基于“学习通 BOPPPS”的无机及分析化学课程线上教学设计.pdf

西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期基于“学习通+BOPPPS”的无机及分析化学课程线上教学设计王亚亚，刘静（西安科技大学化学与化工学院，陕西 西安，710054）随着信息技术的发展，其在教育领域的应用不断深化。近年来，各地高校都在大力推进线上教学，但在教师与学生层面均出现了不少问题。具体来说，教师层面存在以下问题：大部分教师对于线上教学不重视，线上教学实施次数少，总体表现出线上教学经验不足，开展线上教学活动给他们带来了一定的挑战1；部分教师未考虑到线上、线下教学的差异性，将传统的线下教学模式变为线上教学活动，缺乏创新性；线上教学过程中教师无法与学生接触，且无法通过学生的面部表情及课堂表现判断学生的真实听课状态；等等。同时，学生层面也存在一些问题，具体如下：由于线上教学缺乏课堂学习氛围及课堂约束力，部分学生难以专注学习，部分自觉性较差的学生出现挂机式学习，如有些学生一边开着直播听教师讲课、一边玩电子游戏等现象时有发生2；部分学生在线上学习过程中与教师几乎零交流，师生互动较少，且大多数都是一对一的交流，很难做到一对多互动，这使得大部分学生很容易被教师忽视；等等。概言之，线上教学使教师对课堂的管理能力变弱，调动学生积极性难度增大，进而导致线上教学出现学生参与程度低、学习效率低、不愿意与教师互动等一系列问题3。因此，如何进行合理有效的线上教学设计，以调动学生学习的积极性和主动性，显得尤其重要。无机及分析化学课程是化学与化工专业开设的一门重要基础课程，包含了气体、溶液、胶体，化学热力学，化学反应限度与化学反应平衡，物质基本组成与结构，酸碱平衡和酸碱滴定法，难溶电解质平衡与溶度积规则，原电池电动势与氧化还原平衡，配位反应平衡和配位滴定应用，定量分析法，以及电位分析法等内容。该课程以四大平衡及四大滴定法为基础，将化学热力学知识有机融入相关章节。另外，该课程主要以无机化学及分析化学为基础，重点阐述了相关的化学基础知识、基本原理及基本实验操作，根据微观理论知识分析物质组成、结构及性质的变化规律，并结合化学热力学与化学动力学等相关知识，推算化学反应过程中的热效应，进而确定化学反应进行的方向、限度、反应速率、反应机理及探讨外界因素如温度、压力等对化学反应速率的影响规律等4。因而无机及分析化学课程在帮助学生构建专业知识体系、培养专业能力等方面起到了承上启下的作用。无机及分析化学课程主要面向大一新生，是一门以实验为基础的课程，很多化学原理和基本理论知识均来源于相关实验结果。授课过程中笔者发现，部分学生缺乏利用科学思维解决和分析实际问题的能力及理论联系实际能力较弱。而自主学习并利用所学知识解决实际问题的能力对大学生毕业后适应工作环境、增强业务能力尤为重要。作为工科学生，面对不断发展的新技术，要不断学习、不断更新知识，以适应社会发展，提高自身的竞争力，即学生要利用现有的知识解决相关问题，并且要不断创新。因此，在无机及分析化学课程教学中，教师应注重培养学生的自主学习能力，以及分析和解决实践生产过程中相关化学问题的能力，并形成严谨的科学态度和学习习惯。基于此，线上教学设计过程中教师要注重培养学生理论联系实际的能力，并使其养成自主学习的习惯。近年来，以学生为中心的 BOPPPS 教学模式受到了全球各高校的推崇，其能够提高学生的课堂参与程度和学习主动性。而学习通是一款线上教育平台，含DOI：10.16681/ki.wcqe.202317039作者简介：王亚亚（1989），女，讲师，博士。研究方向：生物化工，煤炭清洁转化应用。摘要：文章首先阐述了学习通和 BOPPPS 教学模式的概念，然后论述了基于“学习通+BOPPPS”的无机及分析化学课程线上教学设计，最后对基于“学习通+BOPPPS”的无机及分析化学课程线上教学设计进行了反思。关键词：BOPPPS 教学模式；学习通；线上教学；无机及分析化学课程中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：2095-6401(2023)17-0157-04西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期有丰富的课程资源和期刊资料，教师可利用该平台掌握学生的学习动态，学生可利用该平台进行针对性的学习。因此，教师有必要将 BOPPPS 教学模式与学习通平台相结合，构建一种新颖的教学模式，从而为解决传统无机及分析化学课程线上教学相关问题奠定一个良好的基础。一、相关概念（一）学习通学习通是一个以微服务为基础，以“课程学习”和“知识传播”为主的知识共享平台。该平台收纳了海量的图书、期刊、报纸和视频等资源，是当今学生线上学习的热门软件之一。突发性公共卫生事件背景下，学习通不但能够让学生线上学习，而且能帮助教师线上出题及线上考试。另外，教师可以通过学习通平台建设自己所教课程，将相关教学资源上传到平台，同时可以开展多种教学活动，如实时发布测验、课堂考勤、随机点名、推送相关教学视频、课堂讨论、学情统计，进而引导学生积极参与教学5。因此，学习通可以作为一个非常好的线上教学辅助工具。（二）BOPPPS 教学模式BOPPPS 是一种以学生为本、以教育目的为导向的新型教学模式。该教学模式将课堂教学过程划分为六个部分，包括导入、目标、前测、参与式学习、后测和总结6。当前，BOPPPS 教学模式已被国际上多所大学和机构采用，是一种高效的教学模式。同时，BOPPPS 教学模式鼓励学生积极参与课堂，可调动学生学习的主动性和积极性，提高课堂活力，进而提升课堂教学质量。二、基于“学习通”的无机及分析化学课程线上教学设计当前，在线上教学背景下，探索一种新的课堂教学方式，较好地调动学生学习的积极性和主动性，从而实现线上教育质量不减、课程标准不降、教师真正教、学生认真学的目标，是非常有必要的。结合前文论述，无机及分析化学课程教学中教师将学习通平台与BOPPPS 教学模式相结合，可有效解决传统线上教学中遇到的众多问题，进而提高学生的线上课堂参与度及学习兴趣。基于此，笔者现以无机及分析化学课程中的“缓冲溶液和 pH 计算”这一小节内容为例，对基于“学习通+BOPPPS”的无机及分析化学课程线上教学设计方案加以论述。（一）导入（Bridge-in）对于无机及分析化学课程线上教学来说，具有挑战性的问题、相关新闻时事、个人事件、不寻常的比喻、有力的引言、有趣的活动等均可作为课堂导入，引出后续的教学内容，并引发学生课前思考，激发学生的学习兴趣。导入内容既要紧扣教学主题，又要紧密联系课程教学内容，导入的方法主要包括音像导入法、提问式导入法、类比导入法、诱思导入法、实例导入法、抒情导入法和悬念导入法等。例如，在“缓冲溶液和 pH 计算”教学中，笔者利用学习通平台以人体酸碱体质理论“只有碱性环境才能维持人体健康，酸性环境会导致各种疾病，尤其容易患癌”作为课程导入，引发学生讨论，进而提升学生的学习兴趣，并引导学生进入后续内容的学习7。（二）教学目标（Objective）无机及分析化学课程线上教学中，教师通过制定教学目标可让学生快速掌握本节课的主要学习方向和学习内容，从而提高教学效率。教学目标应从学生角度出发，聚焦教学范围，具有重点突出、具体明确、便于检测和难易适中等特点。教学目标不应局限于知识目标，还应包括能力目标和价值目标，进而达到全面育人的目的。例如，在“缓冲溶液和 pH 计算”教学中，教师要利用学习通发布教学目标，使学生了解学习“缓冲溶液和 pH 计算”内容后需达到“能正确叙述缓冲溶液、缓冲作用的概念，掌握缓冲溶液作用机制和缓冲溶液 pH 计算方法”的知识目标；在能力培养方面，要求学生通过本节内容的学习，可以解释与缓冲溶液相关的生活现象和实践生产问题；在素质培养方面，让学生意识到批判性思维习惯养成的重要性，并要求学生在后续内容的学习过程中，加强批判性思维能力的锻炼和培养。（三）前测（Pre-test）无机及分析化学课程主要面向的授课群体是大一新生，该年级学生群体构成复杂，学习基础不一，有些学生化学基础较差，对化学课程的学习兴趣不浓。因此，部分学生在线上学习无机及分析化学课程时，缺乏良好学习基础的支撑，学习积极性不高。基于此，课前测试显得尤为重要。通过课前测试，教师可较好地了解学生的预习情况和知识储备情况，帮助教师进行合理的教学设计，并适时调整教学进度。而前测内容包括是非题、选择题、问答题、小组或团西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期体活动等。教师可利用学习通平台，聚焦本节内容的教学目标进行测试。例如，“缓冲溶液和 pH 计算”教学前测内容设置如下：“酸碱食物的摄入是否可以改变人体血液的 pH？A 可以；B 不可以。”学生完成题目后在学习通平台提交答案，教师可及时查看该题目的正确率，以及时掌握学生的预习效果和对缓冲溶液概念的理解情况。（四）参与式学习（Participatory learning）当前，无机及分析化学课程线上教学中，师生之间不能进行面对面的沟通，教师也不能对学生学习过程进行有效的监控，进而难以激发学生的学习热情。同时，教学模式的突然改变导致教师没有做好充分的准备，教学资源整合欠缺，最终使得线上教学方式和内容相对单一，不能很好地调动学生的学习兴趣。如此导致学生在课堂中的参与度大大降低，严重影响了在线教学质量。而参与式学习鼓励所有学生主动参与课堂教学，即让学生利用已有的知识积累和学习经验，在课堂教学过程中将习得的知识和经验与同伴分享、交流和讨论，并对自身的知识体系和认知水平等进行深度反思。相比学生参与程度较低的传统线上课堂，参与式学习有助于构建一种和谐、民主、平等及富有人文气息的课堂环境，能够更好地激发学生的潜能，增强学生的自信心，提升学生的课堂参与度，进而有利于教学目标的达成。第一，在参与式学习过程中，教师可采用多样化教学方式，如分组讨论、个人报告、辩论、抢答、个案研究、情景模拟等，创新教学模式，提升教学效果。第二，教师可丰富教学策略，如采用问题驱动教学法、启发式教学法、情景教学法等，引导学生自主地对知识进行探索，并运用所学知识解决实际问题，进而提高学生自主学习能力和理论联系实际能力8-9。第三，在参与式学习过程中，教师可通过图表对比分析，借助直观媒体如视频、虚拟实验、任务驱动、检测练习等突出教学重点，从而加深学生对知识点的理解和掌握。例如，在“缓冲溶液和 pH 计算”线上教学中，首先教师要引导学生判断“人体酸碱体质理论”的说法是否正确，引发学生讨论，激发学生深入探索的兴趣，然后教师要侧重于引导，介绍缓冲溶液的概念、缓冲机制及影响缓冲能力的因素等，接着让学生分组探讨“人体血液的 pH 为什么始终保持在 7.357.45”“人体血液的pH 是如何维持在 7.357.45”等问题，鼓励学生结合所学内容辨证分析、总结讨论，最后教师要总结“缓冲溶液和 pH 计算”教学内容的重点、难点，并对知识点进行概括梳理。如此，可有效帮助学生理解知识，提高教学效率。（五）后测（Post-test）课后测验是优化课堂教学的一个重要环节，能够检验学生对知识的理解程度和能力的提升情况。而对于无机及分析化学课程来说，通过课后测试，教师可以了解哪些学生已经达到了教学目的，哪些学生还需要继续深入学习，然后采取相应的教学策略帮助未达到教学目标的学生进一步学习。课后测验主要包括是非题、选择题、简答题，还可以借助情境分析、反思日志、检验表和评定量表等多种方式。例如，在“缓冲溶液和 pH 计算”教学后测环节，教师可在学习通平台发布“对于酸性体质的人群而言，日常生活中饮用碱水能够起到中和作用，进而帮助机体对抗体内酸性物质，这种说法有没有科学根据？”讨论题，引导学生根据所学知识判断上述说法是否具有科学性，鼓励学生将所学知识运用到实践中，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。该讨论题既紧密结合本节课内容，又能激发学生的学习兴趣，还能强化学生对相关知识点的掌握。（六）总结（Summary）课后小结有助于学生厘清知识脉络，加深记忆，对培养学生养成积极思考的习惯具有重要作用。无机及分析化学课程线上教学中，教师要通过课堂小结，帮助学生将所学内容联系起来，形成完整的知识体系，进而提升学生对知识的吸收和理解能力，并且教师要引导学生从表象看到实质，帮助学生理解重点、突破难点。例如，“缓冲溶液和 pH 计算”在线讲授和测试结束后，教师可引导学生绘制本节课的思维导图，包括缓冲溶液概念、作用机制、pH 计算和应用，帮助学生掌握全部知识点。课堂学习结束后，学生可利用学习通上的教学资源自主学习，巩固学习效果。此外，教师还可在学习通平台发布“缓冲溶液的 pH 为什么不会因为少量酸或碱的加入而发生较大的改变？配置pH 为 7 的溶液，应该如何选择合适的缓冲溶液，选择的理由是什么？缓冲溶液中的共轭酸和共轭碱浓度之比在什么条件下的缓冲能力最大，缓冲溶液的缓冲范围是多少？维持人体血液 pH 值的缓冲对主要有哪些？”等问题，帮助学生加深对课堂内容的理解，使西部素质教育2023 年 9 月第 9 卷第 17 期学生更好地掌握知识。三、基于“学习通”的无机及分析化学课程线上教学设计反思无机及分析化学课程线上教学设计中，基于“学习通+BOPPPS”的教学模式，不仅给学生提供了丰富的线上教学资源，而且线上测验结果的直接显示也给教师带来了极大的便利，可快速了解学生对知识点的掌握情况，并据此及时调整教学的进度。同时，教师通过学习通后台数据统计信息，可以及时掌握每位学生的课堂参与度，并于课后与课堂参与程度较低的学生进行深入沟通和交流，以改善学生挂机听课的现象。另外，教师可根据学生课后测验情况，利用学习通平台推送相关的教学视频资源，如慕课、微课和智慧树等，这些视频普遍时间较短，符合学生利用碎片化时间学习的习惯。此外，基于学习通的 BOPPPS 教学模式可较好地满足学生差异化学习需求，如有些学生对化学很感兴趣，仅是课堂学习无法满足这部分学生的学习需求，而学习通海量的教学资源可为学生课外阅读与学习提供一个良好的平台。同时，学生可根据课前和课后测验了解自己在学习中的薄略点及疑难问题，进而有针对性地学习自己未掌握的知识点。因此，基于学习通的 BOPPPS 教学模式不仅可帮助学生进行查缺补漏，加强和巩固知识，还可帮助学生进行课外拓展学习。这种教学模式改变了传统的课堂教学模式和单一的线上教学模式，为无机及分析化学课程教学带来了活力，调动了学生课前思考的积极性，激发了学生课中学习兴趣，提高了学生课堂参与度，进而提高了教学质量和教学效率。虽然“学习通+BOPPPS”教学模式给无机及分析化学课程线上教学带来了新的生机，但部分学生由于一些客观因素课前准备不充分，容易在课堂中产生焦虑的情绪，不能跟上教学进度。同时，由于授课班级学生较多（约 60 人），分组讨论阶段教师难以监督每位学生的参与情况。针对这些问题，教师需要运用有效的监督手段，如在学习通中发布提醒和设置分数，学生只有完成相关学习任务才能得到相应的分数，并且这些分数将被纳入平时成绩。对于小组讨论，教师可轮流让组内成员回答相关问题，尽量使每个学生都能参加课堂讨论。另外，对于测验部分，如何设计有梯度、有层次、能引发学生思考的问题是 BOPPPS 教学实施一个非常关键的环节，对此，教师要注重由浅入深和由表及里地设置问题，并且要注意问题的进一步细化，以调动学生探索科学规律的内在动机。概言之，基于学习通的 BOPPPS 教学模式提高了教师对学生学习情况的掌握程度及学生课堂参与度。四、结语在当前信息时代新经济和新技术的高速发展下，化学与化工专业提出了“以学生为中心、以产出为导向、多学科交叉融合的创新型专业人才培养新模式”，以培养满足化工行业需求的高素质创新型人才10-11。这要求高校教育者要正确认识当前形势，不断更新教学内容，改革教学模式，完善教学制度，以适应 21 世纪科学技术发展需要。另外，面对突发公共卫生事件，教师要时刻准备线上授课，而如何确保线上教学与线下教学质量同质等效是保证教学效果的关键。在无机及分析化学课程教学过程中，笔者结合课程教学大纲要求，及时调整线上教学策略，探索了基于学习通的BOPPPS 教学模式在线上教学中应用的有效性。调查问卷结果显示，实施课前导入、课程目标、课前测验、参与式学习、课后测验与课堂总结的六步教学法，提高了学生的课堂参与度、激发了学生的学习兴趣、强化了学生对所学知识的理解和掌握。这次无机及分析化学课程线上教学尝试，初步验证了基于学习通的BOPPPS 教学模式的可行性，是一种线上教学模式的创新，可为课程改革提供新思路。参考文献：1 赵向豪,朱荣春.高校线上教学存在问题及对策建议J.科技资讯,2023,21(13):174-177.2 唐江桥,雷娜,陈智军.高校线上教学质量评价问题及对策J.牡丹江教育学院学报,2023(5):15-17,63.3 赵宸,董冠洋.高职院校线上教学存在的问题及启示J.山西能源学院学报,2023,36(2):32-34.4 马岚,贾瑛,姚俊萍,等.以学生为中心践行无机及分析化学课程思政改革J.高教学刊,2022,8(23):144-147,151.5 高明慧,向丹丹,范千喜,等.基于超星学习通平台混合式教学模式探究J.科学咨询(科技 管理),2022(4):242-244.6 曹丹平,印兴耀.加拿大 BOPPPS 教学模式及其对高等教育改革的启示J.实验室研究与探索,2016,35(2):196-200,249.7 张田勘.“酸碱体质”到底是什么J.方圆,2018(22):56-57.8 邓薇,尤怡丹.智慧教育环境下高校教学方法改革研究J.淮南职业技术学院学报,2022,22(1):78-80.9 刘冬梅.问题串式教学在无机及分析化学中的应用J.广东化工,2022,49(15):248-250.10 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