摘要：傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程重視學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)原理的理解以及實(shí)驗(yàn)儀器的操作，缺乏對學(xué)生自身知識儲備的關(guān)注，且忽視學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。針對這些問題，文章以“等厚干涉”為例，嘗試將BOPPPS教學(xué)理念運(yùn)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計之中，并將BOPPPS教學(xué)六要素合理地分布到線上與線下的教學(xué)任務(wù)中，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、提高學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

　　關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);BOPPPS教學(xué)法;教學(xué)設(shè)計

　　物理老師評職稱投稿刊物：《大學(xué)物理》我國物理類核心雜志 是中國物理學(xué)會主辦的、以高校物理教學(xué)研究為主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)性刊物，是中國科技論文統(tǒng)計源期刊及我國物理類核心期刊。

　　一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課特點(diǎn)

　　大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等學(xué)校理工科學(xué)生的必修基礎(chǔ)課，不但可對大學(xué)物理這門基礎(chǔ)理論課起到輔助作用，更是對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)培訓(xùn)的基礎(chǔ)。在這門課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不但可以學(xué)習(xí)基本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能，加深對物理理論知識的理解，還可以從這些經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)中獲得啟發(fā)與靈感，從而激發(fā)學(xué)生科研探索與創(chuàng)新的熱情，最終培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作作風(fēng)及科學(xué)態(tài)度。當(dāng)前，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略，在這種背景下講好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課，培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)的大學(xué)生，為國家輸出更多的智力支撐就顯得尤為迫切和重要。

　　傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭话惆�括：教師的理論講解，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃�理、儀器操作與保護(hù)、注意事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等;學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，包括儀器使用、原始數(shù)據(jù)記錄等;實(shí)驗(yàn)報告撰寫，包括數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析及思考題解答等。這種教學(xué)模式注重理論知識的傳授與驗(yàn)證，對于學(xué)生加深物理概念和規(guī)律的理解以及熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的使用具有較大幫助。然而，該教學(xué)理念存在以教學(xué)者為中心的缺陷，缺乏對學(xué)生自身知識儲備的關(guān)注，忽視學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生大多只是對實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡單的重復(fù)，不利于對學(xué)生主動探索以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

　　此外，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)往往獨(dú)立性很強(qiáng)，分立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性并不大，不同專業(yè)的理工科學(xué)生對同一物理知識的掌握程度也不盡相同，這無疑增加了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的難度。因此，充分利用好現(xiàn)有的高校教學(xué)資源，探索出適應(yīng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)的教學(xué)模式，對上好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課至關(guān)重要。來自加拿大的BOPPPS教學(xué)法以學(xué)習(xí)者為中心，能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)熱情，因此我們在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中引入BOPPPS教學(xué)理念，以解決當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，增強(qiáng)學(xué)生的參與感與獲得感，并最終提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。

　　二、BOPPPS教學(xué)法概述

　　BOPPPS教學(xué)模式源于加拿大教師技能培訓(xùn)工作坊(ISW)，以建構(gòu)主義和交際法為理論基礎(chǔ)，對課程教學(xué)進(jìn)行模塊化分解，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課堂中的主動角色，突出學(xué)生的參與式學(xué)習(xí)。實(shí)踐表明BOPPPS是一種行之有效的教學(xué)模型，在北美諸多名校較受推崇，在全球已有100多所高校和產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)引入了該教學(xué)模式。

　　近幾年，我國部分高校也陸續(xù)對新進(jìn)教師進(jìn)行ISW技能培訓(xùn)，通過短時間高強(qiáng)度的微型教學(xué)課程演練，讓青年教師快速掌握BOPPPS教學(xué)模式的設(shè)計理念，為課程教學(xué)目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。BOPPPS教學(xué)法主要分為六個模塊：導(dǎo)言(Bridgein)、學(xué)習(xí)目標(biāo)(Learningobjective)、前測(Pre-test)、參與式學(xué)習(xí)(Participatorylearning)、后測(Post-assessment)和總結(jié)(Summary)。導(dǎo)言的功能在于建立課程內(nèi)容與學(xué)生之間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)興趣，可以不拘泥于形式，尤其在學(xué)習(xí)氛圍不濃的課堂中，顯得更為重要。

　　學(xué)習(xí)目標(biāo)是課程教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生應(yīng)該掌握的知識、技能或態(tài)度，應(yīng)具有精確和簡潔的特點(diǎn)，這也是我們教學(xué)設(shè)計所應(yīng)關(guān)注的終極目標(biāo)。前測的目的是獲知學(xué)生對本堂課知識的掌握情況，以便教學(xué)者能夠有針對性地設(shè)計課程內(nèi)容。參與式學(xué)習(xí)則強(qiáng)調(diào)學(xué)生能夠主動投入課堂學(xué)習(xí)，以期達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。后測是在完成教學(xué)內(nèi)容之后，對學(xué)生課程內(nèi)容的掌握情況以及學(xué)習(xí)目標(biāo)是否達(dá)到的摸底。總結(jié)則是在結(jié)束教學(xué)的最后階段，幫學(xué)生梳理并反思所學(xué)內(nèi)容，營造出完成的感覺，往往可以引出后續(xù)課程。

　　三、BOPPPS教學(xué)法用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的探索

　　BOPPPS教學(xué)法常應(yīng)用在理論課的課程設(shè)計之中，按照BOPPPS教學(xué)法的六要素將整個課堂分成六個模塊，每個模塊有各自的功能且相互關(guān)聯(lián)，最終實(shí)現(xiàn)本堂課的教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)課具有自身特點(diǎn)，并不能完全以理論課的模式進(jìn)行課程設(shè)計，因此，我們充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，采用線上與線下、課前與課上相結(jié)合的方式，將BOPPPS教學(xué)理念應(yīng)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程之中。下面我們以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中的“等厚干涉”為例，說明BOPPPS教學(xué)設(shè)計在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的實(shí)踐。

　　(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.觀察牛頓環(huán)所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象，加深對光的等厚干涉原理的理解;2.用牛頓環(huán)實(shí)現(xiàn)平凸透鏡曲率半徑的測量;3.用劈尖干涉法測量出頭發(fā)絲直徑;4.學(xué)習(xí)讀數(shù)顯微鏡的操作方法。

　　(二)導(dǎo)言、前測及參與式學(xué)習(xí)這三個模塊設(shè)計均采用線上與線下、課前與課上相結(jié)合的方式。以我校物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為例，我們以慕課的形式，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程視頻及相關(guān)學(xué)習(xí)資料放在校園應(yīng)用門戶以及超星學(xué)習(xí)通等互聯(lián)網(wǎng)及移動互聯(lián)網(wǎng)平臺之上，讓學(xué)生在課前就對即將開展的實(shí)驗(yàn)有一個比較清晰的認(rèn)識，并完成這三個模塊的線上學(xué)習(xí)任務(wù)，然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。視頻資源的豐富性可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;觀看視頻之后有相應(yīng)的試題回答環(huán)節(jié)，檢驗(yàn)了學(xué)生網(wǎng)上的學(xué)習(xí)效果;手機(jī)APP的應(yīng)用可充分利用學(xué)生的碎片化時間，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

　　總之，通過課前與線上的學(xué)習(xí)，增加了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的準(zhǔn)備時間，這有利于學(xué)生在課上將更多精力集中在實(shí)驗(yàn)本身以及發(fā)現(xiàn)并解決問題之上。

　　1.導(dǎo)言線上與課前：采用視頻課件專門介紹“等厚干涉”發(fā)現(xiàn)的歷史背景以及名字的由來，以講故事的形式引起學(xué)生的興趣。視頻內(nèi)容可以圖文并茂地展現(xiàn)出牛頓環(huán)非常美觀的干涉圓環(huán)圖像，激發(fā)學(xué)生的求知熱情。以牛頓環(huán)發(fā)現(xiàn)的偶然性以及牛頓因鐘愛“微粒說”而錯失“波動說”的遺憾，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的探索欲望。課上：以提問的方式詢問學(xué)生曲率半徑及頭發(fā)絲直徑如何測量，借以闡述常規(guī)測量工具的局限，突出光學(xué)測量的精妙之處，讓學(xué)生帶著解決問題的動力，積極地投入到實(shí)驗(yàn)操作之中。

　　2.前測、參與式學(xué)習(xí)線上與課前：采用視頻課件的形式介紹“等厚干涉”的實(shí)驗(yàn)原理以及儀器操作方法，讓學(xué)生對所做實(shí)驗(yàn)先有一個初步的認(rèn)知，之后讓其在線上回答有關(guān)問題，以檢測學(xué)生的知識掌握情況。課上前測：由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)面向的學(xué)生是來自所有的理工科專業(yè)，因此學(xué)生之間差異很大，雖然通過線上學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有所掌握，但是掌握程度和知識盲點(diǎn)不盡相同，因此有必要進(jìn)一步對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行摸底。

　　課上參與式學(xué)習(xí)：講解理論時，要積極與學(xué)生互動，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并了解學(xué)生對知識的掌握情況——或是存在實(shí)驗(yàn)原理不甚清晰，或是存在實(shí)驗(yàn)儀器操作誤區(qū)等現(xiàn)象，然后開展有針對性的理論教學(xué)。實(shí)驗(yàn)操作時，針對學(xué)生出現(xiàn)的問題——比如45度反射鏡的方向調(diào)反、目鏡的十字叉絲線不清晰、視場不夠明亮、測微鼓輪存在零點(diǎn)誤差、無法發(fā)現(xiàn)干涉圖樣等，再次進(jìn)行針對性、啟發(fā)式的講解，注重提升學(xué)生自己解決問題的能力。

　　3.后測和結(jié)論后測需要檢查學(xué)生是否能夠正確地觀察到等厚干涉圖樣、是否能夠正確地操作儀器、是否能夠解決實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題、是否能夠清晰準(zhǔn)確地記錄并處理原始數(shù)據(jù)等，以檢測學(xué)生學(xué)到了什么以及是否達(dá)到了本堂實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)。如同導(dǎo)言要開啟一堂課一樣，結(jié)論則要總結(jié)并整理所學(xué)知識，完成一堂課的收尾工作，幫助學(xué)生反思本堂實(shí)驗(yàn)課所學(xué)的原理及實(shí)驗(yàn)技能，以及學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的其他收獲等。

　　四、結(jié)束語

　　BOPPPS教學(xué)法是一種操作性極強(qiáng)的課堂設(shè)計模型，注重以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)師生之間的良性互動。我們將BOPPPS教學(xué)法從理論課堂推廣到實(shí)驗(yàn)課堂，并且采用線上與線下、課前與課上相結(jié)合的模式。實(shí)踐表明，該教學(xué)法加深了學(xué)生對所做實(shí)驗(yàn)原理及儀器操作的掌握程度，帶動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時，BOPPPS教學(xué)法在線上和線下的結(jié)合使用，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，使學(xué)生能夠充分做好實(shí)驗(yàn)的前期準(zhǔn)備工作，這樣在實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生能夠利用有限的時間去更多地關(guān)注實(shí)驗(yàn)本身，達(dá)到鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能并培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題能力的目的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]安利民.分層次、開放性、團(tuán)隊化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2014,(7):3-4.

　　[2]馬桂花.加拿大高校教師ISW培訓(xùn)項(xiàng)目述評及啟示[J].教師教育學(xué)報,2018,5(6):90-97.