馮思宇

(華東師范大學(xué)第二附屬中學(xué)前灘學(xué)校,上海 200124)

筆者嘗試在初中物理課堂教學(xué)中引入BOPPPS教學(xué)模式,并以“密度”為例,基于BOPPPS教學(xué)模式進(jìn)行模塊化教學(xué)設(shè)計,合理構(gòu)建完整的課堂結(jié)構(gòu),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行參與式學(xué)習(xí),提高課堂學(xué)習(xí)的投入度,及時有效地反饋學(xué)習(xí)信息,從而促進(jìn)課堂效率的提高和多元化教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)．

1 BOPPPS教學(xué)模式

BOPPPS教學(xué)模式是加拿大青年教師技能培訓(xùn)體系提出的一種以參與式學(xué)習(xí)為核心的教學(xué)模式．由于其效果顯著、可操作性強(qiáng),引入國內(nèi)后,在大中小學(xué),尤其是微課堂教學(xué)中受到關(guān)注和重視．[1]根據(jù)人的注意力大約可以持續(xù)15 min,該模式將課堂教學(xué)分為多個教學(xué)小單元,且要求小單元內(nèi)部以及小單元整體組成的課堂都要具有“起承轉(zhuǎn)合”的功能．具體來說,該模式主要將課堂分為引言(Bridge-in)、目標(biāo)展示(Objective)、前測(Pre-assessment)、參與式學(xué)習(xí)(Participatory Learning)、后測(Post-assessment)、總結(jié)(Summary)6個模塊,簡稱BOPPPS．[2]各模塊的主要任務(wù)及注意事項如表1．

表1 BOPPPS教學(xué)模式各模塊主要任務(wù)及注意事項

2 基于BOPPPS教學(xué)模式的“密度”教學(xué)設(shè)計

2.1 教學(xué)準(zhǔn)備

(1) 教材分析.

本節(jié)課是上海教育出版社9年級物理第6章“壓力與壓強(qiáng)”第1節(jié)的內(nèi)容．密度是第6章的核心概念,在初中力學(xué)中占有較重要地位.它既是初二力學(xué)知識的延續(xù),又為之后壓強(qiáng)和浮力的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備,因此具有承上啟下的作用．在初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中,要求通過實驗探究物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系,掌握密度概念,會計算物質(zhì)的質(zhì)量、體積或密度．

(2) 學(xué)情分析.

學(xué)生已經(jīng)學(xué)過質(zhì)量、體積的概念,掌握控制變量的方法,能較為熟練地使用電子天平測量質(zhì)量,使用量筒測量體積,這都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了較好的基礎(chǔ)．

授課班級的基礎(chǔ)較好,具備一定的實驗操作能力和數(shù)據(jù)分析能力．

2.2 教學(xué)過程

(1) 前測.

在實際課堂教學(xué)中,為了更加深入地了解學(xué)生對密度概念的理解程度,以便后續(xù)教學(xué)更有針對性地展開,筆者將前測部分放到了課堂的第一環(huán)節(jié)．完成一道不定項選擇題．

例題.以你對密度概念的理解,你認(rèn)為，

(A) 密度大的物體質(zhì)量比較大;(B)密度與物體的體積有關(guān);(C)密度與質(zhì)量和體積都無關(guān),只與構(gòu)成物體的物質(zhì)有關(guān);(D)密度是質(zhì)量和體積的比值．

全班共41人,選擇結(jié)果如圖1所示．由結(jié)果可知,雖然學(xué)生已經(jīng)在科學(xué)中學(xué)過密度的相關(guān)概念,但仍然有少部分學(xué)生對密度持有錯誤的前概念(10人次),大部分學(xué)生對密度有一個較為正確的整體認(rèn)知(37人次),學(xué)生知道密度在數(shù)值上等于質(zhì)量和體積的比值(32人次),但經(jīng)交流發(fā)現(xiàn)學(xué)生對于為什么要用質(zhì)量和體積的比值來定義密度并不十分明晰,因此在后面的教學(xué)中需要讓學(xué)生建立一個認(rèn)知過程．

圖1 選擇結(jié)果統(tǒng)計圖

(2) 引言.

教師:老師手邊有兩個金屬塊,你有什么樣的方法可以鑒別它是銅塊還是鋁塊?

學(xué)生:根據(jù)顏色．紅色的是銅塊,銀白色的是鋁塊．

老師:現(xiàn)在老師給金屬塊穿上了一層衣裳,這是兩個表面被涂上白漆的金屬塊,現(xiàn)在該如何鑒別呢?

學(xué)生:用質(zhì)量來鑒別，銅塊比鋁塊重．

老師:銅塊一定比鋁塊重嗎?

學(xué)生:不一定,體積大的鋁塊質(zhì)量可能比銅塊大．

老師:問題出在什么地方?

學(xué)生:沒有規(guī)定體積．物體的質(zhì)量不但跟物質(zhì)有關(guān),也和體積有關(guān)．

在這一模塊中通過實物的展出和鑒別問題的拋出,在吸引學(xué)生目光同時引發(fā)學(xué)生思考,之后教師以問題串的方式不斷引導(dǎo)學(xué)生找到問題所在,糾正了部分學(xué)生所認(rèn)為的“密度大的物體質(zhì)量比較大”的錯誤前概念并探討得出物體質(zhì)量的影響因素:物質(zhì)和體積,為接下來的探究實驗做好準(zhǔn)備．

(3) 目標(biāo)展示.

(a) 理解密度概念;

(b) 經(jīng)歷“探究物質(zhì)質(zhì)量與體積關(guān)系”的過程,逐步建立密度概念;

(c) 通過分組實驗,提高實驗設(shè)計、實驗操作以及數(shù)據(jù)分析能力;

(d) 會計算物質(zhì)的質(zhì)量、體積或密度,會應(yīng)用密度知識解決實際問題．

在這一模塊中,教師言簡意賅地闡明教學(xué)目標(biāo),尤其是課程的重點知識和學(xué)習(xí)價值,讓學(xué)生能夠清楚地知道通過這節(jié)課可以學(xué)到哪些知識,培養(yǎng)哪些能力,從而明確學(xué)習(xí)的方向．

(4) 參與式學(xué)習(xí).

教師:剛剛同學(xué)總結(jié)得非常好．質(zhì)量既和物質(zhì)有關(guān),也和體積有關(guān)．今天我們先來探究一下質(zhì)量與體積的關(guān)系,需要用到什么方法?

學(xué)生:控制變量法．

教師:控制什么變量相同,具體怎么操作呢?有哪位同學(xué)來發(fā)表一下自己的見解?

學(xué)生:控制物質(zhì)相同,用體積不同的同種物質(zhì)來做實驗,分別測出它們質(zhì)量．

教師:接下來的這段時間,請大家觀察你們小組桌面上所分配到的實驗器材,討論一下你們想要選取哪些器材來進(jìn)行實驗以及實驗的具體操作步驟．待會兒我請每個小組派一名代表來進(jìn)行交流．

學(xué)生認(rèn)真觀察桌面上的實驗器材,回顧它們的作用,基于實驗任務(wù)來確定實驗器材并詳細(xì)制定操作步驟．

小組代表發(fā)言.

第1大組:我們組拿到的研究對象是體積不同的銅塊．原先我們想用電子天平來測銅塊的質(zhì)量,但發(fā)現(xiàn)我們組的器材中并沒有．所以我們準(zhǔn)備用彈簧測力計先測出銅塊的重力,然后通過計算求出銅塊的質(zhì)量．由于銅塊的形狀是規(guī)則的,所以我們通過用刻度尺量出銅塊的的長寬高來求出它的體積．

第2大組:我們組拿到的是幾塊已經(jīng)用過的形狀不規(guī)則的橡皮．首先橡皮的質(zhì)量是用電子天平測量．因為橡皮的形狀不規(guī)則所以我們準(zhǔn)備選用量筒、細(xì)線和水來測出橡皮的體積．具體的操作是:先在量筒中倒入適量的水,測出此時水的體積V1,然后將橡皮系在細(xì)線上慢慢放入量筒中使其浸沒,測出此時的體積V2,那么橡皮的體積就是V橡=V2-V1．

第3大組:我們組拿到的是幾塊形狀不規(guī)則的蠟塊．蠟塊的質(zhì)量也是用電子天平測量．但因為蠟塊的形狀不規(guī)則而且它放到水里會浮起來,所以我們準(zhǔn)備用細(xì)針、量筒和水來測量蠟塊的體積．具體的操作是:在量筒中倒入適量的水,讀出此時體積為V1,然后將蠟塊放到水里,用細(xì)針頂著蠟塊使其浸沒,讀出此時的體積V2,那么蠟塊的體積就是V蠟=V2-V1．

教師對3個小組方案進(jìn)行點評和注意事項的補充．

學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計的方案進(jìn)行實驗,并利用電腦上的Excel軟件來設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù),并繪制m-V圖像．

教師電腦調(diào)取學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)和繪制圖像,讓學(xué)生介紹實驗數(shù)據(jù),分享實驗結(jié)果．

教師:根據(jù)你們小組的實驗數(shù)據(jù)和圖像,你可以得到怎樣的結(jié)論?

學(xué)生:我們畫出的m-V圖像是一條過原點的傾斜直線．所以我們認(rèn)為對于同種物質(zhì)而言,質(zhì)量與體積成正比．

教師:其他小組學(xué)生也得到了一樣的結(jié)論嗎?

學(xué)生:或者也可以說同種物質(zhì),質(zhì)量和體積的比值是相同的．

教師:很好．這兩種說法都是對的．接下來大家看一下,老師把3個小組的圖像放到了一張圖中,你還可以得到怎樣的結(jié)論呢?

學(xué)生:對于不同物質(zhì)來說,它們圖像的斜率是不一樣的,說明不同物質(zhì)質(zhì)量和體積的比值是不同的．

教師:可見質(zhì)量和體積的比值反映出了物質(zhì)的某種特性．我們用密度來表示這種特性．

教師進(jìn)而引出密度的定義和密度的公式．

這一模塊強(qiáng)調(diào)學(xué)生的“參與”,因此采用師生互動、生生互動以及小組實驗的形式進(jìn)行,使得每個學(xué)生都能參與其中,學(xué)生在提高實驗探究能力的同時也培養(yǎng)了團(tuán)隊合作的意識．

而在3組學(xué)生的方案中,第1小組的方案最容易得出,第2小組次之,第3小組的方案最難．由于蠟塊形狀不規(guī)則,且不沉于水,要測量它的體積除了需要量筒、水以外還需要借助細(xì)針(同小組的學(xué)生也給出了其他的設(shè)計方案)．在這個過程中,學(xué)生需要反復(fù)討論,同組學(xué)生之間相互質(zhì)疑,不斷優(yōu)化設(shè)計的方案．這種競爭意識可以激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情,挖掘個體的潛能,使學(xué)生之間互相取長補短共同進(jìn)步．

(5) 后測.

通過有針對性的測試,了解學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握情況,檢查教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,同時測試的結(jié)果也為后續(xù)教學(xué)設(shè)計的改進(jìn)提供參考．

題1.通常說“鐵比木重”是指為

(A) 鐵的體積比木的體積小;

(B) 鐵受到的重力比木受到的重力大;

(C) 鐵的密度比木的密度大．

題2.若其他條件未知,以下各組器材中,不能探究長方體金屬塊質(zhì)量與體積關(guān)系的是

(A) 刻度尺、水、細(xì)線、燒杯.

(B) 電子天平、刻度尺.

(C) 電子天平、水、細(xì)線、量筒.

(D) 彈簧測力計、刻度尺.

題3.試估算教室里空氣的質(zhì)量．

這3道題目分別考查的是對密度概念的理解、“探究物質(zhì)質(zhì)量與體積關(guān)系”的實驗設(shè)計以及密度公式的應(yīng)用．這3項均可以對應(yīng)到教學(xué)目標(biāo)．此外,通過題1測試結(jié)果與前測結(jié)果的對比,還可以了解到學(xué)生是否已經(jīng)糾正了關(guān)于密度的錯誤前概念．

(6) 總結(jié).

回顧本節(jié)課的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)．

教師:請同學(xué)們回顧一下我們這節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容,然后用自己的話有條理地完整地來總結(jié)一下．

學(xué)生:我們先探究了物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)對于同種物質(zhì)而言,質(zhì)量和體積的比值是一個定值,而對于不同物質(zhì),質(zhì)量和體積的比值不同,可見質(zhì)量和體積的比值反映了物質(zhì)的一種特性,這種特性就是密度．接著,我們分別學(xué)習(xí)了密度的概念、公式、單位以及它在實際生活中的應(yīng)用．

學(xué)生邊說,教師邊在黑板上完善板書,使其能夠清楚地呈現(xiàn)整堂課的學(xué)習(xí)思路,如圖2．

圖2 課堂總結(jié)

教師布置課后的作業(yè):設(shè)計并完成實驗來鑒定我們班在學(xué)校運動會上拿到的金牌是不是純金的．

在這一環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課進(jìn)行回顧,對重要的知識點和技能要點進(jìn)行梳理．為了讓學(xué)生明晰本節(jié)課的思路,教師在實際應(yīng)用中可以采用思維導(dǎo)圖或邏輯圖等方式進(jìn)行梳理．課堂總結(jié)起著承上啟下的作用,因此在梳理完知識點后還可以進(jìn)行作業(yè)的布置,下節(jié)課內(nèi)容及準(zhǔn)備工作的預(yù)告等等．