基于概念图和BOPPPS模型的教学研究与实践(2)

如何设计好的问题，我们认为要遵循“设疑激趣，环环相扣”的基本原则。在一环套一环问题链的引导下，使学生明白相关知识的由来，理解新知识存在的价值，学会求解问题的思路和方法，体会科学思维的内涵，建立正确的认识观。设计“好”问题需要从以下几个方面考虑。

（1）目的性：问题要紧贴教学目标，紧贴实际，紧贴需求，并体现布鲁姆原则[5]中的认识水平。

（2）适度性：问题的难易度要与学生的实际状况相呼应，与教学的展开过程相匹配，适应学生的发展水平。

（3）开放性：问题富有层次，探究空间大，挑战与思辨共存，有助于创新思维培养。

（4）体验性：问题能够带给学生探究和发现的体验，有助于培养学生的问题意识和探究意识。

2.3 教学问题设计的策略

就像写作文先列出写作提纲，然后才开始润笔写作一样，当讲授一个内容的时候，我们也应该仔细想清楚怎么开场、怎么展开、知识点之间的衔接关系等问题之后，才收集素材、制作PPT等。

美国康奈尔大学的Joseph Novak和D. Bob Gowin首次提出了概念图（concept map）。概念图[6]是一种知识以及知识之间的关系的网络图形化表征，也是思维可视化的表征。一幅概念图一般由结点、链接和文字标注组成。结点表示一个概念，一般用几何图形、图案、文字等方式表示；链接表示不同结点之间的有意义的关系，通常用不同形式的连线（箭头、带文字的箭头等）表示，它描述了构图者对概念的理解程度；文字标注可以是不同结点上的概念关系，也可以是对结点上概念的详细阐述，还可以是对整幅图的说明。

我们认为概念图是一个可以帮助教师从教学内容中梳理问题的非常好的辅助工具，也是评估学习者对学习动机、概念与概念间关系的理解程度的好帮手。利用概念图设计问题的基本思路如下。

（1）构建概念图。首先一一列出基本概念（结点），然后按照内在逻辑关系建立概念之间的逻辑关系（链接）标注必要的文字注解。

（2）筛选基本概念的已知或未知属性。梳理哪些是学生已经具备的基本学习基础，哪些是需要讲解的重点。

（3）提炼概念之间演进关系变化的内在驱动力，形成牵引学生学习的教学问题。

3 应用案例

在算法与数据结构课程教学中，我们应用概念图辅助构建教学问题，起到了非常好的教学效果。同时，我们引入北美的BOPPPS模型来组织实施教学，在反复迭代应用BOPPPS模型完成一个个问题求解的过程中，实现知识、能力、素质的全面培养。

3.1 概念图示例

图1是关于数据结构课程的研究内容的概念图，这张图清楚地表达了“什么是数据结构，研究对象是什么，都有哪些数据结构，这些结构之间的关系是什么，算法的作用是什么，如何描述算法，为什么要评价算法，如何评价算法”等一系列问题。通过这张图，教师可以随时准确定位知识点的位置，学生可以形成清晰的知识脉络关系。

3.2 BOPPPS模型

有了问题，如何突出问题，并有效地组织实施，也是非常重要的。笔者曾经接受了BOPPPS模型教学的师资培训，尝试把概念图与BOPPPS模型相结合，展开具体教学。结果发现，利用该模型教师会更清楚教学目的，更强调目标达成的有效性，更自信得到好的教学效果。限于篇幅，本节简要说明应用BOPPPS模型与问题求解的对接方式。

BOPPPS教学模型[7]是教师进行课程设计的一种模式，起源于北美地区。BOPPPS模型将课程教学过程分为6个阶段，依次为B（bridge-in）引入、O（learning objective）学习目标、P（pre-test）课前摸底、P（participatory learning）参与式学习、P（post-assessment）课内评估、S（summary）总结。表1列出了各个阶段的含义，与5W教学要素（即Why、Who、What、How和Whether or not）的关系，以及与波普尔的“问题学”理论的映射关系。

BOPPPS教学模型也被称作有效教学模型。有效的内涵涉及效果、效率和效益3个方面：有效果是指教学的结果与预期的学习目标相吻合；有效率是指学生得到的收获与教师的教学投入成正比；有效益是指教学目标和特定的社会或个人教育期望相吻合[8]。

BOPPPS模型一方面从教学组织实施层面，给出了遵循“教学目标→教学行为→学习活动→教学评估→教学目标”的教学循环过程，使教师能够有效地组织课程教学，获取反馈信息；另一方面，从培养计算思维的角度来看，该模型还可以帮助学生思考如何分析问题、如何探寻学习难点、如何反思学习的盲点等问题，是培养计算思维的非常好的工具。

需要说明的是，BOPPPS模型的6个阶段次序不是一成不变的，可以根据需要进行调整，在迭代使用的时候，也可以省略pre-test和post-assessment环节。

3.3 概念图与BOPPPS模型的结合案例

图2是关于链表内容的概念图。实线椭圆结点是各种链表结构名称，带灰色阴影的结点表示链表的某种特征属性，虚线椭圆结点表示实际的应用问题。结点之间的连线有3种，带文字标注的链接说明产生特征属性的原因，粗实线表示组合特征属性后得到的链表结构，虚线表示该结构可以解决的问题。这张图清楚地表达了为什么需要附加链表的特征属性，复杂链表是如何生成的，与其他链表之间的关系和区别，为什么用这些结构求解相应的实际问题，他们之间的差异是什么等。

表2给出了以求解约瑟夫问题为牵引，利用BOPPPS模型组织教学过程的示例。

4 结 语

实践表明，在教学过程中综合运用概念图和BOPPPS教学模型进行教学设计，教师能够清晰地构建知识之间的内在联系，从认知层面提炼问题，确定教学的层次和目标，并易于渗透学科思想方法的培养，提高教学效果。学生在参与式教学过程中，逐渐内化计算思维，完成从知识堆砌型向能力智慧型人员的转变。

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参考文献：

[1] 那一沙, 袁玫, 吴子东. 教学设计研究综述[J]. 西南交通大学学报: 社会科学版, 2013, 14 (3): 109-113.

[2] 欧阳明, 张英. 教学设计研究: 以问题为导向的科学方法论视角[J]. 现代教育技术, 2013, 11(23): 35-40.

[3] 林定夷. 科学哲学: 以问题为导向的科学方法论导论[M]. 广州: 中山大学出版社, 2009: 90.

[4] 加涅. 教学设计原理[M]. 上海: 华东师范大学出版社, 1999: 15.

[5] Anderson L W. 布鲁姆教育目标分类学[M]. 蒋小平, 译. 北京: 外语教学与研究出版社, 2009.

[6] 百度百科. 概念图[EB/OL]. [2014-08-17]. http://baike.baidu.com/view/30037.htm fr=aladdin.

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