(rèn)為，作為教員進(jìn)行課程設(shè)計的一種基本模式，在以學(xué)為中心、參與式學(xué)習(xí)、基于效果的教學(xué)等方面，BOPPPS模型與微課的理念相得益彰，可被有效運(yùn)用到微課教學(xué)演練中。采用BOPPPS模型組織微課教學(xué)，嘗試將BOPPPS模型應(yīng)用到MOOC小節(jié)制作和翻轉(zhuǎn)課堂知識點講授短視頻中，可在短期內(nèi)提高課程設(shè)計效率和教學(xué)效果。

從學(xué)習(xí)者角度，優(yōu)質(zhì)的微課應(yīng)具備3個要素：吸引力、易懂性和難忘[5]。微課的時間較短，一般在10min以內(nèi)[6]，因此，在有限的時長中有效設(shè)計課程各環(huán)節(jié)十分重要。以10min時長為例，微課的BOPPPS框架見表1，其中，表中環(huán)節(jié)2和環(huán)節(jié)5可根據(jù)實際需要靈活運(yùn)用。

結(jié)合具體教學(xué)情境，微課實踐可適當(dāng)對BOPPPS模型的運(yùn)用加以調(diào)整，如對于以教學(xué)視頻為主要載體的微課，前評估和后評估環(huán)節(jié)的形式不必局限于教員在視頻中的互動，還可以與課堂練習(xí)、課后練習(xí)、答疑等相結(jié)合。

3 BOPPPS模型在微課教學(xué)案例“魔術(shù)與數(shù)學(xué)”中的應(yīng)用

微課不但適用于知識、技能或思想的傳播，而且可用于教學(xué)培訓(xùn)。通過對教員進(jìn)行微課教學(xué)訓(xùn)練并輔以教學(xué)錄像、同伴互評和專家點評，可在短期內(nèi)提高年輕教員的教學(xué)技能。本節(jié)給出通過微課進(jìn)行基于BOPPPS模型教學(xué)實踐訓(xùn)練的一個案例，該案例通過演示“15張紙牌”魔術(shù)這一趣味性游戲，不僅會展示游戲的玩法，還會揭示游戲背后數(shù)學(xué)規(guī)律的奧妙，提高學(xué)員對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重視，鑒賞到“數(shù)學(xué)之美”。該微課案例短小精悍、直觀且貼切地運(yùn)用BOPPPS模型，一方面可用于BOPPPS模型的教學(xué)，另一方面對探討如何在微課中運(yùn)用BOPPPS模型也有借鑒意義。案例設(shè)計見表2。

3.1 引 入

通過演示“15張紙牌”魔術(shù)引入微課主題。選擇該魔術(shù)的主要原因是其操作簡單且易掌握，適合在時長有限制的微課上進(jìn)行演示。為了增加學(xué)生的參與感，增強(qiáng)魔術(shù)表現(xiàn)效果，可任選一位學(xué)員作為志愿者，配合主講教員（魔術(shù)師）進(jìn)行演示。魔術(shù)表演步驟如下。

（1）由志愿者在一副普通的撲克牌中任取15張不同的紙牌，隨意洗牌后，任選一張（此處稱之為X）展示給其他學(xué)員，并提示其要讓魔術(shù)師看到所選的X。

（2）魔術(shù)師按從右往左依次循環(huán)發(fā)牌的方式把紙牌分3疊，如圖1所示，圖中矩形表示紙牌，其上的數(shù)字表示發(fā)牌順序；分發(fā)完畢，在不看牌面的情況下，由志愿者告訴魔術(shù)師X在哪一疊紙牌中。

（3）魔術(shù)師將3疊紙牌按順序依次收起，紙牌背面向上并將含有X的那疊紙牌放最下面。

（4）魔術(shù)師由上往下依次分發(fā)手里的紙牌，按第2步中的方法分3疊，分發(fā)完畢，在不看牌面的情況下，由志愿者告訴魔術(shù)師X在哪一疊紙牌中：①如果在第1疊紙牌中，則可判定該疊紙牌最上面一張就是X（在第3.4節(jié)中解析）。在不看牌面的情況下，向觀眾展示（注意：為了障眼，還是將3疊紙牌按順序依次收起，紙牌背面向上，含有X的那疊紙牌放最下面，從下往上數(shù)第5張就是X）；②如果X在第2疊紙牌或者第3疊紙牌中，則重復(fù)步驟3，按第4步中的方法仍然將紙牌分為3疊，由志愿者告訴魔術(shù)師X在哪一疊中：如果在第1疊，這疊紙牌最上面那張就是X，否則在哪一疊紙牌中，該疊紙牌從上往下數(shù)第二張就是X（在第3.4節(jié)中解析）。

上述步驟的實際操作比較簡單且時間可控，教員須在課前多加練習(xí)，熟練掌握其玩法，控制游戲節(jié)奏并在展示中適當(dāng)加入表演元素。學(xué)員通常會按預(yù)期融入其中，并在演示完畢后表示不明白為什么可以找到最初的那張紙牌，極少數(shù)情況下，有學(xué)生可能了解該魔術(shù)，教員可示意其暫時保持安靜。展示完畢，教員可以提及有一類魔術(shù)，如“會說話的王牌”，靠的并不是精湛的手法、肢體或道具的掩護(hù)，也不是“心靈感應(yīng)”和“透視眼”，而是隱藏的數(shù)學(xué)原理。

3.2 目 標(biāo)

在引入微課主題后，教員應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)是解密“15張紙牌”小魔術(shù)，使學(xué)員明白隱藏在魔術(shù)背后的數(shù)學(xué)原理，幫助學(xué)員提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

3.3 前評估

在解析“15張紙牌”原理之前，教員可以先做一個小調(diào)查，提出兩個問題：是否聽說過“15/21張紙牌”？會玩“15/21張紙牌”嗎？學(xué)員的回答一般都是否定，如果有肯定答案，可以進(jìn)一步要求學(xué)員歸納該魔術(shù)的數(shù)學(xué)原理。

3.4 參與式學(xué)習(xí)

教員可采用圖示為主、課件動畫為輔的方式，直觀形象地再現(xiàn)“15張牌”魔術(shù)中幾次發(fā)牌過程和目標(biāo)牌的定位思路；指出該魔術(shù)總體上是通過排除法最終定位到X的位置，即每次分發(fā)紙牌并由志愿者指認(rèn)X在哪一疊，實際上是在縮小找牌范圍。

第1次發(fā)牌后，通過志愿者的提示，目標(biāo)牌X的定位范圍縮小到5張，如圖2所示，假設(shè)是在第2疊紙牌中，第1或3疊紙牌的后續(xù)處理方式相同。

第1次發(fā)牌完畢，收起時紙牌背面向上，含X的那疊紙牌放最下面，而發(fā)牌又是由上往下依次分發(fā)，因此第2次發(fā)牌后，如圖3（a）所示，如果X在第1疊紙牌中，即可定位到X，如圖3（b）所示；或者將找牌范圍縮小到2張，如圖3（c）所示，不妨設(shè)X在第2疊紙牌中，X在第3疊紙牌的情況類似，略。

若出現(xiàn)如圖3（c）的情況，則需進(jìn)行第3次發(fā)牌。第3次發(fā)牌后，如圖4（a）所示。通過志愿者指認(rèn)X在第2疊紙牌還是第3疊紙牌中，從而確定哪張是X。如圖4（b）所示，確定X在第3疊紙牌中，那么X就在自下而上第4張；若在第2疊紙牌中，情況類似，不再贅述?？梢钥闯?，最多3次發(fā)牌即可精確定位到X。

在上述解析過程中，由志愿者指認(rèn)紙牌所在疊，這是學(xué)員參與教學(xué)的一種形式，可以活躍課堂氣氛；另外，須在適當(dāng)時機(jī)采用啟發(fā)、提問、回答等交互方式，加深學(xué)員對原理解析的印象和理解程度。原理解析完畢后，教員點出此處的“魔法”即數(shù)學(xué)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，可通過引用名人名言強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)對魔術(shù)的重要支撐作用，并結(jié)合自然界及生活中的數(shù)學(xué)，如飛蛾撲火為什么飛行的路線不是直線而是螺線等，激發(fā)學(xué)生的思考和好奇心。

3.5 后評估

在參與式教學(xué)結(jié)束后，教員可通過以下問題獲取學(xué)生反饋，達(dá)到評價學(xué)習(xí)效果的目的。

（1）“15張紙牌”中用到了數(shù)學(xué)的什么思想？如果在前評估中有學(xué)員歸納，可對照是否正確。

（2）第2次和第3次分發(fā)紙牌前應(yīng)該注意疊放順序嗎？為什么？

（3）最多經(jīng)過幾次紙牌分發(fā)可以定位目標(biāo)紙牌？

通過第3.4節(jié)中的動畫演示和講解，以上問題應(yīng)該不難回答。

3.6 小 結(jié)

在微課小結(jié)環(huán)節(jié)，首先回顧這節(jié)課演示了“15張紙牌”，解析了背后的數(shù)學(xué)原理，接著總結(jié)魔術(shù)與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系，鼓勵學(xué)員發(fā)現(xiàn)“數(shù)學(xué)之美”并樂在其中，為學(xué)員布置課后興趣作業(yè)，讓他們練習(xí)該魔術(shù)的操作，試著給家人或者朋友演示。

4 教學(xué)實踐效果和體會

采用BOPPPS模型進(jìn)行微課教學(xué)設(shè)計，重點在于利用BOPPPS框架有效組織課堂內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)通過教師主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)員主動學(xué)習(xí)。我們將BOPPPS模型應(yīng)用到國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)夢課平臺MOOC“麒麟操作系統(tǒng)及應(yīng)用”的建設(shè)中?？紤]到該課程受眾的專業(yè)背景和預(yù)備知識有所不同，我們在明確教學(xué)目標(biāo)的前提下，在操作系統(tǒng)簡要進(jìn)化史、操作系統(tǒng)功能、軟硬件生態(tài)環(huán)境、系統(tǒng)安全增強(qiáng)、可靠性增強(qiáng)等小節(jié)的設(shè)計中，采用類比、案例、圖解等方式引入并講解相關(guān)課程內(nèi)容，以吸引學(xué)員注意力，提高其參與度；通過講課過程中的設(shè)問、課堂和課后練習(xí)，評估學(xué)員的學(xué)習(xí)情況；在小節(jié)結(jié)束前總結(jié)本節(jié)知識點，必要時簡單引入下一節(jié)將要講到的內(nèi)容。該課程教學(xué)內(nèi)容、老師講授和聽課的線上評價情況為優(yōu)；BOPPPS模型教學(xué)培訓(xùn)中的“魔術(shù)與數(shù)學(xué)”微課也取得較好的效果，受眾認(rèn)為該微課對增加課程互動和學(xué)員參與度以及提高學(xué)員的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣很有幫助。

通過在教學(xué)過程中明確目標(biāo)，采用比較親和的講法，設(shè)計一些場景并在微課中適當(dāng)位置設(shè)置對前導(dǎo)內(nèi)容的小結(jié)和后續(xù)活動的提示，在課件制作中引入貼切的動畫、第三方視頻、趣味性圖片、相關(guān)熱點事件等，使學(xué)員體驗到循序漸進(jìn)、前后一體又寓教于樂的認(rèn)知過程，提高學(xué)習(xí)主動性。實踐表明，嘗試將BOPPPS模型與MOOC小節(jié)等微課設(shè)計相結(jié)合，展開具體教學(xué)，有助于使教員更加明確教學(xué)目的和注重目標(biāo)如何達(dá)成，能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。

5 結(jié) 語

微課作為一種教學(xué)模式，已廣泛應(yīng)用到MOOC、SPOC等新型網(wǎng)絡(luò)課堂模式中。我們提出將BOPPPS模型運(yùn)用到微課教學(xué)設(shè)計與實踐中，并通過“魔術(shù)與數(shù)學(xué)”這一微課教學(xué)案例進(jìn)行展示。今后我們將進(jìn)一步結(jié)合教學(xué)實踐，研究BOPPPS模型在微課教學(xué)中運(yùn)用的效果評估。

第一作者簡介：任怡，女，副研究員，研究方向為計算機(jī)操作系統(tǒng)、虛擬化和代碼質(zhì)量分析技術(shù)，renyi@nudt.edu.cn。

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（編輯：宋文婷）