智慧教學(xué)環(huán)境下的大學(xué)物理同伴教學(xué)法研究

易明芳，李 娟

（安慶師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院 安徽安慶 246133）

教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》中明確給出了大學(xué)物理的地位、作用和任務(wù)：“以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科各專業(yè)學(xué)生的一門重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，該課程所教授的基本理論和基本方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，是一個(gè)科學(xué)工作者和工程技術(shù)人員所必備的”[1]。它在學(xué)生的科學(xué)世界觀的養(yǎng)成、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力及創(chuàng)新意識(shí)等方面具有其他課程不能替代的重要作用。因此，高校理科工科各專業(yè)都開(kāi)設(shè)了大學(xué)物理這門課程。根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)，不同專業(yè)對(duì)所開(kāi)設(shè)的大學(xué)物理課程的課程目標(biāo)有所不同，但整個(gè)課程的理論體系基本是一樣的。對(duì)于大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)，很多同學(xué)有非常強(qiáng)的“挫敗感”，普遍反映“一聽(tīng)就懂，一做就錯(cuò)”，學(xué)習(xí)大學(xué)物理自信心倍受打擊[2]。那么問(wèn)題的癥結(jié)在什么地方呢？學(xué)生的考試結(jié)果表明：填空題得分率很低，對(duì)于10分的填空題、判斷題和選擇題，其平均得分分別為3～4分、6～7分和5～6分，證明題得分率也不高，約45%左右，計(jì)算題得分率較高，一般得分率在70%～80%。分析其原因，填空題和證明題，需要同學(xué)掌握扎實(shí)的物理概念及物理邏輯，這兩類題的得分率相對(duì)較低，說(shuō)明學(xué)生對(duì)于物理概念和物理理論沒(méi)有真正理解透；對(duì)于判斷和選擇題，因有解題技巧，其得分率相比填空題來(lái)說(shuō)要稍高一些；而計(jì)算題，同學(xué)能記住物理理論的數(shù)學(xué)公式，正確代入數(shù)據(jù)計(jì)算，相應(yīng)的得分率就較高，這一結(jié)果與馬祖爾的研究結(jié)論相符[2]。對(duì)于一般本科高校的學(xué)生來(lái)說(shuō)，計(jì)算的準(zhǔn)確性差也是學(xué)生的一個(gè)弱點(diǎn)。此外，高校的擴(kuò)招，在校生規(guī)模變大，班級(jí)人數(shù)增加，這導(dǎo)致課堂互動(dòng)難度變大，如何以學(xué)生為中心、充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和能動(dòng)性，從而提高大學(xué)物理的教學(xué)效果，就成為大學(xué)物理任課教師的重要研究課題之一。為此，學(xué)者們提出了諸如“同伴教學(xué)法”[2-5]、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法[6]、思維導(dǎo)圖法[7]等各種教學(xué)方法。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，老師們又提出“線上線下混合教學(xué)模式”[8-9]、“智慧教學(xué)”[10]、“基于雨課堂的分層次教學(xué)法”[11]等。特別是2020年年初新冠肺炎爆發(fā)，各高校都開(kāi)啟了線上教學(xué)模式，從而順利完成教學(xué)任務(wù)，由此又激起新一輪的教學(xué)改革探討，特別是基于信息技術(shù)的線上線下混合式智慧教學(xué)成為熱門話題[12-15]，對(duì)于大學(xué)物理課程也不例外。無(wú)論采用哪種教學(xué)方法或教學(xué)模式，根本目的是要解決在課時(shí)少、內(nèi)容多的背景下，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和參與度，從而實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)。不同專業(yè)，對(duì)大學(xué)物理的內(nèi)容要求不一樣，但基本涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、原子分子物理及近代物理的部分內(nèi)容，所涉及的知識(shí)點(diǎn)多、面廣、跨度大，同時(shí)，課時(shí)還在壓縮，為了更好地完成教學(xué)任務(wù)，提高教學(xué)效果，同伴教學(xué)法（Peer Instruction,PI）是一個(gè)很好的選擇，其教學(xué)效果得到了廣大教師和學(xué)生的認(rèn)可[5,16-20]。本文結(jié)合前人的研究，詳細(xì)討論同伴教學(xué)法的理論基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前智慧教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化大學(xué)物理課程同伴教學(xué)法，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

1 同伴教學(xué)法的理論依據(jù)

同伴教學(xué)法是由哈佛的著名教授Eric Mazur 在20 世紀(jì)90 年代對(duì)本科生講授大學(xué)物理課程時(shí)提出的一種教學(xué)方法，它是針對(duì)大學(xué)物理課程教學(xué)中“學(xué)生有可能只需通過(guò)記憶運(yùn)算法則就能很好地解決傳統(tǒng)計(jì)算題而不是理解其中的物理知識(shí)，以及由此而可能給任課老師以誤導(dǎo)，認(rèn)為自己學(xué)生的學(xué)習(xí)效果很好”[2]而設(shè)計(jì)的一種教學(xué)模式。運(yùn)用“同伴教學(xué)法”可以讓學(xué)生把注意力集中在學(xué)習(xí)本質(zhì)概念而又不影響解題能力[2]，其基本過(guò)程如圖1所示。

根據(jù)后現(xiàn)代教育理論，教學(xué)的目的是在教學(xué)過(guò)程中注重基礎(chǔ)性和全面性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性、自主性、創(chuàng)新性及綜合能力，從而使其在將來(lái)能科學(xué)地認(rèn)識(shí)他們所生活的世界，并能推動(dòng)這個(gè)世界的進(jìn)步和發(fā)展，使之更加美好[21]。由此可以看出，同伴教學(xué)是一個(gè)非常適合的手段。從圖1可以看出，同伴教學(xué)是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，其中涉及兩個(gè)主體：教師和學(xué)生，在整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)布置一定的任務(wù)，有效地促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心、教師為主導(dǎo)的目的。在同伴討論環(huán)節(jié)，先掌握概念的學(xué)生需要用正確的語(yǔ)言把他所理解的知識(shí)表達(dá)給其他同學(xué)，讓他們能夠理解，從而實(shí)現(xiàn)了有效應(yīng)用；每個(gè)同學(xué)都要發(fā)言，所以都需要獨(dú)立思考；在他們討論交流的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)思想的碰撞，從而會(huì)出現(xiàn)一些新想法，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

圖1 同伴教學(xué)的實(shí)施過(guò)程指南

從心理學(xué)角度看，學(xué)習(xí)可分為“有意義學(xué)習(xí)和機(jī)械學(xué)習(xí)”兩種，關(guān)于學(xué)習(xí)的類型有“符號(hào)表征學(xué)習(xí)、概念學(xué)習(xí)、命題學(xué)習(xí)、知識(shí)應(yīng)用、問(wèn)題解決”等5種。有意義的學(xué)習(xí)是指能夠?qū)W(xué)習(xí)的新知識(shí)與原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的舊知識(shí)建立關(guān)聯(lián)，從而形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)[22]。同伴教學(xué)，教師對(duì)表征知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)符號(hào)、概念進(jìn)行講解，讓學(xué)生進(jìn)行必要的討論，使其能根據(jù)自己的理解，用自己的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)。某學(xué)生可能會(huì)出錯(cuò)，這時(shí)其他同學(xué)發(fā)表不同見(jiàn)解，或老師適時(shí)加入討論，加以引導(dǎo)，從而使全體學(xué)生獲得對(duì)所學(xué)新知識(shí)的正確認(rèn)知。這一討論過(guò)程，就是學(xué)生利用舊的認(rèn)識(shí)來(lái)構(gòu)建新的認(rèn)知過(guò)程。在同伴教學(xué)的課后環(huán)節(jié)（如圖1所示），教師會(huì)給學(xué)生布置適當(dāng)?shù)母拍铑}和計(jì)算證明題，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)新的概念，用相關(guān)符號(hào)來(lái)表達(dá)某一規(guī)律，解決有關(guān)問(wèn)題，完成一個(gè)“有意義的學(xué)習(xí)”過(guò)程。這一過(guò)程也符合“建構(gòu)主義教育”理論的范示。建構(gòu)主義教育理論指出，學(xué)習(xí)過(guò)程除了涉及信息的輸入、復(fù)制和提取，還涉及學(xué)生所學(xué)新知識(shí)與其已掌握的舊知識(shí)之間、以及學(xué)生與環(huán)境之間的交互，從而達(dá)到重構(gòu)知識(shí)的目的。同伴教學(xué)的過(guò)程就是一個(gè)知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程。另外，美國(guó)學(xué)者埃德加·戴爾的金字塔學(xué)習(xí)理論（如圖2所示）也提示：學(xué)生通過(guò)單一聽(tīng)課、閱讀，學(xué)習(xí)效果差，而與視聽(tīng)結(jié)合或通過(guò)演示，學(xué)習(xí)效果有所提高，這些都屬被動(dòng)學(xué)習(xí)；而如果在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行討論，或加以實(shí)踐，乃至把所學(xué)的知識(shí)教給他人，則學(xué)習(xí)效果就大大提高，這些討論、實(shí)踐、講授的過(guò)程是一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程，是一個(gè)知識(shí)內(nèi)化并外顯的過(guò)程。根據(jù)圖1所示的同伴教學(xué)過(guò)程，學(xué)生參與到整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，有獨(dú)立學(xué)習(xí)過(guò)程（如課前閱讀，課后測(cè)試），有聽(tīng)的過(guò)程（老師講解），有合作學(xué)習(xí)、討論的過(guò)程（如課堂討論），還有實(shí)踐的過(guò)程（概念測(cè)試，考試等）。在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生多感觀參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程，通過(guò)讀、聽(tīng)、問(wèn)、討論、實(shí)踐等環(huán)節(jié)，將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化、糾錯(cuò)，從而相較于傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)，理解透徹，同伴教學(xué)效果提升明顯[2,16,18-19]。

圖2 學(xué)習(xí)金字塔理論

從社會(huì)學(xué)角度看，人們通常愿意聽(tīng)取背景相仿的同伴的意見(jiàn)和建議[21]。在同伴教學(xué)過(guò)程中，同伴討論環(huán)節(jié)，同學(xué)們身份相同、學(xué)識(shí)文化背景相近，他們有共同的語(yǔ)言、興趣愛(ài)好，就某個(gè)問(wèn)題討論時(shí)，他們之間沒(méi)有交流障礙，有時(shí)能更有效地把相關(guān)知識(shí)解釋給彼此。這一方面是因?yàn)閷?duì)于新學(xué)的概念，學(xué)生能意識(shí)到弄懂這個(gè)概念存在哪些難點(diǎn)，另一方面，教師因多次持續(xù)地講授這些知識(shí)，概念上的難點(diǎn)似乎消失了。

此外，同伴教學(xué)也體現(xiàn)了系統(tǒng)科學(xué)的“反饋原理”。系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為“任何系統(tǒng)只有通過(guò)反饋信息，才能實(shí)現(xiàn)有效的控制，從而達(dá)到目的”。在同伴教學(xué)活動(dòng)中，“教師-學(xué)生”是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng)，教師通過(guò)課堂講授，向?qū)W生輸出信息，同學(xué)們接收到信息，通過(guò)同學(xué)之間的討論形成反饋信息回到教師這一端，如果反饋是正確的則進(jìn)行下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，否則根據(jù)錯(cuò)誤性質(zhì)教師進(jìn)一步闡述相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。這是第一層的反饋。如果把學(xué)生作為系統(tǒng)的輸入端，教師這邊即為信息反饋端，對(duì)學(xué)生輸入的信息（課前、課中、課后）給予及時(shí)有效的反饋，使學(xué)生知道自己對(duì)知識(shí)掌握的狀態(tài)，對(duì)錯(cuò)的知識(shí)能及時(shí)予以糾正，從而形成正反饋效果，使“教師-學(xué)生”這個(gè)系統(tǒng)得到有效控制，提升教學(xué)效果。

總之，教育學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)及系統(tǒng)科學(xué)等理論很好地支持了“同伴教學(xué)”的科學(xué)性、有效性，當(dāng)然，還可以找到其他的理論支撐，比如傳播學(xué)理論[18]，這里不再細(xì)述。已有文獻(xiàn)的實(shí)踐結(jié)果表明“同伴教學(xué)”效果非常好[2,16,18-19]。當(dāng)然，要達(dá)到理想的教學(xué)效果，更重要的是在實(shí)施過(guò)程中，要講求方案的科學(xué)和效率的提高?！巴榻虒W(xué)”從提出到現(xiàn)在，已經(jīng)過(guò)去近20年了，教學(xué)手段和教學(xué)平臺(tái)都得到了很大發(fā)展和提高，特別是信息技術(shù)的發(fā)展，為開(kāi)展同伴教學(xué)提供了更有效的技術(shù)手段，特別是2020年初新冠疫情導(dǎo)致線下教學(xué)無(wú)法開(kāi)展，線上教學(xué)很好地解決了此問(wèn)題。受此啟發(fā)，在恢復(fù)正常教學(xué)后，結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，提出優(yōu)化同伴教學(xué)方案，以期達(dá)到更好的教學(xué)效果。

2 智慧教學(xué)環(huán)境下大學(xué)物理同伴教學(xué)方案的優(yōu)化

同伴教學(xué)法涉及課前、課堂及課后3個(gè)環(huán)節(jié)，如圖1所示。課前，根據(jù)即將要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，布置學(xué)生提前閱讀課本中相關(guān)的內(nèi)容。此目的是讓學(xué)生在課前做一部分工作，以減少課堂講授任務(wù)，因而有必要對(duì)其閱讀效果進(jìn)行檢查。課中，即課堂教學(xué)活動(dòng)安排，這是重點(diǎn)，根據(jù)圖1，教師將所授課程分解成幾個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，先對(duì)第一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講授（7～10）min；之后給出一個(gè)概念性小題目1 min，讓學(xué)生思考1 min，學(xué)生提交答案（任選）或說(shuō)服同伴（同伴教學(xué)）用時(shí)（1～2）min，學(xué)生提交修改答案（任選），反饋給教師，教師根據(jù)得分情況決定下一步操作，講解正確答案（用時(shí)2 min多），這個(gè)過(guò)程總用時(shí)約（5～8）min。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生第一次回答正確率如果低于40%，那么，這個(gè)知識(shí)點(diǎn)就需要進(jìn)一步細(xì)化，進(jìn)行更深入地講解；如果正確率在40%～80%，則只需讓同學(xué)們相互討論，讓他們自己得出正確結(jié)論；如果正確率在80%以上，那么教師給出正確答案后，即可進(jìn)入下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解。課后這一環(huán)節(jié)，適當(dāng)布置家庭作業(yè)或考試。

通過(guò)以上對(duì)同伴教學(xué)法實(shí)施過(guò)程的簡(jiǎn)要介紹，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其中涉及以下幾個(gè)具體問(wèn)題：1）課前閱讀小測(cè)的時(shí)間安排及結(jié)果反饋應(yīng)用問(wèn)題；2）同伴討論過(guò)程中答題結(jié)果的及時(shí)統(tǒng)計(jì)與反饋；3）如何有效組織討論的問(wèn)題；4）如何在提高學(xué)生對(duì)物理概念理解的基礎(chǔ)上，不影響其對(duì)計(jì)算題和證明題等傳統(tǒng)題的解題能力培養(yǎng)；5）學(xué)時(shí)有限與內(nèi)容多的矛盾。要解決以上問(wèn)題，關(guān)鍵在兩個(gè)方面：保證所有學(xué)生的有效參與和教、學(xué)的及時(shí)反饋與應(yīng)用。信息技術(shù)的發(fā)展崔生了教學(xué)理念智慧化與教學(xué)技術(shù)的智能化，即有了智慧教育的概念[11,23-24]，相應(yīng)地出現(xiàn)了大量的智慧教學(xué)平臺(tái)，如愛(ài)課程（中國(guó)大學(xué)MOOC）學(xué)堂在線、學(xué)銀在線、超星爾雅網(wǎng)絡(luò)通識(shí)課平臺(tái)、雨課堂、騰訊課堂、騰訊會(huì)議等等。這些教學(xué)平臺(tái)有的提供了大量的教學(xué)資源，有的提供了在線互動(dòng)功能，特別是新冠疫情特殊背景下很好地解決了不能線下授課的難題?；诖耍€上線下混合教學(xué)模式被提出來(lái)[8]。因此，利用這些智慧教學(xué)平臺(tái)，對(duì)在大學(xué)物理中實(shí)施同伴教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，促使學(xué)生全體參與和提高教、學(xué)效率。下面具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 課前動(dòng)員的優(yōu)化

以電子、信息類相關(guān)專業(yè)的大學(xué)物理為例，我們所用教材為馬文蔚的“物理學(xué)”第6版，分上、下兩冊(cè)，各8章內(nèi)容，一學(xué)期51學(xué)時(shí)，一學(xué)年共102學(xué)時(shí)。按傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式，要完整完成全書的16章內(nèi)容，是不可能的，因此只有舍棄書中打“*”部分的內(nèi)容，讓學(xué)生自學(xué)，但學(xué)生基本都不會(huì)去自學(xué)，因此，一學(xué)年下來(lái)，學(xué)生能在腦海里建立一個(gè)比較完整的物理知識(shí)體系就很困難，這樣不利于其后面專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)。現(xiàn)在有了智慧教學(xué)平臺(tái)，又有教學(xué)效果較好的同伴教學(xué)模式，因此，我們擬結(jié)合雨課堂、MOOC、騰訊會(huì)議等智慧平臺(tái)進(jìn)行大學(xué)物理同伴教學(xué)設(shè)計(jì)。但一相情愿不會(huì)取得良好的教學(xué)效果，因此，有必要在實(shí)施同伴教學(xué)前進(jìn)行動(dòng)員，讓學(xué)生知道我們的教學(xué)安排、他們需要做些什么及如何進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定。當(dāng)初Eric Mazur也安排了課前引言環(huán)節(jié)[2]，他是在第1天開(kāi)課時(shí)進(jìn)行動(dòng)員的。結(jié)合我們的實(shí)際，我們利用騰訊會(huì)議，在開(kāi)課前幾天，組織一次班級(jí)動(dòng)員會(huì)議，這樣不占用有限的課堂時(shí)間。在會(huì)議上，突出以下內(nèi)容：（1）本學(xué)期總的學(xué)習(xí)任務(wù)、教材及參考書，（2）課情分析（任務(wù)重，課時(shí)少），（3）介紹同伴教學(xué)模式，（4）給出同伴教學(xué)的具體方法和步驟，（5）同伴教學(xué)每個(gè)環(huán)節(jié)學(xué)生的具體任務(wù)、要求，（6）課業(yè)成績(jī)的評(píng)定規(guī)則，（7）智慧平臺(tái)的介紹。通過(guò)這個(gè)動(dòng)員會(huì)議，讓學(xué)生知道本課程的總體安排、他們的任務(wù)及學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)定規(guī)則，并初步熟悉學(xué)習(xí)任務(wù)的接受、學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋及交流討論的具體途徑、操作方法等，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生興趣、讓學(xué)生做好后期配合學(xué)習(xí)的目的。

2.2 課前預(yù)習(xí)安排的優(yōu)化

同伴教學(xué)的課前預(yù)習(xí)非常重要，它決定后期授課的進(jìn)度和效果。為使后面同伴教學(xué)活動(dòng)能順利有效開(kāi)展，必須要強(qiáng)化課前預(yù)習(xí)這一環(huán)節(jié)，讓每一位同學(xué)都要完成這一任務(wù)。Eric Mazur 的做法是把整個(gè)學(xué)期的課前閱讀任務(wù)作業(yè)日程表發(fā)給學(xué)生，然后每次課前20 min 到開(kāi)課后5 min，讓學(xué)生完成3～4題的閱讀小測(cè)[2]。這樣做有一個(gè)好處是，讓學(xué)生提前知道整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的安排，缺點(diǎn)是對(duì)后面課程的進(jìn)度把控要非常嚴(yán)格，對(duì)學(xué)生的要求比較高。另外，檢查課前預(yù)習(xí)的課前小測(cè)安排在課前20 min到開(kāi)課后5 min這段時(shí)間不利于授課重點(diǎn)的調(diào)整。因此，對(duì)這一環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和優(yōu)化。在課前動(dòng)員會(huì)上把本學(xué)期的教學(xué)日歷發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生清楚本學(xué)期總體的學(xué)習(xí)任務(wù)及大致進(jìn)度的安排。然后，在每次課前1周，將具體的預(yù)習(xí)任務(wù)布置下去（亦可在每次課后馬上進(jìn)行下次授課預(yù)習(xí)任務(wù)的布置）。布置預(yù)習(xí)閱讀任務(wù)時(shí)，不能太泛，帶著具體的任務(wù)，否則效果不佳[16]。布置預(yù)習(xí)任務(wù)時(shí)，閱讀教材是必須的，有的可以配以大學(xué)MOOC上的相關(guān)章節(jié)。例如，大學(xué)物理第1次課（3個(gè)課時(shí)）安排“緒論”和第1章“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”中“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述”這一節(jié)內(nèi)容。帶著以下問(wèn)題閱讀課本1～12頁(yè)的內(nèi)容（教材：馬文蔚的《物理學(xué)》上冊(cè)，參考書：張漢壯的《力學(xué)》）：

（1）物理學(xué)的研究對(duì)象、方法，物理學(xué)的分支，物理學(xué)的應(yīng)用（簡(jiǎn)要的預(yù)習(xí)報(bào)告）；

（2）本節(jié)要掌握的基本概念：參考系、坐標(biāo)系、質(zhì)點(diǎn)、位置矢量r=xi+yj+zk、運(yùn)動(dòng)方程r(t)=x(t)i+y(t)j+z(t)k、參數(shù)方程x=x(t)，y=y(t)，z=z(t)、軌跡方程f(x,y,z)=0、位移Δr、路程s、速度（包括瞬時(shí)v和平均）、加速度（包括瞬時(shí)a和平均）。

然后通過(guò)雨課堂發(fā)送3～5題預(yù)習(xí)測(cè)試題（亦可以直接用文獻(xiàn)[2]中的測(cè)試題，或教材后面的選擇題，這里就不具體列出）。為了便于對(duì)習(xí)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而精確安排課上的重點(diǎn)講解內(nèi)容，預(yù)習(xí)小測(cè)題以選擇題為主，這樣雨課堂就可以自動(dòng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，提高效率。

2.3 課堂討論的組織與信息反饋的優(yōu)化

根據(jù)課前預(yù)習(xí)的反饋情況，適當(dāng)調(diào)整課堂講課的內(nèi)容及重點(diǎn)，具體實(shí)施過(guò)程如圖1所示。在課堂講解過(guò)程中，對(duì)課堂內(nèi)容的組織和安排非常重要。講課的方法，可以根據(jù)課堂內(nèi)容靈活安排，比如演示法、對(duì)比法等。Eric Mazur[2]當(dāng)時(shí)提出同伴教學(xué)法時(shí)，信息技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，小測(cè)或課堂討論結(jié)果的反饋采取舉手、課后統(tǒng)計(jì)表或一種稱為“課堂會(huì)談”的計(jì)算機(jī)響應(yīng)系統(tǒng)。前兩個(gè)方法效率低，后一個(gè)方法投入成本高。而隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智慧教學(xué)系統(tǒng)已走進(jìn)課堂，教學(xué)手段已多樣化。因此，為了高效完成教學(xué)任務(wù)，我們借助現(xiàn)代多媒體技術(shù)和雨課堂、微信群或QQ群等智慧平臺(tái)開(kāi)展智慧課堂教學(xué)。根據(jù)預(yù)習(xí)情況，做好課件，每一個(gè)概念之后跟一道概念測(cè)試題，題型可以是選擇題，也可以是簡(jiǎn)答或判斷題。需要注意的是，課件內(nèi)容要精煉，配以動(dòng)畫，適當(dāng)融合相關(guān)的音像教學(xué)資料。上課時(shí)，開(kāi)啟雨課堂授課，這樣即可以隨機(jī)點(diǎn)名，又可以借助雨課堂答題系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)答題結(jié)果，以便根據(jù)圖1安排課程進(jìn)度，從而提高上課的效率。線下授課時(shí)，注意配合板書上課，切不可只放PPT。課中，根據(jù)測(cè)試題的答題情況組織課堂討論。仍以“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述”為例，講完位矢和位移后，給出以下測(cè)試題：“|Δr|和Δ |r|有什么區(qū)別？”。一般同學(xué)們知道二者有區(qū)別，但在具體分析是什么區(qū)別時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，這時(shí)讓同學(xué)們自己討論，并要求他們以圖示的方式表達(dá)出來(lái)，如圖3所示，這樣，讓他們加深對(duì)位矢和位移這一對(duì)概念的理解。

圖3 |Δr|和Δ|r|的區(qū)別

組織課堂討論時(shí)，需注意：1）為了有效開(kāi)展討論，對(duì)全班同學(xué)進(jìn)行合理分組非常重要。解志秀[3]對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行過(guò)問(wèn)卷調(diào)查，學(xué)生反映的結(jié)果表明：在分組時(shí)，注意將成績(jī)好、中、差的同學(xué)進(jìn)行合理搭配，不要把成績(jī)好的同學(xué)全放一組，也不要將成績(jī)差的同學(xué)全放一組，每一組里既要有成績(jī)好的同學(xué)，也要有成績(jī)差一些的同學(xué)，這樣有利于提高討論效果；小組最好不要全為男同學(xué)或全為女同學(xué)，這樣可以充分發(fā)揮男同學(xué)思維活躍、女同學(xué)思維細(xì)致的優(yōu)點(diǎn)。此外，小組人數(shù)不宜過(guò)多，5個(gè)左右為宜。2）課堂測(cè)試題的難度要比課前測(cè)試大一些，針對(duì)性更強(qiáng)一些。3）課堂反饋途徑借助雨課堂發(fā)布測(cè)試題，時(shí)時(shí)查看測(cè)試結(jié)果，控制討論進(jìn)程。

2.4 課后作業(yè)、測(cè)試安排與反饋的優(yōu)化

從前面的討論可以看出，在同伴課堂教學(xué)中，概念測(cè)試占用課堂時(shí)間約1/3，這樣就會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：教師講課的時(shí)間變少了，而大學(xué)物理的知識(shí)點(diǎn)本來(lái)就很多，這樣就不能做到所有知識(shí)點(diǎn)全部覆蓋。因?yàn)檎n堂重點(diǎn)放在對(duì)物理概念的理解上，有關(guān)物理的解題技巧和方法的講解就減少了。Eric Mazur[2]的做法是，把大量的學(xué)習(xí)任務(wù)放到學(xué)生肩上，比如通過(guò)課前閱讀，一些學(xué)生已經(jīng)會(huì)了的概念課上就不再講，課上只重點(diǎn)講學(xué)生沒(méi)有掌握的概念；學(xué)生的解題技巧與方法則通過(guò)習(xí)題課和家庭作業(yè)來(lái)訓(xùn)練。我們之前的做法是，每次課后給學(xué)生留下3～4題家庭作業(yè)（以計(jì)算證明題為主），每一章上完，進(jìn)行一次綜合性的單元測(cè)試?，F(xiàn)可以通過(guò)雨課堂平臺(tái)發(fā)布作業(yè)，或進(jìn)行單元測(cè)試，客觀題自動(dòng)批改統(tǒng)計(jì)成績(jī)，主觀題批改過(guò)也可以自動(dòng)統(tǒng)計(jì)成績(jī)。試題的分析則可以通過(guò)騰訊會(huì)議直播講解，這樣不受空間限制，也可以錄播，學(xué)生隨時(shí)可以查看。通過(guò)這些措施，可以訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用所學(xué)物理概念解決物理問(wèn)題的能力。應(yīng)用智慧平臺(tái)，學(xué)生遇到的或教師給予解決的問(wèn)題能夠得到及時(shí)反饋，這樣有利于解決學(xué)生的困惑，形成正反饋效果，從而提高學(xué)習(xí)效率。

2.5 學(xué)生成績(jī)的過(guò)程性評(píng)價(jià)

同伴教學(xué)法的教學(xué)如何，很大程度上依賴于學(xué)生的配合，從課前的閱讀預(yù)習(xí)、課堂上的小組充分討論、到課后作業(yè)及單元測(cè)試的完成，每個(gè)環(huán)節(jié)都需學(xué)生的認(rèn)真參與和任務(wù)的高質(zhì)量完成。因此，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成效的考核，就不能以學(xué)期末的一次考試來(lái)評(píng)價(jià)，更應(yīng)注意過(guò)程考核。Eric Mazur[2]為了激勵(lì)學(xué)生完成課前閱讀任務(wù)，采取在期末給學(xué)生額外加分的方法。大學(xué)物理課程任務(wù)重，課時(shí)相對(duì)不足，一般又是大班教學(xué)，因此，為了提高教學(xué)質(zhì)量，必須激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)情緒，考核就是一種激勵(lì)手段。通常大學(xué)物理的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)是平時(shí)占20%，實(shí)驗(yàn)占20%或30%，期末占60%或50%。同伴教學(xué)過(guò)程中采用了雨課堂教學(xué)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都有跡可循，學(xué)生的學(xué)習(xí)成效有據(jù)可查，為過(guò)程評(píng)價(jià)提供了便利。對(duì)課程的評(píng)價(jià)應(yīng)將重點(diǎn)放在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，因此建議將期末考試成績(jī)占考核的比例定在50%，平時(shí)成績(jī)定在30%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%。課前動(dòng)員時(shí)，要把課程的評(píng)價(jià)方式告訴同學(xué)們，引起他們的重視。平時(shí)成績(jī)來(lái)自于學(xué)習(xí)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，比例又較高，因此學(xué)生會(huì)更加重視。相應(yīng)地，平時(shí)努力，到期末時(shí)，學(xué)生的成績(jī)也不會(huì)太差，整體學(xué)習(xí)效果自然得到提高。

3 總結(jié)

綜上所述，本文根據(jù)大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)際需求，結(jié)合新冠疫情期間線上教學(xué)情況及同伴教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)，提出基于智慧平臺(tái)的同伴教學(xué)模式。先從教育學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)等方面系統(tǒng)分析了同伴教學(xué)法之所以有效的理論依據(jù)，針對(duì)傳統(tǒng)同伴教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，結(jié)合雨課堂、QQ群、愛(ài)課程（中國(guó)大學(xué)MOOC）等智慧教學(xué)平臺(tái)和手段，對(duì)課前動(dòng)員、課前預(yù)習(xí)、課堂討論、課后作業(yè)及課程考核等環(huán)節(jié)提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。這種教學(xué)方法在物理概念教學(xué)、創(chuàng)新思維培養(yǎng)、學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等方面都有積極作用，有利于提升大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量。初步教學(xué)效果得到了改善，學(xué)生教學(xué)評(píng)價(jià)較好，但還有待于進(jìn)一步提高和完善，特別是教學(xué)效果的評(píng)價(jià)還沒(méi)有系統(tǒng)開(kāi)展，教學(xué)資料還不完善，后面將結(jié)合之前的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)在物理學(xué)專業(yè)課上推廣實(shí)施基于智慧平臺(tái)的同伴教學(xué)模式，系統(tǒng)建成同伴教學(xué)的教學(xué)資源，研究同伴教學(xué)的評(píng)價(jià)理論體系，從而形成一個(gè)完整的基于智慧教學(xué)背景下的同伴教學(xué)理論與實(shí)踐體系。