基于BOPPPS模型的复习课教学实践

朱娅欣 丁立平

摘要：基于BOPPPS模型，进行“物质结构元素周期律”复习课的教学设计。转变知识罗列、机械训练的传统复习方式，通过创设多元情境，激发学生学习兴趣，以问题促进学生积极思考、主动探索，帮助学生构建系统化的元素周期律（表）知识结构，提高学生分析解决问题的能力。

关键词：BOPPPS模型;元素周期律;核心素养

文章编号：1008-0546（2022）10x-0071-04中图分类号：G632.41文献标识码：B

一、研究背景

《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《新课标》）聚焦如何教和怎样学。教师在教学过程中要以学科大概念为统领，整合教学目标、学习内容与教学流程，[1]注重学科核心素养的功能价值，实现知识向能力的转化。[2]使学生能够在真实情境中，结合已有知识经验，发现问题，收集相关证据并合理推理，设计实验验证结论。[3]

复习是一个查漏补缺的过程，是学生通过再次学习、整合所学知识、不断优化思维、提升解决问题能力的过程。[4]然而由于缺乏合理的教学设计，使得复习课变成了习题课。精讲精练、机械训练或许能暂时提高学生对知识的记忆，但是缺乏高阶思维的学习方式对素养的提升毫无裨益，[5]枯燥乏味的复习方式会使学生对学习逐渐失去兴趣。

本文基于BOPPPS模型，进行“物质结构元素周期律”复习课的教学设计。该教学设计注重以学生为主体，采用问题导向式、探究式的活动方式，帮助学生回忆所学知识，建构原子结构和元素周期律（表）模型，深化学生对“位—构—性”三者关系的理解，培养学生分析、解決问题的能力，从而提高学生的化学学科核心素养。

二、BOPPPS教学模型

BOPPPS教学模型最早由加拿大英属哥伦比亚省教师培训工作坊ISW（instructionalskillsworkshop）提出，旨在转变“以教师为中心”的传统教学状态，注重开展以学生为主体的探究式、个性化、参与式的教学活动。根据学生注意力集中规律，将整个教学过程分为六个阶段：引入（Bridge-in）、教学目标（Objec?tive）、前测（Pre-assessment）、参与式学习（Participa?toryLearning）、后测（Post-assessment）和总结（Sum?mary）[6]。BOPPPS模型各元素含义见表1。

BOPPPS模型是转变传统接受式教学，围绕教师、学生和课程三要素，建构“生生互动”“师生互动”的新型教学结构。基于BOPPPS的教学模型，有助于实现从“教师教”向“学生学”的转变，提升学生的自主学习能力。

三、学情分析

1.课程标准内容

课程标准中指出，要注重组织学生开展概括关联、比较说明、推论预测、设计论证等活动，了解同周期和同主族元素性质的递变规律，体会元素周期律（表）在学习元素及其化合物知识及科学研究中的重要作用。[8]

2.教材分析

本节课内容选自人教版必修二第一章，教材知识呈现循序渐进，注重情境的使用。从化学史切入，了解元素周期表的发展历程从而认识元素周期表的结构，通过实验探究归纳出元素的性质，了解同周期、同主族元素性质的递变规律，通过介绍原子核外电子排布，解释元素周期表与元素周期律的内在本质，以及元素周期律（表）在科学领域的重要用途。

3.教学对象分析

本节课是“物质结构元素周期律”的复习课，学生对元素内在的递变规律有一定的感性认识，也能较好地理解“位—构—性”三者的联系，可以初步描述和解释元素性质，也可以对同周期或同主族元素的性质进行比较。但学生只停留在机械地应用元素周期律，对其内在逻辑关系还不是很明晰，并未形成较为系统认识。高一学生能够通过类比、归纳的方法进行学习，但是知识的迁移应用能力不足，解决实际问题的意识和能力有待提高。

四、教学设计

高中生知识储备不足，自我总结、自我监测能力较低，不能根据自身学习情况制定学习目标。基于高中生的特点，教师对学生先进行前测，通过前测结果制定不同水平的教学目标，以满足不同层次学生的发展要求。

1.前测

[教师]元素周期律与元素周期表这节内容最重要的是能够建立“位—构—性”一致的元素观念，请同学们从元素位置、性质、结构这三点梳理本节内容的结构框架，画出概念图。

[学生活动]大部分学生能够写出元素位置、结构、性质之间的关系，画出概念图，但只是机械地记忆，没有深刻理解知识，知识的运用能力不足。

设计意图：通过绘制概念图，检测学生是否形成结构化的知识，了解学生对知识的掌握情况，在此基础上结合学情确定教学目标以及学习活动内容。

2.目标

（1）通过前测，确定复习课的教学目标：

①能够建立元素性质、原子结构、元素位置三者之间的联系。

②能够运用原子结构解释元素性质，建构基于元素周期律对物质性质进行预测和检验的认识模型。

③通过探讨未知元素的结构、性质、用途，感受元素周期律的重要作用。

（2）根据教学目标设定本课的评价目标：

①通过氮族元素原子结构与其性质的互相推断，诊断并发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

②通过运用元素周期律推断氮族元素性质，培养学生证据推理与模型认知的核心素养。

③通过设计实验方案验证N、P的非金属性强弱，诊断并发展学生科学探究的素养水平。

④通过农药对生产、生活影响的认识，培养学生科学态度与社会责任的核心素养。

3.导入

[教师]播放影视作品中砒霜中毒的片段。

[学生]注意力被吸引。

[教师]砒霜的主要成分是砷，砷具有什么样的物理、化学性质呢？我们一起来探索吧。

设计意图：建构生活情境，激发学生学习兴趣，引入本节课的重点元素“砷”。

4.参与式学习

[教师]展示砷造成的水污染、食品中含砷造成人中毒、农药的大量使用对社会与生活造成的危害、砷用作合金添加剂的图片。

[学生]认真观看材料，了解到砷在生活中应用十分广泛。

设计意图：砷对于促进人类的进步与发展有着不可取代的作用，但是不合理滥用砷也会对人类的生产、生活造成极大的危害。通过对砷在生产、生活中应用的介绍，使学生体会到化学与生活的密切联系，提高学生的科学态度与社会责任，同时也有利于培养学生批判性思维，学会从多个角度去看待事物。

[展示]提供砒霜的化学式、砷元素的性质和用途的资料卡片。

[教师]请同学们结合材料判断As的化合价。查阅资料可以知道As的原子序数为33，请同学们试着画出As的原子结构示意图。

[学生]回顾以前学习过的化合价以及元素周期表的相关知识回答，并画出As的原子结构示意图。

[教师]请判断As在元素周期表中的位置，根据位置推测As属于金属还是非金属？

[学生]根据原子结构判断出As位于第四周期第ⅤA族，并根据周期表中金属与非金属分界线判断出As为非金属。

[教师]砷位于周期表中金属与非金属交界处，是一种良好的半导体材料，可用做发光二极管、太阳能电池。

[教师]通过资料卡片我们可以看到砷具有毒性，并且可用作农药，初中我们学习过P也是农药的主要成分。请问同学们，为什么砷和磷具有如此相似的性质呢？

[学生]回想元素周期律的知识回答，因为磷和砷位于同一主族，最外层电子数相同，因此具有相似的化学性质。

[教师]同学们都知道硝酸是一种酸性非常强的酸，请同学们大胆猜测砷酸的酸性如何？请解释你们猜测的原因。

[学生]砷酸酸性比硝酸弱，同一主族随着原子序数递增，非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性减弱。

设计意图：以砷为例通过原子结构判断元素在元素周期表中的位置，根据元素周期律推测元素可能具有的性质，帮助学生建构元素“位—构—性”三者之间的联系，从而构建元素周期表与元素周期律的认知模型，发展学生证据推理与模型认知的核心素养。根据核外电子结构的相似性，判断物质性质的相似性，有利于发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

[教师]同学们已经能够熟练运用元素周期律这个工具了，请同学们判断磷与氮谁的非金属性更强？谁的还原性更强？能否设计实验方案验证你们的猜测？

[学生]氮的非金属性比磷强，还原性比磷弱。并设计方案：

方案一：比较相同浓度下磷酸和硝酸酸性强弱，可以用pH试纸测试磷酸以及硝酸的酸性大小。

方案二：比较PH3与NH3分子的稳定性。

学生用课上总结的规律解释N的非金属性大于P，因此NH3的稳定性大于PH3，但不明白其原理，也无法设计实验方案进行验证。

[教师]同学们回去查阅资料，了解影响氢化物稳定性的因素有哪些？

查阅资料，大部分学生了解到氢化物的稳定性与分子内的化学键以及化学键的键能息息相关，N—H的键能比P—H的键能大，所以NH3更稳定。

设计意图：通过查阅资料、设计实验方案等活动验证N元素与P元素非金属性强弱，有助于综合调动多方面的知识解决问题，开阔学生视野，培养学生信息素养以及科学探究的能力。在查阅资料过程中，学生了解到化学键键能等相关知识，为后期学习化学键一节内容奠定基础。

5.后测

在前测中学生已经能够绘制出这一节内容的概念图，但只是机械地记忆，没有形成较为系统的认识。后测采用练习题的形式检验学生对知识的应用能力。

[习题]美国航天局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌，這种细菌能利用砷代替磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应。根据材料进行预测，下列说法错误的是

A.医生通常会给砒霜中毒的患者服用一定剂量的氧化剂解毒

B.砷原子核电荷数较大，对核外电子束缚能力强，因而砷酸不易电离出H+，其酸性比磷酸弱

C.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷参与生化反应，制造混乱

D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路

[学生]由于本节课是复习课，所以学生很容易想到运用元素周期律相关知识解决问题。分析A选项，As化合价为+3价，其最高价态为+5价，因此具有一定的还原性，可以被氧化剂氧化成无毒的+5价砷;B选项，磷酸酸性比砷酸强是因为磷比砷的氧化性强。大部分学生通过分析后能选出正确答案B;结合生活经验以及分析题干信息，能够判断选项C和D符合题意。

设计意图：以练习题的形式对学生进行后测，用于检验学生对知识的掌握应用情况。此题还涉及氧化还原及生物知识，综合程度较高，难度相对较大，有助于培养学生的多方面素养。

6.总结

绘制思维导图（见图1），帮助学生再次复习本节的知识内容。

五、教学建议

1.创设多元情境

恰当的情境对于教学是点睛之笔。通过创设真实情境，营造良好的学习氛围，激发求知欲，培养学生解决实际问题的能力，从而提升教学效果。创设多元情境时，不仅要注重情境的内容，还应关注情境的形式。内容上可以包含化学史、化学实验、科技前沿、日常生活等多方面情境，贴近生活，从而吸引学生注意力;形式上不应仅局限于知识阅读，可以增加小组交流讨论、问题探究等，采用以提高学生核心素养为导向的情境素材。

2.“学生为主体”的参与式学习

深山树木分长短，荷花出水见高低。学生是具有差异性、能动性的个体。在教学设计时，教师应关注学生的主体地位，预设教学过程中可能发生的各种情况，针对不同水平的学生设计不同的学习目标，满足不同层次学生的学习需求，促进学生的个性化发展。同时精选多种教学方式，将实验、小组交流合作、探究等多种学习方法与讲授法相结合，逐步发展学生化学学科核心素养。

3.关注学生的高阶认知

教学过程中可通过提出问题、解决问题，促进学生深度学习。问题的难易程度、水平高低决定了学生对该问题的思考深度，教师应将培养学生知识记忆等低阶认知能力，向知识应用与创新等高阶能力的方向发展。[9]应基于真实情境、在学生现有能力水平基础上合理设计问题，提高问题的目的性与针对性，激发学生思维碰撞，提高学生分析问题、解决问题的能力。

六、总结

传统复习课，以知识罗列、反复训练为主，教学过程枯燥乏味，难以调动学生的主观能动性，学生对课程逐渐丧失兴趣。本课基于BOPPPS模型进行教学设计，通过创设真实情境，帮助学生建构原子结构和元素周期律（表）认知模型，提高学生分析和解决问题的能力，诊断并发展学生的理论模型结构化水平，评价学生学科核心素养的发展水平，判断学生是否达到学业质量标准。基于BOPPPS教学模型的复习课，不仅能够活跃课堂氛围，提高学生学习热情，还可以增强师生互动，营造良好学习探究氛围，进而提高课堂教学质量。

参考文献

[1]李明.指向发展化学学科核心素养的单元整体教学设计——以人教版化学必修一“原子结构与元素周期表”为例[J].化学教与学，2021（06）：59-64，50.

[2]王磊，魏锐.学科核心素养发展导向的高中化学课程内容和学业要求——《普通高中化学课程标准（2017 年 版）》解读[J].化学教育（中英文），2018，39（09）：48-53.

[3]陈晓晔.普通高中化学课程标准（2017版）解读[J].文理导航（中旬），2018，20（07）：63-64.

[4]劉艳.有顺序 有趣味 有意义——基于思维发展的化学复习课设计策略的微研究[J].化学教与学，2021（07）：55-58.

[5]邓小进.基于发展学生核心素养的主题式教学设计实践探索——专题复习课“化工流程题”的教学设计[J].化学教与学，2018（12）：55-58，31.

[6]李爽，付丽.国内高校 BOPPPS 教学模式发展研究综述[J].林区教学，2020，275（02）：19-22.

[7]潘芬.生物课堂参与式教学环节优化策略[J].中学课程资源，2021，17（05）：19-20.

[8]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017版）[S].北京：人民教育出版社，2018.[9]杨玉琴，赵华.核心素养视域下的初中化学专题复习课教学策略——以“我们周围的空气”复习课为例[J].化学教学，2018（06）：41-47.