BOPPPS模型在微课教学设计与实践中的运用
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（国防科学技术大学 计算机学院，湖南 长沙 410073）
摘 要：面对“微”教学实践迅速发展的现状，针对传统教学方法中存在的问题，分析boppps模型的内涵及其与微课教学之间的结合点，提出采用BOPPPS模型组织微课教学，将BOPPPS模型应用到MOOC小节制作和翻转课堂知识点讲授短视频中，激发学员的学习兴趣，强调学员的参与性和主动性；通过“魔术与数学”微课教学案例的设计与实践，阐述如何在微课中运用BOPPPS模型。
关键词： BOPPPS模型；微课；教学设计；教学实践
0 引 言
传统课堂教学中，教员注重知识的罗列和灌输，学员仅限于做听众，缺乏必要的参与和反馈；教学经验比较欠缺的年轻教员在主题引入、课堂组织、效果评测等方面往往缺乏技巧[1]。为了改进教学理念，进一步提高教学质量，从2013年起，国防科学技术大学计算机学院开始有计划、有步骤地派出教员前往加拿大各大高校进行为期一个月的ISW（instruction skills workshop）和CDI（course design institute）培训[2]。其中，ISW培训的核心内容是BOPPPS教学模型，通过促进教员有意识地使用该模型进行教学实践，协助教员拆解并分析教学过程，寻找教学盲点，进而改善教学效果。
随着网络和媒体技术的快速发展，微课成为一种新兴发展趋势。将BOPPPS模型应用到微课实践中，对于短期内快速提高年轻教员的课堂设计能力、加强有意识的课堂互动和改善授课效果有很大帮助。国防科学技术大学组织的面向军队院校学历教育的新教员培训中，实践环节是基于BOPPPS模型的微课教学演练。参训教员被分为8人一组，每组安排一位具有丰富教学实践经验的教授作为指导老师；对微课教学实践采取参训教员互评、导师逐一点评的方式。经过摸索和反思，通常参训教员第二次微课实践的教学效果与第一次相比有较大程度的提高。
1 BOPPPS模型的内涵
BOPPPS模型是北美高校教师教学技能培训中所推崇的一种课程设计模式[3]。该模型强调有效的课堂设计模式，以激发学生学习的兴趣和主动性，注重师生互动，提高学生的学习参与度和教师的授课技能。BOPPPS模型将一次完整的教学过程概括为基本的6个环节，分别是引入（bridge-in）、目标（objective）、前评估（pre-assessment）、参与式学习（participatory learning）、后评估（post-assessment）和小结（summary），简称为BOPPPS。开展教学设计时，教员须首先明确课程学习目标，然后考虑如何有效组织教学内容、突出教学重点及有针对地加强互动，从而促进学员完成面向学习目标的参与式学习，接着评估和检验是否达到预期的目标和效果；在此基础上，结合授课对象、课堂预期等具体情况，灵活完成引入、前评估和总结环节的设计。
BOPPPS模型为课程设计提供了一个简单的蓝图，可操作性强，便于训练。在深入理解和思考该模型各个环节主旨的基础上，结合知识点的背景和特点，研究课程在各个环节的多种可能展现方式并有意识地加以合理运用，对有效优化课程结构设计，提高教员特别是年轻教员的授课技巧很有帮助。随着教学实践的深入，教员可在借鉴该模型的基础上，对各个环节作出合理取舍并充分应用多种教学手段，实现更为灵活实用的教学过程。
2 BOPPPS模型与微课教学
2.1 微课的出现
随着数字媒体、移动通信、社交网络等技术的发展，可汗学院、TEDCED、MOOC、SPOC等新型网络课堂模式出现。教学理念、师生互动形式、思维与认知方式的转变，伴随着开放、共享和个性化的特点以及教学资源的碎片化、微型化和主w化发展趋势[4]，使得“微”教学实践得到迅速发展，出现了微课/微课程的概念。
目前，微课教学设计尚无定法可依。我们认为，作为教员进行课程设计的一种基本模式，在以学为中心、参与式学习、基于效果的教学等方面，BOPPPS模型与微课的理念相得益彰，可被有效运用到微课教学演练中。采用BOPPPS模型组织微课教学，尝试将BOPPPS模型应用到MOOC小节制作和翻转课堂知识点讲授短视频中，可在短期内提高课程设计效率和教学效果。
从学习者角度，优质的微课应具备3个要素：吸引力、易懂性和难忘[5]。微课的时间较短，一般在10min以内[6]，因此，在有限的时长中有效设计课程各环节十分重要。以10min时长为例，微课的BOPPPS框架见表1，其中，表中环节2和环节5可根据实际需要灵活运用。
结合具体教学情境，微课实践可适当对BOPPPS模型的运用加以调整，如对于以教学视频为主要载体的微课，前评估和后评估环节的形式不必局限于教员在视频中的互动，还可以与课堂练习、课后练习、答疑等相结合。
3 BOPPPS模型在微课教学案例“魔术与数学”中的应用
微课不但适用于知识、技能或思想的传播，而且可用于教学培训。通过对教员进行微课教学训练并辅以教学录像、同伴互评和专家点评，可在短期内提高年轻教员的教学技能。本节给出通过微课进行基于BOPPPS模型教学实践训练的一个案例，该案例通过演示“15张纸牌”魔术这一趣味性游戏，不仅会展示游戏的玩法，还会揭示游戏背后数学规律的奥妙，提高学员对数学学习的重视，鉴赏到“数学之美”。该微课案例短小精悍、直观且贴切地运用BOPPPS模型，一方面可用于BOPPPS模型的教学，另一方面对探讨如何在微课中运用BOPPPS模型也有借鉴意义。案例设计见表2。
3.1 引 入
通过演示“15张纸牌”魔术引入微课主题。选择该魔术的主要原因是其操作简单且易掌握，适合在时长有限制的微课上进行演示。为了增加学生的参与感，增强魔术表现效果，可任选一位学员作为志愿者，配合主讲教员（魔术师）进行演示。魔术表演步骤如下。
（1）由志愿者在一副普通的扑克牌中任取15张不同的纸牌，随意洗牌后，任选一张（此处称之为X）展示给其他学员，并提示其要让魔术师看到所选的X。
（2）魔术师按从右往左依次循环发牌的方式把纸牌分3叠，如图1所示，图中矩形表示纸牌，其上的数字表示发牌顺序；分发完毕，在不看牌面的情况下，由志愿者告诉魔术师X在哪一叠纸牌中。
（3）魔术师将3叠纸牌按顺序依次收起，纸牌背面向上并将含有X的那叠纸牌放最下面。
（4）魔术师由上往下依次分发手里的纸牌，按第2步中的方法分3叠，分发完毕，在不看牌面的情况下，由志愿者告诉魔术师X在哪一叠纸牌中：①如果在第1叠纸牌中，则可判定该叠纸牌最上面一张就是X（在第3.4节中解析）。在不看牌面的情况下，向观众展示（注意：为了障眼，还是将3叠纸牌按顺序依次收起，纸牌背面向上，含有X的那叠纸牌放最下面，从下往上数第5张就是X）；②如果X在第2叠纸牌或者第3叠纸牌中，则重复步骤3，按第4步中的方法仍然将纸牌分为3叠，由志愿者告诉魔术师X在哪一叠中：如果在第1叠，这叠纸牌最上面那张就是X，否则在哪一叠纸牌中，该叠纸牌从上往下数第二张就是X（在第3.4节中解析）。
上述步骤的实际操作比较简单且时间可控，教员须在课前多加练习，熟练掌握其玩法，控制游戏节奏并在展示中适当加入表演元素。学员通常会按预期融入其中，并在演示完毕后表示不明白为什么可以找到最初的那张纸牌，极少数情况下，有学生可能了解该魔术，教员可示意其暂时保持安静。展示完毕，教员可以提及有一类魔术，如“会说话的王牌”，靠的并不是精湛的手法、肢体或道具的掩护，也不是“心灵感应”和“透视眼”，而是隐藏的数学原理。
3.2 目 标
在引入微课主题后，教员应明确教学目标是解密“15张纸牌”小魔术，使学员明白隐藏在魔术背后的数学原理，帮助学员提高学习数学的兴趣。
3.3 前评估
在解析“15张纸牌”原理之前，教员可以先做一个小调查，提出两个问题：是否听说过“15/21张牌”？会玩“15/21张纸牌”吗？学员的回答一般都是否定，如果有肯定答案，可以进一步要求学员归纳该魔术的数学原理。
3.4 参与式学习
教员可采用图示为主、课件动画为辅的方式，直观形象地再现“15张牌”魔术中几次发牌过程和目标牌的定位思路；指出该魔术总体上是通过排除法最终定位到X的位置，即每次分发纸牌并由志愿者指认X在哪一叠，实际上是在缩小找牌范围。
第1次发牌后，通过志愿者的提示，目标牌X的定位范围缩小到5张，如图2所示，假设是在第2叠纸牌中，第1或3叠纸牌的后续处理方式相同。
第1次发牌完毕，收起时纸牌背面向上，含X的那叠纸牌放最下面，而发牌又是由上往下依次分发，因此第2次发牌后，如图3（a）所示，如果X在第1叠纸牌中，即可定位到X，如图3（b）所示；或者将找牌范围缩小到2张，如图3（c）所示，不妨设X在第2叠纸牌中，X在第3叠纸牌的情况类似，略。
若出现如图3（c）的情况，则需进行第3次发牌。第3次发牌后，如图4（a）所示。通过志愿者指认X在第2叠纸牌还是第3叠纸牌中，从而确定哪张是X。如图4（b）所示，确定X在第3叠纸牌中，那么X就在自下而上第4张；若在第2叠纸牌中，情况类似，不再赘述。可以看出，最多3次发牌即可精确定位到X。
在上述解析过程中，由志愿者指认纸牌所在叠，这是学员参与教学的一种形式，可以活跃课堂气氛；另外，须在适当时机采用启发、提问、回答等交互方式，加深学员对原理解析的印象和理解程度。原理解析完毕后，教员点出此处的“魔法”即数学规律。在此基础上，可通过引用名人名言强调数学对魔术的重要支撑作用，并结合自然界及生活中的数学，如飞蛾扑火为什么飞行的路线不是直线而是螺线等，激发学生的思考和好奇心。
3.5 后评估
在参与式教学结束后，教员可通过以下问题获取学生反馈，达到评价学习效果的目的。
（1）“15张纸牌”中用到了数学的什么思想？如果在前评估中有学员归纳，可对照是否正确。
（2）第2次和第3次分发纸牌前应该注意叠放顺序吗？为什么？
（3）最多经过几次纸牌分发可以定位目标纸牌？
通过第3.4节中的动画演示和讲解，以上问题应该不难回答。
3.6 小 结
在微课小结环节，首先回顾这节课演示了“15张纸牌”，解析了背后的数学原理，接着总结魔术与数学之间的联系，鼓励学员发现“数学之美”并乐在其中，为学员布置课后兴趣作业，让他们练习该魔术的操作，试着给家人或者朋友演示。
4 教学实践效果和体会
采用BOPPPS模型进行微课教学设计，重点在于利用BOPPPS框架有效组织课堂内容，强调通过教师主导，引导学员主动学习。我们将BOPPPS模型应用到国防科学技术大学梦课平台MOOC“麒麟操作系统及应用”的建设中。考虑到该课程受众的专业背景和预备知识有所不同，我们在明确教学目标的前提下，在操作系统简要进化史、操作系统功能、软硬件生态环境、系统安全增强、可靠性增强等小节的设计中，采用类比、案例、图解等方式引入并讲解相关课程内容，以吸引学员注意力，提高其参与度；通过讲课过程中的设问、课堂和课后练习，评估学员的学习情况；在小节结束前总结本节知识点，必要时简单引入下一节将要讲到的内容。该课程教学内容、老师讲授和听课的线上评价情况为优；BOPPPS模型教学培训中的“魔术与数学”微课也取得较好的效果，受众认为该微课对增加课程互动和学员参与度以及提高学员的数学学习兴趣很有帮助。
通过在教学过程中明确目标，采用比较亲和的讲法，设计一些场景并在微课中适当位置设置对前导内容的小结和后续活动的提示，在课件制作中引入贴切的动画、第三方视频、趣味性图片、相关热点事件等，使学员体验到循序渐进、前后一体又寓教于乐的认知过程，提高学习主动性。实践表明，尝试将BOPPPS模型与MOOC小节等微课设计相结合，展开具体教学，有助于使教员更加明确教学目的和注重目标如何达成，能够达到更好的教学效果。
5 结 语
微课作为一种教学模式，已广泛应用到MOOC、SPOC等新型网络课堂模式中。我们提出将BOPPPS模型运用到微课教学设计与实践中，并通过“魔术与数学”这一微课教学案例进行展示。今后我们将进一步结合教学实践，研究BOPPPS模型在微课教学中运用的效果评估。
第一作者简介：任怡，女，副研究员，研究方向为计算机操作系统、虚拟化和代码质量分析技术，。
参考文献：
[1]罗宇， 付绍静， 李暾. 从BOPPPS教学模型看课堂教学改革[J]. 计算机教育， 2015（6）： 16-18.
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