基于BOPPPS模式的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

摘要：化學(xué)是高中階段的重要學(xué)科，課程抽象概念較多、理論性強(qiáng)，涉及諸多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。傳統(tǒng)的授課方式，難以保證課堂質(zhì)量與成效，為了進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，筆者所在學(xué)?；瘜W(xué)組教師進(jìn)行了教學(xué)改革與創(chuàng)新，依托“BOPPPS”教學(xué)模式，摸索出了契合高中生認(rèn)知與學(xué)習(xí)需求、符合新課程改革要求的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略與方法。實(shí)踐表明，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成效顯著，師生互動(dòng)貫穿化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過(guò)程的同時(shí)，通過(guò)跨學(xué)科教學(xué)、大概念引領(lǐng)等，重塑了高中化學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合，切實(shí)提高了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皩W(xué)習(xí)成效。關(guān)鍵詞：BOPPPS模式；高中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；人教版實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)科中至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生習(xí)得知識(shí)、積累經(jīng)驗(yàn)、探索科學(xué)的重要途徑，也是學(xué)生發(fā)展思維能力、實(shí)踐能力，提升綜合素質(zhì)的關(guān)鍵。高中化學(xué)課程中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及多個(gè)方面，如，對(duì)學(xué)生操作能力、動(dòng)手能力以及探究能力等有一定的要求。多年來(lái)，筆者所在學(xué)校都是采用“教師示范—學(xué)生模仿”的方式展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要么教師當(dāng)堂向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，要么就是在實(shí)驗(yàn)室中讓學(xué)生根據(jù)教科書上的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，不僅實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)占比較低，且實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不太理想。一是理論與實(shí)踐結(jié)合不夠緊密，教師由于教學(xué)任務(wù)重難以高效完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，二是化學(xué)課程中理論知識(shí)較多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師主導(dǎo)整個(gè)過(guò)程，學(xué)生探究機(jī)會(huì)較少，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量低下[1]。BOPPPS教學(xué)模式由課堂導(dǎo)入（bridge-in）、教學(xué)目標(biāo)（objective）、課堂前測(cè)（pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)（participatorylearning）、課堂后測(cè)（post-assessment）、課堂總結(jié)（summary）組成，將之應(yīng)用到高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，旨在在BOPPPS框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將課前、課中、課后串聯(lián)起來(lái)，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)、靈活使用各種教學(xué)手段，消除高中生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的障礙，提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，提升現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題能力[2]。一、高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)痛點(diǎn)問(wèn)題（一）教學(xué)目標(biāo)不突出，學(xué)生主動(dòng)性差基于新課程標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)高中化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生要掌握化學(xué)反應(yīng)的基本規(guī)律、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，要求學(xué)生掌握分析化學(xué)現(xiàn)象的基本理論與方法，將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，了解化學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)、生活中的重要作用，從而更好地將知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。然而，由于化學(xué)課程與其他課程銜接不夠緊密，傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)于側(cè)重理論知識(shí)傳授，高中生思考能力、理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合能力、實(shí)驗(yàn)探究能力偏弱，加之，高中化學(xué)課程內(nèi)容理論性強(qiáng)、抽象概念難懂，歷年來(lái)學(xué)生反饋學(xué)習(xí)難度大，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)久而久之失去了探究興趣，主動(dòng)學(xué)習(xí)性較差。（二）授課方式不靈活，課堂沉悶無(wú)互動(dòng)雖然，在教育信息化2.0背景下，微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)手段、方法被廣泛地應(yīng)用到教育教學(xué)實(shí)踐之中，隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)微課視頻、虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)等的使用，給高中生了解、學(xué)習(xí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了新的途徑，但高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課方式單一，大部分情況下是教師示范或是向?qū)W生推送實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生真正參與實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)不多，對(duì)設(shè)備、儀器、化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身缺乏了解，有待進(jìn)一步展開探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從根本上改善化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀[3]。（三）對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作興趣不濃厚化學(xué)理論知識(shí)對(duì)于理解化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)至關(guān)重要。然而，由于知識(shí)與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用聯(lián)系不緊密，導(dǎo)致大部分學(xué)生實(shí)際上對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)缺乏興趣。作為一門重要的自然科學(xué)學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作是理論知識(shí)的重要補(bǔ)充與驗(yàn)證，在學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)形成與發(fā)展方面具有重要意義。因此，只有將學(xué)科實(shí)際與實(shí)際問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)，才能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)興趣，從而更好地推進(jìn)化學(xué)教學(xué)改革與發(fā)展，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)培育要求。二、BOPPPS模式下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)BOPPPS模式，強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之中，而不是聽從教師的指示，教師還要及時(shí)對(duì)學(xué)生所反映的問(wèn)題進(jìn)行反饋與指導(dǎo)。鑒于此，在BOPPPS模式，教師要將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的管控與推進(jìn)、解惑，真正讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)探究的主體。下面以“電解飽和食鹽水”為例，介紹如何基于BOPPPS模式進(jìn)行高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。（一）教材與學(xué)情分析氯堿工業(yè)是高中化學(xué)教材中詳細(xì)介紹的化學(xué)工業(yè)之一，作為氯堿工業(yè)中的重要實(shí)驗(yàn)，“電解飽和食鹽水”也是高中化學(xué)課堂教學(xué)中一個(gè)非常重要的實(shí)驗(yàn)。雖然，人教版高中化學(xué)選修1第四章《化學(xué)反應(yīng)與電能》第二節(jié)《電解池》第二課時(shí)“電解原理的應(yīng)用”中，并沒(méi)有設(shè)置該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，而是直接給出了氯堿工業(yè)使用離子交換膜電解飽和食鹽水的原理示意圖，但這并不意味著該實(shí)驗(yàn)不重要，無(wú)疑是更有難度，要求教師在未設(shè)置相關(guān)實(shí)驗(yàn)，無(wú)實(shí)驗(yàn)室電解裝置圖、原理圖，僅有氯堿工業(yè)“圖4-12離子交換電解槽”“圖4-13離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖”的情況下，需要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決真實(shí)的問(wèn)題，模擬將電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)室遷移到真正的氯堿工業(yè)的過(guò)程，幫助學(xué)生完成書本到實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)渡，進(jìn)而將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落到實(shí)處[4]。（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃、安排1.引言（Bridge-in）在開始實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師要用一段引人入勝的引言來(lái)吸引學(xué)生的注意力。例如，教師可以利用多媒體或是微課，介紹電解的原理和在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，如電解水的例子，并引出本次實(shí)驗(yàn)的主題——“電解飽和食鹽水”，幫助學(xué)生建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，為接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好鋪墊。2.目標(biāo)設(shè)定（Objective）在引言之后，教師需要明確本次實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)?；诮滩呐c學(xué)情分析，針對(duì)高中生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，將“電解飽和食鹽水”的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)定為：理解電解的基本原理，掌握電解飽和食鹽水的操作方法，了解電解產(chǎn)物的性質(zhì)和應(yīng)用。由此，設(shè)定明確的目標(biāo)，讓學(xué)生在目標(biāo)指引下有目的地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，教師也能就此評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。3.前測(cè)（Pre-assessment）在實(shí)驗(yàn)開始前，采用問(wèn)答或是小游戲的方式，了解學(xué)生的前置知識(shí)水平，并激起學(xué)生對(duì)“電解飽和食鹽水”的探究興趣。例如，詢問(wèn)學(xué)生對(duì)于電解和離子反應(yīng)的理解程度，以及學(xué)生在日常生活中是否接觸過(guò)類似的電解現(xiàn)象，便于教師了解學(xué)生的知識(shí)起點(diǎn)，從而調(diào)整教學(xué)策略，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。4.參與式學(xué)習(xí)（ParticipatoryLearning）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師利用現(xiàn)代信息技術(shù)、各種教學(xué)手段，積極引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作和觀察。例如，在“電解飽和食鹽水”實(shí)驗(yàn)開始前，教師可先演示一遍實(shí)驗(yàn)步驟，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和安全規(guī)范。然后，讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師可時(shí)不時(shí)提問(wèn)或是以討論的方式，啟發(fā)各小組學(xué)生深入思考與分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合書本上“圖4-12離子交換電解槽”“圖4-13離子交換膜法電解飽和食鹽水原理示意圖”，思考氯堿工業(yè)中“電解飽和食鹽水”實(shí)驗(yàn)的目的、作用，加深對(duì)電解原理的理解。5.后測(cè)（Post-assessment）在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以采用現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)、筆試、小組討論等多種方式，用一些選擇題、填空題或簡(jiǎn)答題，內(nèi)容涵蓋電解原理、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析等方面，來(lái)測(cè)試學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握情況以評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而確定是否存在需要進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)或澄清的知識(shí)點(diǎn)。6.總結(jié)（Summary）在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最后階段，教師還要對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，包括實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容和關(guān)鍵點(diǎn)，學(xué)生的表現(xiàn)和評(píng)價(jià)，以及實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和意義，引導(dǎo)學(xué)生回顧和鞏固所學(xué)知識(shí)，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和趣味性。三、基于BOPPPS模式的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐策略（一）從生活經(jīng)驗(yàn)著手，理實(shí)結(jié)合促進(jìn)學(xué)生“參與式學(xué)習(xí)”基于BOPPPS模式展開高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要在課堂導(dǎo)入（bridge-in）階段，多多聯(lián)系生活實(shí)際，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活現(xiàn)象、科學(xué)自然等聯(lián)系起來(lái)，利用學(xué)生熟知的生活實(shí)例、經(jīng)驗(yàn)等，最大化地激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的探究興趣，進(jìn)而將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐聯(lián)系起來(lái)，達(dá)到促進(jìn)學(xué)生“參與式學(xué)習(xí)”的目的。例如，在“化學(xué)反應(yīng)限度”教學(xué)中，教師要從學(xué)生熟悉的生活經(jīng)驗(yàn)入手，引入與“化學(xué)反應(yīng)限度”相關(guān)的實(shí)際情境，提問(wèn)學(xué)生：“為什么我們泡茶時(shí)，茶葉的顏色會(huì)逐漸變深，但最后不再變化？”由此，引起學(xué)生的好奇心，使他們意識(shí)到化學(xué)反應(yīng)并不總是進(jìn)行到底，而是有一個(gè)限度。然后，向?qū)W生告知本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，如，“通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，你們將理解化學(xué)反應(yīng)限度的概念，掌握判斷化學(xué)反應(yīng)限度的方法，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象?！笔沟脤W(xué)生明白通過(guò)這節(jié)實(shí)驗(yàn)課自己要學(xué)什么，達(dá)到什么樣的目標(biāo)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。再者，針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行ParticipatoryLearning（參與式學(xué)習(xí)）：a.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，選擇不同濃度的反應(yīng)物，觀察反應(yīng)速率和最終產(chǎn)物的變化；b.實(shí)驗(yàn)操作，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生親自操作、觀察、記錄數(shù)據(jù)，并引導(dǎo)他們分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如反應(yīng)速率的變化、產(chǎn)物的生成量等；c.小組討論：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓學(xué)生分享自己的觀察結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)小組討論，共同分析并得出結(jié)論。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論總結(jié)或課堂測(cè)試等方式，評(píng)估學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)限度概念的理解程度，以及他們是否能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生分享他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中的體驗(yàn)和感受，以及遇到的困難和解決方法，以促進(jìn)反思和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的交流。（二）聚焦實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，問(wèn)題層層遞進(jìn)，促進(jìn)深度理解想要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與深度，將化學(xué)理論知識(shí)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以外，還要針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理，以貼合學(xué)生認(rèn)知水平的方式，提出一連串的“遞進(jìn)式”問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考與探究的同時(shí)，幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù)。例如，在“氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備”實(shí)驗(yàn)課上，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)教師可以講述瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦時(shí)意外發(fā)現(xiàn)了氯氣，以及后續(xù)科學(xué)家對(duì)氯氣性質(zhì)的深入研究，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，進(jìn)而提出教學(xué)目標(biāo)“通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，你們將了解氯氣的發(fā)現(xiàn)歷程，掌握氯氣的制備方法，理解氯氣的物理和化學(xué)性質(zhì)，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問(wèn)題”。然后，聚焦實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原理，指導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)。a.實(shí)驗(yàn)演示與觀察，當(dāng)堂進(jìn)行氯氣的制備實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如黃綠色氣體的生成、濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅等。b.問(wèn)題探究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，提出層層遞進(jìn)的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，“氯氣為什么具有刺激性氣味？”“氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物是什么？”“氯氣在生活中有哪些應(yīng)用？”等。c.小組討論與分享：學(xué)生分組討論上述問(wèn)題，并分享自己的見(jiàn)解和發(fā)現(xiàn)。通過(guò)小組討論，可以促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，加深對(duì)氯氣性質(zhì)的理解。最后，以課堂測(cè)試或小組討論總結(jié)等方式，評(píng)估學(xué)生對(duì)氯氣發(fā)現(xiàn)歷程、制備方法、性質(zhì)及其應(yīng)用的理解程度。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己對(duì)氯氣的新認(rèn)識(shí)或發(fā)現(xiàn)，以促進(jìn)創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，并針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困惑，給予及時(shí)的反饋和指導(dǎo)，幫助他們更好地理解和掌握氯氣的相關(guān)知識(shí)。（三）重構(gòu)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，保證教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)在BOPPPS教學(xué)模式下，為了確保高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠持續(xù)改進(jìn)并不斷提升教學(xué)質(zhì)量，重構(gòu)教學(xué)評(píng)價(jià)體系顯得尤為重要。因此，除了傳統(tǒng)的筆試和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)外，高中化學(xué)教師還要引入口頭報(bào)告、小組討論、實(shí)驗(yàn)操作演示等多種評(píng)價(jià)方式，鼓勵(lì)學(xué)生自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)，以促進(jìn)他們的自我反思和批判性思維；采用過(guò)程性評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，如實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)合作的默契程度、解決問(wèn)題的能力等，通過(guò)觀察、記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上的表現(xiàn)，給予及時(shí)的反饋和指導(dǎo)；利用結(jié)果性評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢查他們是否達(dá)到了預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)，分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困難，找出教學(xué)中的不足，為后續(xù)教學(xué)提供參考；進(jìn)行教師自我評(píng)價(jià)與學(xué)生反饋，教師要對(duì)自己的教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，包括教學(xué)方法的有效性、課堂管理的效果、學(xué)生的參與度等，并定期收集學(xué)生對(duì)教學(xué)的反饋意見(jiàn)，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、課堂氛圍等方面，找出教學(xué)中的問(wèn)題和不足，制定改進(jìn)措施。由此，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)教師的專業(yè)成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)