同伴教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用探討

黃 丹

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長春 130000）

同伴教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用探討

黃 丹

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林 長春 130000）

同伴教學(xué)法是近年來新興的的教學(xué)方法，它有效地改變了傳統(tǒng)課堂的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，師生互動，生生互動的教學(xué)環(huán)境.目前，同伴教學(xué)法在國外的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，而在我國的研究才剛剛起步.本文主要總結(jié)了近年來有關(guān)同伴教學(xué)法在我國高校物理課程中的應(yīng)用效果，同時針對如何讓同伴教學(xué)法在我國高校有效實(shí)施提出了幾點(diǎn)建議，最后展望了未來同伴教學(xué)法的發(fā)展方向，本文為國內(nèi)其他同伴教學(xué)法的相關(guān)研究者們提供一些具體的參考.

同伴教學(xué)法；物理教學(xué)；效果分析；有效措施

我國高校學(xué)生由于長期處在應(yīng)試教育的背景下，固化了思維，對物理概念的本質(zhì)理解不足，傳統(tǒng)教學(xué)方法使得學(xué)生討厭學(xué)習(xí)物理的情緒比較嚴(yán)重，這些問題使得我國高校物理教學(xué)改革勢在必行.在國內(nèi)外諸多的教學(xué)方法中，我們發(fā)現(xiàn)了一種能夠有效改變現(xiàn)存物理教學(xué)弊端并且能夠滿足教學(xué)要求的教學(xué)方法，它就是由哈佛大學(xué)教授埃里克·馬祖爾（Eric·mazur）提出的同伴教學(xué)法.同伴教學(xué)法（簡稱PI教學(xué)法）是使用專門設(shè)計(jì)的用于揭示學(xué)生錯誤概念和引導(dǎo)學(xué)生深入探究的概念測試題，借助計(jì)算機(jī)投票系統(tǒng)或手機(jī)短信或選項(xiàng)卡片等形式，組織學(xué)生參與課堂教學(xué)，把傳統(tǒng)單一的講授式變?yōu)榛趩栴}的自主學(xué)習(xí)和合作探究式的教學(xué)方法.它有效地改變了我國傳統(tǒng)教學(xué)模式，在課堂教學(xué)中構(gòu)建一個學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作學(xué)習(xí)，師生互動，生生互動的教學(xué)環(huán)境[1].

這種教學(xué)方法最早被應(yīng)用在哈佛大學(xué)的基礎(chǔ)物理課程中，20多年來，越來越多的國家和地區(qū)在大學(xué)、中學(xué)、小學(xué)等各類學(xué)校的不同學(xué)科領(lǐng)域采用同伴教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，都取得了很大成功.我國是在2010年5月引入的同伴教學(xué)法，并于2010年9月由張萍教授將該方法應(yīng)用在北京師范大學(xué)的大學(xué)物理課程中，其相關(guān)研究結(jié)果也以論文形式發(fā)表在國內(nèi)的一些教育期刊上，結(jié)果表明同伴教學(xué)法易融入大班課堂教學(xué)，并且對大學(xué)物理概念教學(xué)確實(shí)有效[2].本文主要總結(jié)了近年來有關(guān)同伴教學(xué)法在我國高校物理課程中的應(yīng)用效果，同時針對如何讓同伴教學(xué)法在我國高校有效實(shí)施提出了幾點(diǎn)建議，最后展望了未來同伴教學(xué)法的發(fā)展方向，并為國內(nèi)其他同伴教學(xué)法的相關(guān)研究者們提供一些具體的參考.

1 實(shí)施PI教學(xué)法的意義

1.1 PI教學(xué)法有效提高學(xué)生課堂參與度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

首先同伴教學(xué)法設(shè)置課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，并找出自己認(rèn)為難以理解的地方，使得學(xué)生帶著問題來上課，有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.其次同伴教學(xué)法在課上借助計(jì)算機(jī)投票系統(tǒng)來獲得教學(xué)反饋信息，更大程度的活化了課堂，使得學(xué)生愿意參與到課堂教學(xué)中.根據(jù)我國研究者們在應(yīng)用概念測試題時反饋的學(xué)生參與人數(shù)可知，該方法使得學(xué)生參與課堂教學(xué)比例很高；相關(guān)問卷調(diào)查數(shù)據(jù)也顯示了96%的同學(xué)表示該方法提高自己的課堂參與度，讓自己在整節(jié)課都能保持注意力集中[3].因此PI教學(xué)法在一定程度上，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中“臺上講，前排聽，中排玩，后排睡，邊邊角角學(xué)不會”的難題，提高了課堂教學(xué)效果.

1.2 PI教學(xué)法能夠促進(jìn)學(xué)生對物理概念的理解能力

首先同伴教學(xué)法使用專門設(shè)計(jì)的引導(dǎo)學(xué)生深入探究的概念測試題，使得學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力能夠集中在物理概念的本質(zhì)上.其次同伴教學(xué)法設(shè)置了同伴之間相互討論環(huán)節(jié)，并且學(xué)生在討論后對概念測試題的選擇正確率有所提高，說明討論環(huán)節(jié)在很大程度上加深了學(xué)生自身對物理概念的理解能力.此外，Mazur研究小組也調(diào)查了全世界使用同伴教學(xué)法的教師，匯總大量的數(shù)據(jù)表明：同伴教學(xué)法在促進(jìn)學(xué)生對物理概念的深入理解方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)法[4].

1.3 PI教學(xué)法培養(yǎng)了學(xué)生自主探究能力和合作交流能力

PI教學(xué)法堅(jiān)持把學(xué)生放在主體地位，教師則引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，這種教育理念增強(qiáng)了學(xué)生的自主探究能力.該方法在課堂教學(xué)過程中，教師提出問題后，要求學(xué)生首先基于問題獨(dú)立思考，自主回答問題，為使這個過程更有效，教師要求學(xué)生在上課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，這些自主學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考敢于創(chuàng)新的能力.同時PI教學(xué)法還為學(xué)生設(shè)計(jì)了課堂合作學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，讓學(xué)生相互之間討論交流，共享經(jīng)驗(yàn)，共同解決問題，在這一過程中，學(xué)生學(xué)會了與他人合作、協(xié)商和交流的能力.

1.4 PI教學(xué)法能夠縮短學(xué)生之間的差距

同伴教學(xué)法不但能夠縮短學(xué)生之間學(xué)習(xí)成績的差距，還能夠減小性別對物理學(xué)習(xí)的影響.對學(xué)生來說，同伴教學(xué)法是一種新穎的教學(xué)方法，而后進(jìn)生接受新鮮事物的能力更強(qiáng)，同時大量的研究也表明了在使用同伴教學(xué)法之后，能力不強(qiáng)或基礎(chǔ)較弱的學(xué)生往往比成績優(yōu)秀或基礎(chǔ)較好的學(xué)生學(xué)習(xí)成績提高的更明顯，因此說明了同伴教學(xué)法縮短了學(xué)生之間學(xué)習(xí)成績的差距.在傳統(tǒng)物理教學(xué)中，男生的學(xué)習(xí)成績遠(yuǎn)高于女生，而經(jīng)過同伴教學(xué)法在物理課堂中的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，女生更愿意參與到同伴教學(xué)中來，更愿意在討論中用語言表達(dá)自己的想法，使得男女生之間的學(xué)習(xí)成績差異也縮小了許多.

1.5 同伴教學(xué)法對學(xué)生其他方面的促進(jìn)作用

經(jīng)過大量文獻(xiàn)調(diào)查結(jié)果顯示，同伴教學(xué)法還可以減輕學(xué)生學(xué)習(xí)壓力，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心；促進(jìn)學(xué)生批判性思維的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；增進(jìn)學(xué)生之間的情感，形成了良好班級風(fēng)氣，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

2 PI教學(xué)法的實(shí)施過程

2.1 課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的講授式教學(xué)通常是以教科書或者教案的內(nèi)容來組織課堂教學(xué)，并留相應(yīng)的課后作業(yè)讓學(xué)生進(jìn)行練習(xí)，而PI教學(xué)法則首先需要學(xué)生在上課之前進(jìn)行預(yù)習(xí)，并回答幾個與預(yù)習(xí)有關(guān)的問題，教師根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和安排自己的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，更新和改進(jìn)自己在課前設(shè)計(jì)的概念測試題.

2.2 授課環(huán)節(jié)

教師根據(jù)課程內(nèi)容把一節(jié)課分成幾個具體單元，每個小單元都圍繞一個物理概念進(jìn)行設(shè)計(jì)，在短時間的講授之后教師展示一個概念測試題（一般是多選題或判斷題）.學(xué)生首先要進(jìn)行獨(dú)立思考同時通過課堂表決器（Clicker）給出答案，應(yīng)用課堂反饋系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)個人答案，大屏幕上就會顯示答案情況.教師根據(jù)學(xué)生答題情況的不同來采取不同的教學(xué)策略，如果給出正確答案的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的70%以上，則教師只需精講概念之后直接進(jìn)入下一個單元；如果給出正確答案的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的30%-70%，則教師需要安排學(xué)生分組討論幾分鐘，討論后再次發(fā)送個人答案，直到達(dá)到教師要求的正確答題率；如果給出正確答案的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的30%以下，則教師就要根據(jù)課堂反饋的信息對概念進(jìn)行必要的講解，然后用另一道測試題再次評價學(xué)生對概念的理解，之后重復(fù)上述步驟.在使用同伴教學(xué)法期間，教師可以通過學(xué)生對概念測試題的回答情況，及時掌握學(xué)生對每一個概念的理解情況.

3 如何讓同伴教學(xué)法在我國高校有效實(shí)施

目前，同伴教學(xué)法在國外的研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，而在我國的研究才剛剛起步.根據(jù)我國高校學(xué)生特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣，該方法在我國高校具體實(shí)施的過程中發(fā)現(xiàn)了很多問題，現(xiàn)將其總結(jié)如下，同時提出了相應(yīng)的解決方案，以保證同伴教學(xué)法在我國高校有效實(shí)施.

3.1 激勵學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)

同伴教學(xué)法要求學(xué)生在上課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，然而由于我國高校學(xué)生長期處于傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識薄弱，并沒有養(yǎng)成課前預(yù)習(xí)的好習(xí)慣.針對這一問題，筆者根據(jù)自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)給大家提供幾點(diǎn)建議，以激勵學(xué)生有效地進(jìn)行課前預(yù)習(xí).

（1）教師可以設(shè)計(jì)一些策略，比如:課堂上首先安排幾分鐘讓學(xué)生做課前小測驗(yàn)，并記入平時成績，或者課后留幾道作業(yè)題，作業(yè)內(nèi)容是關(guān)于下節(jié)課需要預(yù)習(xí)的部分，這樣就可以調(diào)動學(xué)生課前預(yù)習(xí)的積極性.（2）改進(jìn)預(yù)習(xí)方法，激發(fā)學(xué)生課前預(yù)習(xí)的興趣.近年來，隨著MOOC等各種開放教育平臺的建設(shè)與普及，越來越多的視頻資源都可以作為學(xué)生預(yù)習(xí)的手段，學(xué)生不需要只通過看教材的形式進(jìn)行課前預(yù)習(xí).（3）從學(xué)校的層面去解決，盡可能減少學(xué)生上課時間，讓學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)時間得到保證，這樣才能真正的為同伴教學(xué)法的推廣創(chuàng)造有利條件.

3.2 設(shè)計(jì)合理的概念測試題

在我國高校應(yīng)用同伴教學(xué)法最關(guān)鍵的問題就是設(shè)計(jì)出好的概念測試題，而好的概念測試題既要難度適中又要適合同伴之間討論.現(xiàn)對概念測試題的設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)建議.

首先，應(yīng)著重考查學(xué)生容易誤解和混淆的概念，避免出一些僅需要簡單記憶就能夠做出判斷或者需要較長時間推算才能夠得出結(jié)論的題目.其次，要根據(jù)學(xué)生的平均水平和專業(yè)特點(diǎn)設(shè)計(jì)出恰當(dāng)?shù)母拍顪y試題.最后，在概念測試題的選擇方面：國外已經(jīng)有比較成熟的概念測試題庫，比如：哈佛大學(xué)的ILT學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)或者麻省理工的開放課程等等；此外還可以參考由Eric Mazur著朱敏等人翻譯的《同伴教學(xué)法-大學(xué)物理教學(xué)指南》一書，這本書中的概念測試題幾乎掩蓋了大學(xué)物理的所有主題，是很難得的教學(xué)資源.教師還可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)從浩瀚的大學(xué)物理題庫中檢索到適合自己課堂使用的概念測試題，此外，學(xué)生經(jīng)常問的問題或作業(yè)中經(jīng)常出錯的知識點(diǎn)等都可以作為建立概念測試題的重要途徑.只有設(shè)計(jì)出合理的概念測試題，才能PI教學(xué)法有效的實(shí)施，并獲得良好的效果.

3.3 合理設(shè)置小組成員

同伴教學(xué)法的核心環(huán)節(jié)就是課堂上分組討論環(huán)節(jié)，同伴之間討論的好壞會直接影響同伴教學(xué)法的教學(xué)效果，若想最大可能的激發(fā)學(xué)生的討論熱情，小組成員的合理分配至關(guān)重要.小組成員的選擇應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生自愿，教師輔助的原則，并綜合考慮學(xué)習(xí)成績、個性特點(diǎn)、以及組內(nèi)學(xué)生關(guān)系等因素，每組組內(nèi)成員最好設(shè)置4-6名學(xué)生.從實(shí)踐研究的結(jié)果來看，先選出學(xué)習(xí)成績比較好而且愿意擔(dān)任學(xué)習(xí)小組組長的學(xué)生作為組長，其他學(xué)生可以自愿參加到他們喜歡的小組中去，每個小組不超過6人，最后發(fā)現(xiàn)這種分組方式得到了學(xué)生的一致贊成，并且學(xué)生還能夠參予到課堂討論中來，得到了比較理想的教學(xué)效果.

3.4 選擇有效的課堂反饋方式

目前，對于同伴教學(xué)法的研究，有各種各樣的課堂反饋方式可供選擇，常見的反饋方式有教室應(yīng)答系統(tǒng)（即計(jì)算機(jī)投票系統(tǒng)）、舉手表決、選項(xiàng)卡片、手機(jī)短信等.其中教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng)（簡稱CRS）是最便捷也是最有效的課堂反饋方式，它是一個完整的教學(xué)系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是使用簡單快捷，對選擇結(jié)果實(shí)時反饋，便于保存和分析，另外還能比較全面的掌握學(xué)生的信息，比如姓名、座位號、每個同學(xué)選擇的答案等都會在大屏幕上顯示，這種反饋方式非常適合大班教學(xué).但CRS需要一定的成本投入，如果學(xué)校沒有資金引進(jìn)這種設(shè)備，則也可以使用舉手表決或者選項(xiàng)卡片等方式進(jìn)行課堂反饋，只是這些形式無法獲得準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，并且教師也不能精確的看出答案的分布情況，若想獲得準(zhǔn)確結(jié)果則需要配合統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)答案，但這也會浪費(fèi)很多課堂時間，因此這些反饋方式更適合人數(shù)較少的小班教學(xué).

3.5 讓學(xué)生保持新鮮感

從我國高校應(yīng)用PI教學(xué)法的成果來看，該方法能大幅度調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂參與度，這是由于我國學(xué)生普遍愿意接受新鮮事物，所以初期實(shí)施PI教學(xué)法的效果非常好，但是到了中后期，學(xué)生過了新鮮感之后就會發(fā)現(xiàn)，參與投票的學(xué)生人數(shù)在逐漸減少，學(xué)生之間參與討論的熱情也沒有以前高了，甚至有不少的學(xué)生想要重新退回到傳統(tǒng)教師講授為主的課堂狀況[5].究其原因是由于我國學(xué)生長期處于傳統(tǒng)教學(xué)模式下，形成的學(xué)習(xí)習(xí)慣與PI教學(xué)法不同，想要打斷這種舊的學(xué)習(xí)習(xí)慣，創(chuàng)造新的學(xué)習(xí)習(xí)慣是需要一定時間的.針對這種情況，教師在中后期使用PI教學(xué)法時，應(yīng)該加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，并給予學(xué)生更多的獎勵措施，通過適當(dāng)?shù)臏贤梢杂行Ь徑鈱W(xué)生們的排斥情緒，同時適度的獎勵有利于新習(xí)慣的形成與固化，我國學(xué)生普遍渴望自己獲得高分，因此在課堂教學(xué)過程中對表現(xiàn)好的學(xué)生給予高分，將會滿足學(xué)生的心理需求，有利于PI教學(xué)法繼續(xù)有效實(shí)施.

4 總結(jié)與展望

通過同伴教學(xué)法在我國高校物理教學(xué)中的應(yīng)用可以看出，與傳統(tǒng)的教學(xué)法相比，同伴教學(xué)法具有更多的優(yōu)勢并取得了更好的教學(xué)效果.一方面，同伴教學(xué)法有效提高了學(xué)生的課堂參與度，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正實(shí)現(xiàn)了讓傳統(tǒng)課堂“動”起來，提高了課堂教學(xué)效果.另一方面，同伴教學(xué)法提高了學(xué)生對物理概念的理解能力，縮小了學(xué)生之間的差異，學(xué)生學(xué)習(xí)成績也有所提高.然而為了保證同伴教學(xué)法在我國高校得以有效實(shí)施，筆者在課前預(yù)習(xí)、概念測試題的選擇、小組成員分配等方面為大家提供了一些建議，研究者們在應(yīng)用同伴教學(xué)法時不但要借鑒國外的相關(guān)理論和實(shí)踐成果，還要結(jié)合我國學(xué)生特點(diǎn)設(shè)計(jì)出適合我國學(xué)生應(yīng)用的概念測試題，只有這樣才能讓同伴教學(xué)法在我國有效實(shí)施.

通過查閱同伴教學(xué)法在我國高校教學(xué)中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，目前同伴教學(xué)法在我國高校的應(yīng)用才剛剛起步，并且大多數(shù)文獻(xiàn)都是針對同伴教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用，同伴教學(xué)法在其他學(xué)科的應(yīng)用幾乎空白，因此需要更多的教師投入進(jìn)來，針對不同專業(yè)不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)出合適的概念測試題，從而探索出一套適合我國學(xué)生的同伴教學(xué)資源，以促進(jìn)學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

〔1〕張萍，Eric Mazur.Peer-Instruction-哈佛大學(xué)物理課程教學(xué)新方法[J].中國大學(xué)教學(xué)，2010（8）:69-71.

〔2〕張萍，劉宇星.同伴教學(xué)法在大學(xué)物理課程中的應(yīng)用[J].物理與工程，2012，22（1）:41-43.

〔3〕李剛，侯恕.同伴教學(xué)法在中學(xué)物理大班教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用[J].教學(xué)與管理，2015,2（6）：119-121.

〔4〕Rao.S.P and S.E.Dicarlo.Peer instruction improves performance on quizzes[J].Physiology-Advances in Physiology Education，2000（24）：51-55.

〔5〕王祖源，武荷嵐，顧牡.以同伴教學(xué)法促進(jìn)學(xué)生互動式學(xué)習(xí)[J].物理與工程，2013，23（2）：45-48.

G642.0

A

1673-260X（2017）10-0023-03

2017-04-01

吉林省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題（GH150720）