同伴教學法在物理教學中的應用探討

黃 丹

（吉林建筑大學城建學院，吉林 長春 130000）

同伴教學法在物理教學中的應用探討

黃 丹

（吉林建筑大學城建學院，吉林 長春 130000）

同伴教學法是近年來新興的的教學方法，它有效地改變了傳統課堂的教學模式，實現了學生自主學習，合作學習，師生互動，生生互動的教學環境.目前，同伴教學法在國外的研究已經相當成熟，而在我國的研究才剛剛起步.本文主要總結了近年來有關同伴教學法在我國高校物理課程中的應用效果，同時針對如何讓同伴教學法在我國高校有效實施提出了幾點建議，最后展望了未來同伴教學法的發展方向，本文為國內其他同伴教學法的相關研究者們提供一些具體的參考.

同伴教學法；物理教學；效果分析；有效措施

我國高校學生由于長期處在應試教育的背景下，固化了思維，對物理概念的本質理解不足，傳統教學方法使得學生討厭學習物理的情緒比較嚴重，這些問題使得我國高校物理教學改革勢在必行.在國內外諸多的教學方法中，我們發現了一種能夠有效改變現存物理教學弊端并且能夠滿足教學要求的教學方法，它就是由哈佛大學教授埃里克·馬祖爾（Eric·mazur）提出的同伴教學法.同伴教學法（簡稱PI教學法）是使用專門設計的用于揭示學生錯誤概念和引導學生深入探究的概念測試題，借助計算機投票系統或手機短信或選項卡片等形式，組織學生參與課堂教學，把傳統單一的講授式變為基于問題的自主學習和合作探究式的教學方法.它有效地改變了我國傳統教學模式，在課堂教學中構建一個學生自主學習，合作學習，師生互動，生生互動的教學環境[1].

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

1 實施PI教學法的意義

1.1 PI教學法有效提高學生課堂參與度，激發學生學習物理的興趣

首先同伴教學法設置課前預習環節，并找出自己認為難以理解的地方，使得學生帶著問題來上課，有利于調動學生學習的積極性.其次同伴教學法在課上借助計算機投票系統來獲得教學反饋信息，更大程度的活化了課堂，使得學生愿意參與到課堂教學中.根據我國研究者們在應用概念測試題時反饋的學生參與人數可知，該方法使得學生參與課堂教學比例很高；相關問卷調查數據也顯示了96%的同學表示該方法提高自己的課堂參與度，讓自己在整節課都能保持注意力集中[3].因此PI教學法在一定程度上，解決了傳統教學中“臺上講，前排聽，中排玩，后排睡，邊邊角角學不會”的難題，提高了課堂教學效果.

1.2 PI教學法能夠促進學生對物理概念的理解能力

首先同伴教學法使用專門設計的引導學生深入探究的概念測試題，使得學生學習的注意力能夠集中在物理概念的本質上.其次同伴教學法設置了同伴之間相互討論環節，并且學生在討論后對概念測試題的選擇正確率有所提高，說明討論環節在很大程度上加深了學生自身對物理概念的理解能力.此外，Mazur研究小組也調查了全世界使用同伴教學法的教師，匯總大量的數據表明：同伴教學法在促進學生對物理概念的深入理解方面明顯優于傳統教學法[4].

1.3 PI教學法培養了學生自主探究能力和合作交流能力

PI教學法堅持把學生放在主體地位，教師則引導學生去發現問題和解決問題，這種教育理念增強了學生的自主探究能力.該方法在課堂教學過程中，教師提出問題后，要求學生首先基于問題獨立思考，自主回答問題，為使這個過程更有效，教師要求學生在上課前進行預習，這些自主學習的環節能夠培養學生獨立思考敢于創新的能力.同時PI教學法還為學生設計了課堂合作學習的環節，讓學生相互之間討論交流，共享經驗，共同解決問題，在這一過程中，學生學會了與他人合作、協商和交流的能力.

1.4 PI教學法能夠縮短學生之間的差距

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

1.5 同伴教學法對學生其他方面的促進作用

經過大量文獻調查結果顯示，同伴教學法還可以減輕學生學習壓力，增強學生學習的自信心；促進學生批判性思維的發展，培養學生的創新能力；增進學生之間的情感，形成了良好班級風氣，提高了學生學習的積極性.

2 PI教學法的實施過程

2.1 課前預習環節

傳統的講授式教學通常是以教科書或者教案的內容來組織課堂教學，并留相應的課后作業讓學生進行練習，而PI教學法則首先需要學生在上課之前進行預習，并回答幾個與預習有關的問題，教師根據學生課前預習情況，適當的調整和安排自己的教學重點和難點，更新和改進自己在課前設計的概念測試題.

2.2 授課環節

教師根據課程內容把一節課分成幾個具體單元，每個小單元都圍繞一個物理概念進行設計，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）.學生首先要進行獨立思考同時通過課堂表決器（Clicker）給出答案，應用課堂反饋系統統計個人答案，大屏幕上就會顯示答案情況.教師根據學生答題情況的不同來采取不同的教學策略，如果給出正確答案的人數占總人數的70%以上，則教師只需精講概念之后直接進入下一個單元；如果給出正確答案的人數占總人數的30%-70%，則教師需要安排學生分組討論幾分鐘，討論后再次發送個人答案，直到達到教師要求的正確答題率；如果給出正確答案的人數占總人數的30%以下，則教師就要根據課堂反饋的信息對概念進行必要的講解，然后用另一道測試題再次評價學生對概念的理解，之后重復上述步驟.在使用同伴教學法期間，教師可以通過學生對概念測試題的回答情況，及時掌握學生對每一個概念的理解情況.

3 如何讓同伴教學法在我國高校有效實施

目前，同伴教學法在國外的研究已經相當成熟，而在我國的研究才剛剛起步.根據我國高校學生特點和學習習慣，該方法在我國高校具體實施的過程中發現了很多問題，現將其總結如下，同時提出了相應的解決方案，以保證同伴教學法在我國高校有效實施.

3.1 激勵學生進行課前預習

同伴教學法要求學生在上課前進行預習，然而由于我國高校學生長期處于傳統教學模式下，學生自主學習的意識薄弱，并沒有養成課前預習的好習慣.針對這一問題，筆者根據自身教學經驗給大家提供幾點建議，以激勵學生有效地進行課前預習.

（1）教師可以設計一些策略，比如:課堂上首先安排幾分鐘讓學生做課前小測驗，并記入平時成績，或者課后留幾道作業題，作業內容是關于下節課需要預習的部分，這樣就可以調動學生課前預習的積極性.（2）改進預習方法，激發學生課前預習的興趣.近年來，隨著MOOC等各種開放教育平臺的建設與普及，越來越多的視頻資源都可以作為學生預習的手段，學生不需要只通過看教材的形式進行課前預習.（3）從學校的層面去解決，盡可能減少學生上課時間，讓學生課外自主學習時間得到保證，這樣才能真正的為同伴教學法的推廣創造有利條件.

3.2 設計合理的概念測試題

在我國高校應用同伴教學法最關鍵的問題就是設計出好的概念測試題，而好的概念測試題既要難度適中又要適合同伴之間討論.現對概念測試題的設計提出幾點建議.

首先，應著重考查學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論的題目.其次，要根據學生的平均水平和專業特點設計出恰當的概念測試題.最后，在概念測試題的選擇方面：國外已經有比較成熟的概念測試題庫，比如：哈佛大學的ILT學習管理系統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《同伴教學法-大學物理教學指南》一書，這本書中的概念測試題幾乎掩蓋了大學物理的所有主題，是很難得的教學資源.教師還可以根據學生的特點從浩瀚的大學物理題庫中檢索到適合自己課堂使用的概念測試題，此外，學生經常問的問題或作業中經常出錯的知識點等都可以作為建立概念測試題的重要途徑.只有設計出合理的概念測試題，才能PI教學法有效的實施，并獲得良好的效果.

3.3 合理設置小組成員

同伴教學法的核心環節就是課堂上分組討論環節，同伴之間討論的好壞會直接影響同伴教學法的教學效果，若想最大可能的激發學生的討論熱情，小組成員的合理分配至關重要.小組成員的選擇應堅持以學生自愿，教師輔助的原則，并綜合考慮學習成績、個性特點、以及組內學生關系等因素，每組組內成員最好設置4-6名學生.從實踐研究的結果來看，先選出學習成績比較好而且愿意擔任學習小組組長的學生作為組長，其他學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，最后發現這種分組方式得到了學生的一致贊成，并且學生還能夠參予到課堂討論中來，得到了比較理想的教學效果.

3.4 選擇有效的課堂反饋方式

目前，對于同伴教學法的研究，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答系統（即計算機投票系統）、舉手表決、選項卡片、手機短信等.其中教學應答系統（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系統，這個系統的優點是使用簡單快捷，對選擇結果實時反饋，便于保存和分析，另外還能比較全面的掌握學生的信息，比如姓名、座位號、每個同學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.但CRS需要一定的成本投入，如果學校沒有資金引進這種設備，則也可以使用舉手表決或者選項卡片等方式進行課堂反饋，只是這些形式無法獲得準確的統計結果，并且教師也不能精確的看出答案的分布情況，若想獲得準確結果則需要配合統計表進行統計答案，但這也會浪費很多課堂時間，因此這些反饋方式更適合人數較少的小班教學.

3.5 讓學生保持新鮮感

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

4 總結與展望

通過同伴教學法在我國高校物理教學中的應用可以看出，與傳統的教學法相比，同伴教學法具有更多的優勢并取得了更好的教學效果.一方面，同伴教學法有效提高了學生的課堂參與度，調動了學生學習的積極性，真正實現了讓傳統課堂“動”起來，提高了課堂教學效果.另一方面，同伴教學法提高了學生對物理概念的理解能力，縮小了學生之間的差異，學生學習成績也有所提高.然而為了保證同伴教學法在我國高校得以有效實施，筆者在課前預習、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，研究者們在應用同伴教學法時不但要借鑒國外的相關理論和實踐成果，還要結合我國學生特點設計出適合我國學生應用的概念測試題，只有這樣才能讓同伴教學法在我國有效實施.

通過查閱同伴教學法在我國高校教學中的應用發現，目前同伴教學法在我國高校的應用才剛剛起步，并且大多數文獻都是針對同伴教學法在物理教學中的應用，同伴教學法在其他學科的應用幾乎空白，因此需要更多的教師投入進來，針對不同專業不同層次的學生設計出合適的概念測試題，從而探索出一套適合我國學生的同伴教學資源，以促進學生積極主動學習，為培養創新型人才打下堅實的基礎.

〔1〕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）:69-71.

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

〔3〕李剛，侯恕.同伴教學法在中學物理大班教學實踐中的應用[J].教學與管理，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.以同伴教學法促進學生互動式學習[J].物理與工程，2013，23（2）：45-48.

G642.0

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2017-04-01

吉林省教育科學“十二五”規劃課題（GH150720）