同伴教學法在材料力學課程中的實施與改進

李妍　王克雄　朱益

摘要：針對材料力學計算分析題，實現了以同伴討論為主+學生臺上臺下互動+教師學生反饋互動的多元互動反饋相結合的教學模式。多次實踐表明，該模式能夠針對材料力學有效解決學生的疑難困惑問題，幫助學生深入理解概念本質，建構力學方法，擴展概念和思路。同時活躍課堂氣氛，提升學生合作互助能力和語言表達能力。

關鍵詞：課堂教學；同伴教學；課堂互動；材料力學

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）29-0203-02

同伴教學法（Peer Instruction）[1]是哈佛大學物理教授Eric Mazur提出，經由北京師范大學張萍教授[3]實施發展，基于合作學習理論設計的適合大班課堂教學的合作學習的一種教學方法。同伴教學法[2，4，5]是將一節課按照核心概念的書目分成幾個小部分，每部分設計概念測試題，通過這些測試題組織教學活動。測試題教學過程為（1）學生讀題給出個人答案（2）和周圍同學討論2～3分鐘（3）討論后再次給出個人答案，全程共約5分鐘。同伴教學法的核心正是通過這種同伴討論加強對概念的深入理解及延伸了解。學生在探討中不斷提出問題，分析問題。對于每一個同學而言，小組討論相當于把小組內所有同學的問題集中在自己這，集思廣益。學生不但需要思考老師的問題、自己心中的問題，還需要思考別人提出的但自己沒想到的問題，達到答疑解惑的目的。文獻[1，3]指出測試題適用于概念（尤其易混淆的概念），共約5分鐘。從所用時間來看，如果題目需要分析計算，5分鐘不夠用。而力學的題目多為綜合分析計算，很少有學生開始就能給出答案，時間上也不夠用，所以不能完全套用所給方法，需要進行改進并給出詳細實施模式。

一、計算分析題目的以同伴討論為主多元互動實施模式

通過多次實踐，總結出一套適合材料力學計算分析題目的同伴討論+臺上臺下學生互動+教師學生反饋互動的多互動模式的實施方法，結果證明能夠有效進行互動反饋，更加針對性地有效解決學生集中出現的問題。具體步驟如下：

1.教師把計算分析測試題設計成簡答題或選擇題形式。由于力學題目為綜合性題目，一道題目需要用到多個知識點，所以更適宜以簡答題形式就每個知識點進行同伴討論。

2.對于計算分析題目，學生并不能開始就給出答案，所以省去初步給答案這個步驟。大約需要10分鐘，具體實施方案為：①首先理解題意并就若干問題（老師提出）同伴討論，約3分鐘。討論過程中學生簡要記載主要疑難問題并上交，重點標示沒能解決的疑問。若是書中例題，建議先不要看答案，提倡學生自主思考。教師應在本門課程初期明確同伴討論行為的評價規定：積極參與討論、提出不同觀點，并且努力傾聽理解別人觀點的即為優秀，而不是追究學生答案的正確與否，這樣避免學生為了成績而抄襲別人答案或懈怠討論；凡是不積極參與討論的適當降低平時成績，并且需要和教師單獨討論。討論情況計入學生平時成績等評價系統。因此教師在討論時間內的工作是：1）檢查學生參與討論的情況，針對少數不討論的同學應予以督促，并把討論情況計入學生評價系統。2）重點傾聽1～2組同學的討論過程，記錄所有問題，了解學生的難點和易混淆概念。②學生出示答案。③隨機找一組學生到講臺簡要講解、臺下學生提問的學生互動方式，約4分鐘。經過多次實踐，發現這種形式既能督促學生認真討論，又能有效得到問題反饋，而且由于是同學更容易使得臺下學生放松提問。④教師得到反饋并根據提交的問題，除系統總結外更要針對反饋回來普遍存在的問題進行講解，約3分鐘。教師根據學生討論過程及結果，及時調整講授內容和節奏，適當講解概念及思路，重點增加學生感到困惑的問題，做到有針對性的答疑解惑。

二、同伴討論為主多元互動實施過程示例

下面是一個材料力學計算分析簡例，以示意其同伴討論為主的多互動實施過程。這道題考察重點知識點為：對于軸拉軸壓構件，采用截面法求軸力并給出軸力圖。

（單選題+簡答題）已知F1=10kN；F2=20kN；F3=10kN；試畫出軸力圖。并總結軸力圖繪制技巧。

具體實施方案為：

1.首先理解題意并同伴討論，約3分鐘。教師在討論時間內，檢查學生討論情況，重點傾聽1～2組討論過程。

2.學生出示答案。檢測學生選擇正確答案（B）的比例，以此預判講解的詳細程度。

3.隨機找一組學生到講臺簡要講解解題思路、總結簡答題答案（軸力圖繪制技巧）、臺下學生提問的學生互動方式，約4分鐘。

通過同伴討論和臺上臺下互動兩種互動形式，得到學生集中出現的問題：①建立平衡方程時變量的正負號規定；②平衡方程求解結果的正負號意義；③軸力圖正負號規定；④畫軸力圖的技巧；⑤如果是更復雜的情況，其內力分析過程要求給實例求解。

4.教師得到反饋，系統總結并重點針對集中出現的問題進行講解，約3分鐘。

三、同伴討論為主多元互動模式的評價

為了更客觀地評價同伴討論為主多元互動教學模式，讓學生針對這種教學方法進行自我評價，設計了兩個調查問卷：（1）學生在課堂上參加小組討論的情況[5]；（2）學生到講臺簡要講解思路，教師與臺下學生提問的情況。學生通過自我評價，及時調整自己的學習態度和習慣，更積極地參與課堂教學互動。教師通過調查問卷，得到教學互動反饋，結果表明約90%同學能夠參與，平均約70%同學能夠積極主動地參與互動教學活動。

通過多次的實踐表明，針對材料力學通常出現的分析計算題目，采用這套同伴討論+學生臺上臺下互動+教師學生反饋互動等多元互動反饋相結合的方法，更能夠針對性地有效解決學生的疑難困惑問題，幫助學生深入理解概念本質，建構力學方法，聯系新舊知識，擴展概念和思路。同時活躍了課堂氣氛，解決傳統講授出現的學生注意力不集中犯困等現象，很好地提升學生合作能力和語言表達與交流能力。

參考文獻：

[1]Eric Mazur. Peer Instruction：A Users Manual[M].NJ：Prentice Hall，1997.

[2]Nathaniel Lasry，Eric Mazur，Jessica Watkins. Peer instruction：From Harvard to the two-year college[J]. Am. J. Phys，2008（11），76（11）：1066-1069.http：//aapt.org/ajp.

[3]張萍.Eric Mazur. Peer-Instruction—哈佛大學物理課程教學新方法[J].中國大學教學，2010，（8）.

[4]課堂中的合作學習—同伴教學法對物理概念學習的促進作用[J].中國大學教學，2012，（6）：56-59.

[5]張萍，涂清云，齊薇，任建英.基于同伴教學法的多元化評價模式研究—以大學物理課程為例[J].2013，（9）：60-62.