PI教學法在理論主導型與實踐主導型課程中的有效性研究

劉俊

摘要：利用學習同伴交流構建課堂合作學習，適用同伴教學法，學生之間的相互討論可以促進產生新思想、新方法、更高層次的推理及更好的知識遷移，有利于培養學員的批判性思維。本文對理論主導型與實踐主導型課程采用同伴教學法的有效性進行了有效性研究，研究表明，概念測試題選取、題目投放時機、課程類別都是制約PI教學法有效性的關鍵因素。

關鍵詞：同伴教學法;合作學習;軍事通信;多媒體技術

中圖分類號：G642? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）25-0184-03

基于教師講授的課堂教學模式是被普遍接受并沿用至今的主模式。然而，傳統講授的教學模式中，教師是灌輸者，學生是被動的接受者，課堂上衡量教學效果有限。由美國哈佛大學著名教授Eric Mazur創立的同伴教學法（Peer Instruction，簡稱PI）在促進自主學習、合作學習、研討學習、生生互動方面成效明顯，極大地提高了課程教學效果，研究表明，變革現有教學方法和教學模式是推進課堂教學質量提升的有益探索。北京師范大學張萍教授首推這一教學模式在大學物理大班課程教學中，運用同伴教學法在激發學生學習興趣、培養創造性思維和高水平推理方面具有積極意義[1]。筆者選取開設《軍事通信》《多媒體技術》課程的兩個教學班（A和B教學班）為研究對象，采用同伴教學法，經過過程性考核和終結性考核表明，PI教學法是有意義的教學模式，是值得采用的教學方法，但其有效性在理論主導型和實踐主導型課程存在差別。

1 同伴教學法基本思想

同伴教學法PI（Peer Instruction）是由美國哈佛大學Eric Mazur教授首次提出的，借助于專門設計的引導學生探究的測試題，促使同伴之間自主學習、合作學習、生生互動學習。Eric Mazur在其所著《同伴教學法——大學物理教學指南》書中系統闡述了PI教學法的基本教育理念、方法步驟等[2]。同伴教學法可以檢驗同伴相互交流、合作學習對知識的掌握和分析的一種教學策略，極大提高了學生的參與度。在教學實施過程中教師需要階段性拋出一些預先精心設計的概念測試題，并且適宜于在短時間通過相互討論能獲得答案，通過同伴之間的討論達成共識有利于對知識概念的深刻理解，個人自行學習而達不到的效果。對于一開始無從下手的同伴通過討論可以厘清問題，形成正確的認知，對于一開始基本掌握解決問題的同伴可以形成更深入的認知——延展拓寬。PI同伴在交流討論過程是相互協作的，高達成度的取得有利于產生高水平的推理，批判性思維。

同伴教學法一般是將一節課分成幾個部分，每個部分精心設計數個討論題，主要圍繞一個核心概念進行教學設計。概念題需要教師在課前精心設計，與對知識的困惑性和容易形成的誤解有關。在課堂教學中先拋出這些問題，學生做出個人答案，然后學生與同伴討論這個題目，利用這個環節激發學生再次修正個人答案，通過這個過程提升對知識的理解或認知的加深。同伴教學法主要步驟有包括四個步驟，（1）設計閱讀任務清單（Reading List），指導學生在課前自學;（2）設計概念測試題（Concept Test），讓學生在課堂上自主學習和合作學習;（3）檢測學生自學（reading test）和合作學習（Concept Test）所到的水平;（4）教師以此為起點進行課程教學。同伴教學法關鍵在于設計高質量的討論題目，學生在討論過程中產生不同觀點，這種分歧會使他們開始懷疑自我觀點的正確性，從而從同伴獲取尋求更多信息，導致對知識和認知的重新組織，促進自我課堂核心概念增加理解。同伴高效互動與碰撞能產生高水平推理、高質量決策、新穎的思想和方法、更好的知識遷移。

2 同伴教學法實施步驟

1）預習階段。PI 教學法需要教師課前引導預習閱讀材料，并回答與閱讀材料相關思考題，對閱讀內容難以理解知識進行圈定。

2）反饋階段。教師一般把每節課的內容分為若干個模塊，每一個模塊圍繞若干個關鍵知識點展開學習，教師將預先設定概念測試題推送給學生。學生得到問題后，首先需要獨自思考，思考時間由教師根據題目難度設定，學生答案在指定時間回答問題并提交后，教師需要實時匯總答案，目前可借助“雨課堂”APP實現實施回答反饋，顯示全班學生答題情況，學生的學習效果很迅速得到反饋。

3）實施階段。教師根據實際實時答題反饋情況實行不同的教學策略，掌握程度決定講解深度。回答問題正確率在30%～80% 之間，教師就安排分組討論，左右及前后鄰座的同學相互討論、闡述各自觀點、質疑（贊成）對方、反省自己、協調統一等，學生之間的思維碰撞是互動學習過程，在西方國家這種互助式學習方法是常采用的手段。在設定討論時間到后所有學生被要求再次提交重新思考的答案。當正確率大于80%，教師只選擇核心知識點講解，一般性知識點不再課堂重復，通過課后練習強化。接下來直接進入下一個知識點講授。當正確率小于30%，教師依據實時反饋的答題情況對概念重復講解鞏固，然后使用另一個概念測試題再次評價對這個概念的掌握程度，如此迭代指導完全掌握為止。以上過程可以下圖來表示。

采用PI教學法推進高水平課程教學的兩點借鑒意義。

（1）產生邏輯沖突，洞察知識本質。同伴具有不同認知背景，PI同伴之間討論產生高水平推理過程，實現對問題的深刻理解和認知，這些會產生認知可能會產生分歧沖突，引發對知識的進一步思考，從而洞察概念核心本質，對于我院某些任職專業的學生，他們來自不同單位，學歷和工作經歷均存在差異，但均有一定知識儲備，教師滿堂灌不一定符合對象認知規律，采用同伴教學法可作為嘗試。

（2）構建同伴討論，產生高質量決策。同伴交流對個體構成認知的認同或沖突，碰撞不平衡，導致個體重新審視個人觀點，產生正確觀點，在討論過程中，如果原來的認識是錯誤的，同伴討論會促進正確答案的形成，最終讓討論變成高質量的決策，小組成員獲得高質量學習收獲，比單打獨斗學習效率要高很多。

3 同伴教學法對理論主導型課程的有效性

在2019年秋季學期的軍事通信課程中使用了同伴教學法，該課程是理論較強本科高年級課程，并對實施效果進行有效性研究。在軍事通信教學中使用同伴教學法關鍵是設計出好的概念測試題，概念測試題要有引導學生去思考探究的功效，并且這些問題適合在課堂較短的時間內完成，因此應該著重體現學生容易混淆并能夠引導辯論的概念測試題，簡單記憶和公式代入計算的題目不適合出題。

例：為傳送碼元速率為RB=103波特的數字基帶信號，比較哪個系統沖擊響應收斂速度最慢？

該題是考察數字基帶系統沖擊響應收斂速度的問題，有一定的迷惑性。在講完相關知識點后投放了該題目，答題情況分部情況如圖3。這道題正確答案是B選項，討論前后正確率分別為44.8%和67.8%，經過同伴討論、協作學習后正確率提高了23%。這讓教師可以迅速知道學生對基帶傳輸系統的沖擊響應曲線理解不夠，接下來教師可以有針對性組織有關概念的教學。教學實踐中發現，概念測試題甄選及投放時機十分關鍵，選擇題和填空題更適合PI教學法中試題選取，針對性要強，試題投放時機應該選擇相關概念講述完畢，學生可以在兩分鐘以為完成答題。

此外，教師做了PI教學法接受度的調查問卷，開課前調查數據顯示：A1指標開課前測量值較小，開課中采用同伴教學法數值提升明顯，說明同伴學習提高了學習興趣度，原意主動去完成作業，軍事通信不再是一門枯燥乏味的課程。網絡工程A班是改訓班學生，專業背景相差較大，在完成作業方面同伴教學法幫助有限。

4 同伴教學法對實踐主導型課程的有效性

多媒體技術課程是隨著人們日常工作學習需求而設立的一門課程，理論性與實踐性結合性比較緊密，新概念和新技術正在不斷發展中。《多媒體技術》是士官學歷教育與任職教育開設的必修課，學員學習興趣較高，深受學員歡迎。根據PI教學法的基本理論，在課堂教學推行同伴教學，其標準課堂流程見圖4。

《多媒體技術》這門課程針對士官學員主要突出其實踐性，在原理和概念僅僅做一般性講解，運用PI教學法在幫助理解基本概念方面具有一定優越性。通過對2019春季士官教學班教學研究發現，在實踐性較強的操作通過同伴相互交流難以到達較高熟練程度，教師現場指導和同伴的直接指導才能達到較好認知度。從這一點意義上來說，實踐主導型課程采用PI教學法效果有限，換句話來說，理論性強、理解程度高的課程采用PI教學相對有效，而實踐性強課程不能通過同伴討論提高對實踐技能的掌握。

5 結論

實施同伴教學法 （PI） 關鍵有三點：一是要設置高質量概念題，精心設置的概念測試題引導學生產生高水平思考，知識性和趣味性兼得最好。二是課堂上討論時間不宜過長，否則影響教學進度。三是要學生能長期保持較高的興趣，激發學生不停地思考、獲得高水平認知效果，對于教師來說還應注意兩點。第一，激勵課前預習。課前進行必要的預習可以提升對課堂內容的親和度，預習主要通過課前閱讀并完成一定概念題實現，一般不宜過多（3-4個），上課前教師課堂抽檢學生完成情況，也可以作為學生平時作業和表現的構成要素。借助“雨課堂”軟件可以讓學生在線提交，教師可以獲得每個學生的完成情況，根據完成情況調整授課重難點及采取的方法等。第二，解決教學進度問題。PI教學法如果討論時間占據過程會造成教學進度緩慢，教師可能要跳過一些不重要的知識，這部分的知識的掌握通過課后閱讀、課后討論環節、課后作業等。在某些情況下，教師要利用下次課的部分時間來強調，并完成適當概念測試。

PI教學法不是萬能的教學法，對實踐主導型課程所體現的效果不夠明顯，同伴之間的相互討論不能提高動手實踐能力，需要教師的現場指導來提高對知識的掌握。反之理論主導型課程同伴教學法是卓越的教學模式，高質量概念測試題，高水平同伴討論，高質量推理是提高教學質量，提升課堂內涵的重要抓手。

參考文獻：

[1] 張萍，DING Lin，張文碩.翻轉課堂的理念、演變與有效性研究[J].教育學報，2017，13（1），46-55.

[2] （美）Eric Mazur著.同伴教學法——大學物理教學指南[M].朱敏，陳險峰 譯.北京：機械工程出版社，2011.

[3] 王學芳.尊重教育規律再談士官教育中文化基礎課的改革 [J]. 科技向導，2017，17：137.

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[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）.

[6] Adam P Fagen， Catherine H Crouch， Eric Mazur. Peer Instruction： Results from a Range of Classrooms[J]. The Physics Teacher， 2002， 40（4）： 206-209.

[7] Catherine H Crouch， Eric Mazur. Peer Instruction： Ten years of experience and results[J]. Am. J. Phys.， 2001， 69（9）： 970-977.

【通聯編輯：梁書】