基于BOPPPS模式的遗传学教学设计：以“杂种优势”为例

吕新芳 张建民

[摘 要] 遗传学是研究生物遗传和变异的科学，是生物相关专业的核心课程之一。BOPPPS教学模式是近年来从国外引进的一种新的教学方法，这种教学方法通过参与式教学发挥学生的主观能动性，让学生主动地去获得知识，让学生成为课堂教学过程的主体。基于BOPPPS模式的教学设计，是遗传学教学中的探索与创新。

[关键词] BOPPPS模式;遗传学;学生

[基金项目] 2020年度山东大学精品在线课程项目（1070501320002）

[作者简介] 吕新芳（1985—），女，山东威海人，山东大学（威海）海洋学院讲师，主要从事海洋分子遗传学研究;张建民（1958—），男，山东菏泽人，山东大学（威海）海洋学院教授，主要从事遗传学研究。

[中图分类号] G642.4    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）40-0253-02    [收稿日期] 2020-07-12

遗传学是生物学、医学和农学等专业本科生的必修课程，掌握遗传学知识对动植物育种、疾病防治、药物研发、个体发育等的研究和生产具有重要意义。经过一百多年的发展遗传学全面进入分子水平，各种新现象、新机制相继被发现，这些均极大地丰富了遗传学的教学内容[1]。客观上要求遗传学教学从以“教师”为主体传授知识转变为以“学生”为主体，发挥学生主观能动性，通过先进的教学模式培养主动学习能力、促进辩证思维发展[2]。BOPPPS教学模式将课堂教学过程分了六个部分，即课堂引入（Bridge-in）、教学目标（Objective）、前测（Pre-test）、参与式教学（Participatory learning）、后测（Post-test）、小结（Summary）[3]。本文以《遗传学》第八章数量性状遗传中的“杂种优势”一节为例，探讨基于BOPPPS模式的教学设计。

一、教学准备

1.教学内容分析。动植物的许多重要性状往往都是数量性状，如人类的身高，作物的产量，牲畜的体重等，都属于数量性状[4]。在数量性状育种中，最常用到的方法就是杂交育種，不同性状的个体杂交产生的杂交种由于杂种优势其综合性状显著提高。杂种优势概念理论以及特点的学习，有助于学生未来对数量性状育种的理解。旨在通过对杂种优势概念、发展、特点以及研究方向的介绍，使学生牢固掌握基本原理，可以应用基本原理设计杂交试验、分析杂交结果。

2.思政元素。习近平总书记在2016年12月举行的全国高校思想政治工作会议上发表重要讲话[5]，强调各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应[6]。2020年5月28日，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》指出理学课程要注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育，培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。本节课的讲授过程将袁隆平先生的杂交水稻[7]案例贯穿始终，将思政元素融合到教学内容中。整个课程思政的层次有三：一是人生理想：袁隆平的一生都奉献在杂交水稻上，他的经历证明了信念的强大力量。作为新时代的大学生应该树立潜心钻研、报效国家的人生理想。二是薪火相传：介绍我国青年科学家团队关于杂种优势的最新研究进展，既能提升学生的科研素养，还可以体现我国科研工作者薪火相传生生不息的精神。三是造福世界：“授人以渔”让杂交水稻造福世界，体现了我国科研工作者的大家风范，将先进技术分享和推广到其他国家，为世界粮食安全做出了巨大贡献，这部分可以提升学生的科研思维以及民族自豪感。

3.学情分析。授课对象是生物相关专业大三本科生，已经学习了“生物化学”“分子生物学”以及“细胞生物学”等基础课程，已经了解杂交水稻的高产现象，但对杂种优势理解起来有一定的难度。本节重点在于介绍杂种优势的特点，为日后利用杂种优势打下坚实基础。在介绍杂种优势特点的过程中，每一项都通过实际案例进行解释说明，最后通过板书梳理所有内容。本章节的难点为杂交水稻育种方法的改进。这一部分涉及细胞质与细胞核基因共同控制水稻育性，学生理解起来有一定的难度。通过图片、动画的方式介绍控制水稻育性的基因，充分利用板书这种方式加深学生的理解。

二、BOPPPS教学模式的实施

1.引入（Bridge-in）。以共和国勋章获得者——袁隆平先生的超级杂交稻导出其蕴含的遗传学原理杂种优势。通过不同年代水稻产量的悬殊差距，引导学生思考其中的原因，继而引出本节课的教学内容。这种导入方式可以激发学生的学习兴趣，主动思考，进入学习状态。

2.教学目标（Objective）。教学目标分为以下三个层次，知识目标：准确描述杂种优势及杂交水稻的定义;熟悉杂种优势的特点。能力目标：通过实例介绍杂种优势的特点，利用这些特点进行杂种优势育种实验设计;鼓励学生查阅文献资料，了解杂交水稻的最新研究进展。素养培养：对袁隆平先生科研经历的介绍，引导学生学习袁隆平先生坚持科学思想的勇气和不断探求真理的精神，正确树立自己的人生理想，引导学生对家国情怀的思考，增强学生的自豪感、使命感和责任感。

3.前测（Pre-test）。通过雨课堂小程序推送判断题，请同学们对一些常见现象是否属于杂种优势做出判断。了解学生对杂种优势的掌握程度，调整讲授内容和讲课节奏。

4.参与式教学（Participatory learning）。课程以介绍袁隆平先生的杂交水稻开始，激发学生的学习兴趣。第一部分介绍杂种优势的概念及发展，这部分引导学生分组讨论突破技术瓶颈的方法——雄性不育植株的应用，最后引导学生思考科研过程中如何突破瓶颈。整个过程围绕“以学生为主体”的课堂理念，在教学过程中加强互动，培养学生主动思考、分析判断的能力。第二部分介绍杂种优势的特点，在讲授时每种特点都给出1～2种例子，如玉米不同品系间杂种优势的比较可以引导学生思考杂交组合的选择。第三部分介绍杂种优势未来的研究方向，引入大量本领域前沿研究成果，将本节课的基础知识与应用实践紧密联系，有助于提升学生的科研素养。

5.后测（Post-test）。习题测试：分析杂交水稻育种中三系法与二系法的优缺点。通过习题测试检验学生对本节课教学内容的理解程度。

6.小结（Summary）。围绕教学目标将本次课的内容主线再次梳理，即杂种优势的特点及利用。

三、结语

由于遗传学研究领域的不断扩大，使得教学内容愈加纷繁复杂，难度不断加深;另一方面网络信息时代的到来使得很多遗传学知识可以在网络上获取。对于低阶的事实性知识和概念性知识[8]可以借助于网络及信息化的手段，鼓励学生自主完成[9]。课堂上的时间就可通过BOPPPS教学模式进行灵活而富有挑战性的设计。BOPPPS教学模式步骤简明，可以有效帮助教师完善教学设计、把握教学内容和时间，真正做到“以教师为主导、以学生为中心”[10]。BOPPPS教学模式在遗传学教学过程中的应用改变了原来“灌输式”的教学过程，培养了学生团队合作和自主学习的能力，促进了学生对遗传学知识的理解、掌握和应用，提高了教學效率和效果。BOPPPS教学模式是师生全方位参与式的互动教学，其在遗传学教学过程中的应用为生物相关专业的课堂教学改革提供了参考方法和思路。

参考文献

[1]唐蓓.微课在遗传学教学中的应用[J].生物学杂志，2019，36（1）：112-113，116.

[2]王楠楠，劳军，丁文乔.基于BOPPPS模式的智慧课堂教学设计——以“染色体结构变异”为例[J].广东化工，2019（17）：208，212.

[3]马广强，孙有智，万红娇.有效教学法——BOPPPS的课堂教学组织设计方法[J].山东青年，2018（10）：49，51.

[4]储明星，吴常信.数量性状主效基因检测方法的介绍与评价（综述）[J].安徽农业大学学报，2000（2）：171-174.

[5]黄磊，牛菲.高校思想政治工作的人文关怀意蕴——学习习总书记高校思想政治工作会议讲话精神[J].西安建筑科技大学学报（社会科学版），2017，36（5）：14-18.

[6]彭曼丽，崔梦飞.高校“课程思政”教学改革实践路径探析[J].当代教育理论与实践，2020（1）：1-4.

[7]吴贤高.袁隆平科学精神研究[D].南昌：江西农业大学，2012.

[8]安德森·布鲁姆.教育目标分类学[M].北京：外语教学与研究出版社，2009.

[9]谢辉，钟正伟.基于信息化手段的高职《微生物技术》教学优化浅析[J].化工管理，2020（1）：60-61.

[10]朱红梅.互动式教学：以学生为中心的教学模式[J].职大学报：自然科学版，2006（2）：105，107.