PI教學(xué)法在民族院校大學(xué)物理教學(xué)中的研究與實踐

張歡 程錦霞

摘 要 教學(xué)中課堂教學(xué)始終處于比較重要的環(huán)節(jié)。PI教學(xué)法是比較先進的一種課堂教學(xué)方法。本研究將在已有研究的基礎(chǔ)上將PI教學(xué)方法引入民族院校的大學(xué)物理的課堂教學(xué)中以提高大學(xué)物理的教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。并對教學(xué)實踐進行了反思，提出了對策與建議。

關(guān)鍵詞 PI教學(xué)法 Clicker 民族院校 大學(xué)物理教學(xué)

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.12.061

The Research and Practice of PI Teaching Method in the

University Physics Teaching of Nationality University

ZHANG Huan， CHENG Jinxia

（School of Electrical and Information Engineering， North Minzu University， Yinchuan， Ningxia 750021）

AbstractClassroom teaching is always in an important link in teaching. PI teaching method is an advanced classroom teaching method. On the basis of the existing research， this study will introduce PI teaching method into the classroom teaching of college physics in ethnic universities to improve the teaching effect of college physics and cultivate students' learning ability. It also reflects on the teaching practice and puts forward countermeasures and suggestions.

Keywords PI teaching method; Clicker; ethnic universities; college physics teaching

PI教學(xué)法也叫同伴教學(xué)法是由哈佛大學(xué)教授Eric Mazur 基于合作學(xué)習(xí)理論以幫助學(xué)生理解物理概念而創(chuàng)立的教與學(xué)的方法。PI 通過精心挑選和設(shè)計專門用于揭示學(xué)生錯誤概念和引導(dǎo)學(xué)生深入探究的概念測試題（Concept Tests），幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并糾正自己對物理概念的錯誤理解，在思考、回答、與同學(xué)討論的過程中，掌握物理概念，真正理解物理的主要思想。同時，借助課堂表決器（Clicker），組織大班課堂教學(xué)，變傳統(tǒng)單一的老師講授為以學(xué)生為中心、基于問題的自主學(xué)習(xí)和合作探究，有效改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)手段和教學(xué)模式。? 可以看到，在PI教學(xué)的課堂教學(xué)中，核心是建立Clicker的交互系統(tǒng)。Clicker是交互式課堂教學(xué)系統(tǒng)，以單向無限通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，由無線發(fā)射器、接收器以及驅(qū)動軟件3部分組成。在課堂應(yīng)用時，教師可以在課堂上圍繞知識點的深入逐步設(shè)問，而所有的學(xué)生都可以通過按動無線發(fā)射器上的數(shù)字鍵，把教師給出的應(yīng)答問題的答案在規(guī)定的時間內(nèi)提交到教師的計算機中，計算機收集到所有的反饋信息之后，針對反饋信息的統(tǒng)計結(jié)果以柱狀的形式呈現(xiàn)在屏幕上。

作為一種新的課堂教學(xué)方式，PIPI教學(xué)對于傳統(tǒng)教學(xué)在以下幾個方面有了極大地改變。

1 PI教學(xué)中優(yōu)點

1.1 教學(xué)中的教學(xué)策略

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)策略是教師圍繞知識點而設(shè)計的，按部就班，基本上不會有太大的變化。而在PI教學(xué)中教學(xué)要根據(jù)學(xué)生通過Clicker的投票反饋在課堂上隨時進行調(diào)整，如果學(xué)生對某個內(nèi)容或概念掌握得較好，就可以適當?shù)恼{(diào)整教學(xué)節(jié)奏;如果學(xué)生對某個內(nèi)容或概念掌握得不好，教師可以重新設(shè)計教學(xué)，以加強學(xué)生對概念的理解。這樣的課堂，所關(guān)注的不是教師更多的教，而是如何讓學(xué)生更好的學(xué)。不是一種靜態(tài)的課堂，而是充滿了變化，活起來的課堂。

1.2 教學(xué)中的師生關(guān)系

教學(xué)以學(xué)生為主體我們經(jīng)常在提，但做起來很難落到實處。在 PI教學(xué)中因為教學(xué)的整個設(shè)計就是圍繞學(xué)生展開的，老師不是知識的傳授者，更多的是知識的引導(dǎo)者;學(xué)生不再是被動的接受知識，而是主動的獲取知識。如果課堂沒有學(xué)生主動的、積極的配合，說明這樣的教學(xué)是失敗的。而通過Clicker進行投票，就可以很好地實現(xiàn)教師與學(xué)生的互動。

1.3 教學(xué)中的生生關(guān)系

既然是同伴教學(xué)法，同伴的作用會極大地凸顯出來。在PI教學(xué)中，以問題為引領(lǐng)，教師組織學(xué)生以小組的方式進行合作討論后再通過Clicker進行投票作答，這時不再體現(xiàn)的是個體的學(xué)習(xí)，而是團隊的力量，學(xué)生之間有了充分的交流和互動，也使課堂的氣氛不是那么沉悶。

1.4 教學(xué)的管理

大班教學(xué)最頭疼的問題是對學(xué)生的管理，特別是學(xué)生的考勤，由于課時所限老師沒有過多的時間去點名。但PI教學(xué)中人手一個投票器，所以只要通過學(xué)生反饋過來的結(jié)果，便能知道誰沒有來，很好的解決了這個問題。而且可以針對學(xué)生的課堂參與情況，進行過程性評價，改變了以往教學(xué)只注重結(jié)果性的評價方式。

2 PI教學(xué)在民族院校開展的情況

2.1 民族院校的民族院校大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀

（1）課程分類多。在確定培養(yǎng)方案時，各專業(yè)往往采取壓縮基礎(chǔ)課時來保證專業(yè)課時和學(xué)分的辦法。筆者所在的學(xué)校有8個理工學(xué)院，卻分成了4類大學(xué)物理。這4類課程課時不同，學(xué)分不同，即使課時相同的內(nèi)容也不同。分類多，雖然增加了老師的備課負擔(dān)，但同時也為教學(xué)改革提供了有利的條件，可以先對某一類物理教學(xué)中做一些實踐，總結(jié)一些經(jīng)驗，在實踐相對成熟的情況下再進行教學(xué)推廣。

（2）學(xué)生的差異性顯著。民族院校是面向全國招生，有來自教育發(fā)達省區(qū)的如山東、河南、江蘇等地區(qū)的生源，也有來自教育欠發(fā)達的西部省區(qū)如：新疆、西藏，青海，寧夏等地區(qū)的學(xué)生。同一班學(xué)生的入學(xué)成績有的相差達到200分左右，所以理工科學(xué)生的的科學(xué)類課程背景的差異是顯著的。縮小差距，是物理教學(xué)應(yīng)該要考慮的問題。

2.2 民族院校PI教學(xué)開展的情況

考慮到大學(xué)物理的分類較多，我們選擇了開課時間長（一年的學(xué)習(xí)），課時相對較多（96課時）的學(xué)院開設(shè)的大學(xué)物理進行教學(xué)實踐。在對專業(yè)的選擇中，選擇的是電氣工程及其自動化專業(yè)，該專業(yè)與物理聯(lián)系緊密，而且學(xué)生人數(shù)多，學(xué)習(xí)能力、物理學(xué)習(xí)程度層次不齊，有助于我們進行教學(xué)研究。我們進行PI教學(xué)的教學(xué)模式是：課前預(yù)習(xí)JITT（在QQ看預(yù)習(xí)資料）—課堂預(yù)習(xí)（抽出2～3分鐘再次預(yù)習(xí)）—分組（6人一組，事先分好）—開展課堂教學(xué)（教師講解內(nèi)容）—提出問題（引導(dǎo)學(xué)生進行討論，然后做答）—看選擇的結(jié)果（如果正確率達到80%，繼續(xù)下面的內(nèi)容，如果小于80%，再講解，討論，選擇，直到正確率大于80%為止）。

3 PI教學(xué)法的反思

（1）課前預(yù)習(xí)：我們將之稱為JITT（Just-in-Time Teaching），也稱適時教學(xué)法或及時教學(xué)法。即：老師在課前要在教學(xué)平臺下發(fā)一個預(yù)習(xí)大綱，要求學(xué)生在課前有一個預(yù)習(xí)，從而帶著問題進入課堂，達到良好的教學(xué)效果。但從我們的教學(xué)實踐來看，學(xué)生的預(yù)習(xí)往往流于形式，大部分學(xué)生只是看了一遍，有相當一部分學(xué)生就基本上沒看。即使我們在課堂抽出2-3分鐘進行現(xiàn)場預(yù)習(xí)，仍有一部分學(xué)生不看。所以如何能切實有效的將學(xué)生的課下的積極性調(diào)動起來，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，對于PI教學(xué)法的順利開展是至關(guān)重要的。目前學(xué)校MOOC平臺的建立，對于解決這個問題提供了方法，我們將課程放到平臺上，布置預(yù)習(xí)作業(yè)，在平臺上完成作業(yè)提交，直接可以檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

（2）在PI教學(xué)法課堂中剛開始引入clicker 教學(xué)時，特別是看到屏幕上顯示出結(jié)果的柱狀圖，由于感覺比較新鮮，學(xué)生有很高的學(xué)習(xí)熱情，但隨著教學(xué)中不斷地引入后，學(xué)生的興奮感降低，在題的時候開始有些漫不經(jīng)心，這往往會影響教師對學(xué)生掌握知識程度的判斷，從而降低clicker 教學(xué)的課堂效果。所以我們認為每堂課不能光是投票，可以設(shè)置搶答，小組競賽等方式，這樣把學(xué)生的注意力始終能夠集中起來。

（3）教學(xué)法是將學(xué)生6個人一個小組分組進行的。這樣有助于學(xué)生之間的交流與協(xié)作，體現(xiàn)PI教學(xué)中注重合作學(xué)習(xí)的特點。但我們在教學(xué)進程中發(fā)現(xiàn)，還是有一些學(xué)生不積極參加小組討論，好像是一個局外人，使小組討論，合作學(xué)習(xí)流于一種形式。在教學(xué)結(jié)束后，通過老師和學(xué)生的反饋，大家一致認為分組是一種好的形式，但分的組的人數(shù)不宜過大，盡量控制在3-4人左右，而且要監(jiān)督和檢查每組學(xué)生的預(yù)習(xí)和參與討論的情況，必要時可以以小組為單位進行競賽，充分調(diào)動每個同學(xué)的積極性，同時也激發(fā)大家的集體榮譽感。

（4）問題激發(fā)學(xué)生的思考，以思考引領(lǐng)教學(xué)的開展，因此建立合適的PI教學(xué)法的問題庫是非常重要的。問題庫中的問題主要是對一些物理概念的判斷，還有一些是物理知識的應(yīng)用。題型大多數(shù)是一些客觀題，如選擇題和判斷題等。這樣的題目做多了，學(xué)生往往感覺有一些枯燥，課堂又會陷入一種沉悶中，從而影響教學(xué)效果。我們嘗試在問題庫中引入視頻題，即在講到某方面內(nèi)容時，先給學(xué)生先提出問題，然后播放視頻或在視頻播放過程中提出問題讓學(xué)生思考。視頻播放完后，再讓學(xué)生給出題目的答案。這種視頻題學(xué)生的積極性很高，課堂氣氛也比較活躍，是一個很好的嘗試，但對于老師來說，尋找合適的視頻題是一項有難度的工作。

總之，在民族院校大學(xué)物理課堂教學(xué)中引入PI教學(xué)法對教學(xué)還是起到了促進作用，對于教學(xué)中出現(xiàn)的問題要多思考，多實踐，尋找到合適的解決辦法。最好是建立一個與本校特點相結(jié)合的適用于民族院校的Clicker教學(xué)的教學(xué)模式，并將之在全校進行推廣，使物理教學(xué)得到顯著的提高。

項目名稱：2017年寧夏回族自治區(qū)教育教學(xué)改革研究項目

項目編號：NXJG2017046

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