同伴教學法應用于高中物理概念教學的思考

姜欣 李金環

◆摘? 要：高中物理教學中常用的傳統教學模式側重關注對物理公式的記憶、推導和應用，對物理基本概念的深度和廣度的理解挖掘、探究和應用不夠。同伴教學法可以較好破解上述學生對物理概念學習的困惑。該方法主要運用于大學物理的教學中，解決大學生物理概念學習的迷失。高中的物理教學和大學的物理教學有著緊密的聯系，本文嘗試探索將同伴教學法應用于高中物理概念的教學中，引導高中學生對物理概念進修深度的學習和應用。在新版高中物理教材和新課標下，引導高中學生對物理概念和物理規律的學習和運用顯得尤為重要。

◆關鍵詞：高中物理;概念教學;同伴教學法

同伴教學法是由哈佛大學物理學教授Eric Mazur提出的一種基于問題的自主學習和學生之間交流探究的交互式教學方法，是通過師生互動及同伴交流來強化學生自主獲取概念型知識的過程，同講授法相比，它更關注于同伴之間的交流互動對提高學生能力的作用，在教師的引導下，借助同伴效應來培養學生自主學習、合作探究等能力，提升學生的批判性思維。

一、高中物理概念教學中存在的問題

經過大量的文獻梳理與分析，現階段的高中物理概念教學主要存在以下幾類問題：

（一）教學中忽略學生的知識背景及認知規律

該問題主要體現在兩個方面：過低地估計了學生的認知，人為地拔高了學生的知識基礎。由于我國學制的問題，初高中教師對彼此講解的知識認識、銜接的不夠，體現在高中教師并不知道初中教師針對某一新知識點究竟講到了何種廣度和深度，因此會擔心自己講的過多過難，從而過低地估計了學生的認知;但是對于學生的知識基礎又會人為地拔高，認為學生可以充分理解自己講解的所有內容，在新課的講解上會出現過深過難的問題。

（二）教學過程脫離教材、強調方法

教材是教學的基礎，但是教師在教學過程中會認為教材中的內容過于簡單，而且在認知上會人為地強調題型的重要性，因此有時在教學中會脫離教材，著重強調解題的方法策略，卻忽略了最基礎的物理概念的教學。

（三）教學過程缺乏對物理前概念影響的關注

在系統地學習物理知識之前，學生對于物理并非一無所知，他們通過自身的感受與觀察，對某些物理現象已經形成了自己的觀點和認識，我們稱之為“前概念”。這些前概念有正確的，也有錯誤的，還有一些正確但不完整，這些不完整的或錯誤的“前概念”會影響學生形成和建立正確的物理概念。教師對于前概念影響的忽視也會導致學生對于物理概念的理解不足。

二、物理概念建構的理論基礎

在教師系統地講授物理知識之前，學生已經具備了一定程度的前概念，但在學習過程中，學生往往會遇到與前概念不相一致的新概念，這些新概念就會引發認知沖突。研究表明，認知沖突是學生進行前概念轉變的基礎，也是形成正確的新概念的起點。學生在不斷產生和解決認知沖突的過程中會逐步形成新的、正確的物理概念。

學生在相互討論中造成的意見相左會增加對個人結論的不確定性，需要組織相應的語言和知識對雙方的觀點進行分析、補充和論證，這個過程會加深學生對相應概念的理解，拓展相關的知識，使學生對個人的認識和結論進行補充和修正，進而更加深入地理解和掌握物理概念;同時在相互質疑和解釋的過程中，辯證雙方都會產生更多的新思路與新想法，提高了學生對于相關物理概念的運用，形成相應的知識遷移。

教師作為學生主動建構知識過程中的參與者和指導者，在授課過程中要充分發揮學生學習的主觀能動性，培養學生思考的積極性與創造性，將所授知識與一定的生活情境掛鉤，引導學生通過彼此的交流與啟發，共同解決情境式教學任務，從而更加有效地實現學生對于當前所學知識的進一步理解與運用。

三、同伴教學法的教學設計

將同伴教學法運用于物理概念教學中主要包括兩個部分的設計，一個是具體的教學過程設計，另一個是關于概念測試題的設計。

（一）同伴教學法教學過程設計

同伴教學法的課堂設計主要體現在課前、課中和課后三個部分。

1.課前準備。首先，教師課前通知學生預習范圍，讓學生提前自學基本概念，查閱相關資料，針對本節課的知識點提出自己不理解的問題，并在課下進行同伴之間的相互討論。

2.上課過程。教師在重點單元或模塊組織進行概念測試，分為前測與進階型測試，測試題采用的是力學基準測試試卷中的題目，教師根據授課班級的學情選擇適當的問題進行教學，學生根據教師的問題進行思考并通過選項卡片或應答器的形式給出答案，教師現場統計答案，由此得到學生答題的實時反饋信息。

針對前測第1題回答的正確率進行不同的教學步驟：

（1）答題正確率在70%以上，直接進行進階型測試第1題的檢測;

（2）答題正確率在30%～70%之間，則需要同學們進行相互之間的討論，彼此解釋自己的觀點及依據并說服其他人承認自己的答案是正確的。青年發展心理學研究表明，同伴之間的互相學習會更加有效，學生對于某一概念的理解和掌握越清晰，越能夠更加清晰有效地解釋給其他人。學生經過討論后得出自己認為正確的答案，若該問題正確率在70%以上，教師在進行簡單的講解之后，進行進階型測試第1題的檢測;低于70%，則需要教師在簡單的講解之后讓學生進行前測第2題的檢測以便觀測學生是否真正掌握該知識點;

（3）正確率低于30%，則需要教師進行細致、深入的講解，之后利用前測第2題重新判斷學生對于這項知識點的掌握情況，觀測學生是否真正理解了該知識點，如此反復循環，直至達到要求的答題正確率（70%）。

進階型測試題的教學過程同前測試題一致，每一個教學步驟均設置了兩道測試題，其目的是為了檢測學生在討論或者教師講解之后是否真正理解了知識點所涉及到的內容，以達到讓學生真正地理解概念、掌握概念，從而運用概念解釋物理現象的目的。

3.課后任務。教師在完成前期的教學任務之后，要注意及時復習所學習的關鍵概念，鞏固相關的知識點，深化學生的思考，完成對相應知識點的延伸，要讓學生能夠復習鞏固本節課所學習的內容，形成網狀知識結構，并能與之前的學習內容產生聯系，形成知識網絡。

（二）概念測試題的設計原則

概念測試題作為同伴教學法的重要部分，是測試學生對于易混淆或錯誤概念理解的重要途徑，在設計與選擇概念測試題時，要注重試題的難易程度和層次性，避免選擇僅需簡單的記憶判斷或是推導計算復雜的題目，試題既要適合學生進行個人探究又要適合在同學之間討論。測試題的設計與選擇會直接影響同伴教學法的教學效果，若測試的知識點已經被大多數的同學理解并掌握，或者設計的測試題難度較小、沒有區分度，學生的答題正確率會遠高于70%，既浪費了有限的課堂時間，也會導致學生認真對待知識的學習態度減弱，影響后續課堂的教學和后續知識點的學習;若所測試的知識點較偏、較難，沒有前期的引入和逐步啟發的過程，又或者測試題難度較高，就會導致學生的答題正確率遠低于30%，那么即便經過同伴之間的討論研究，仍只有一小部分學生理解并掌握，這樣會打擊學生自主學習及同伴交流的積極性，削弱了教學效果，不利于后續教學工作的開展。

教師在設計概念測試題之前首先要深入了解授課班級的現有學情，不要僅僅只從自身的教學經驗或主觀感受出發，造成教學水平和效能的低下，阻礙學生個人能力的發展。概念測試題的難度水平要處于學生的最近發展區，要選擇有梯度的問題幫助學生跨越認知的鴻溝，并在教學實施時根據課堂的具體情況進行適當的選擇與調整，使學生的認知在學習過程中始終發生于最近發展區中，以求更加有效地培養學生的高階思維、科學思維和問題解決能力。在授課過程中，教師要根據現有學情來設計教學過程，所設計的教學任務要能貼近學生真實生活情境，所引發的話題要能使學生有興趣參與。

四、同伴教學法應用于高中物理概念教學的優勢

同伴教學法就是針對學生對于物理概念掌握的不牢靠所提出的一種交互式教學方法，它通過同伴之間的相互交流與討論，利用學生前概念的影響，設計一些引發學生認知沖突的問題，以此來激發學生的學習熱情和主動性，在教學過程中引導學生之間的合作學習，使其獲得新的認識、產生新的思想，這些都與我國新課程改革標準的理念相一致?？偟膩碚f，將同伴教學法運用與高中物理概念課程有如下的幾點優勢：

（一）創設物理情境以強化學生能力培養

教師通過創設與教學相關的物理情境來激發學生探究問題、解決問題的自主性和創造性，從而對學生個體的內在潛能進行充分的發掘。創設的物理情境要能夠按照一定的邏輯關系呈現在學生面前，以此形成特定的刺激點來激發學生在學習過程中的積極性以及對所學內容的思考與探究，從而提升學生能力上的全面發展。

（二）教學中重視學生主體性的作用

學生在教師的指導和引導下，通過學習知識去間接地認識世界，因此教學過程不僅是教師向學生傳遞知識的過程，也是學生自主構建知識的過程。教學過程中教師應當關注學生主體性的發揮，注重培養學生自主學習能力，學會相信學生的能力、理解學生的想法、尊重學生的意見，幫助學生進一步理解與升華，構建一個自由和諧的課堂氛圍，使學生通過與老師、同學之間的交流，做到各抒己見、據理力爭，達到對物理概念更清晰、更深層次的理解。

五、結語

基于上述的分析，同伴教學法作為一個教學途徑和方法運用在高中物理概念教學的課程中，可以在學生對于物理概念的理解中發揮更好的作用，但在這個過程中，還是需要授課教師對基于同伴教學法的物理學習過程進行更加細致地設計。首先是選擇什么樣的課進行同伴教學法的教學設計，在高中物理階段，同伴教學法比較適合于一些概念性問題的教學，比如加速度、電磁場、重力、機械能等等。在設計的過程中，也要針對授課班級進行學情分析，從而選擇最恰當的教學環節和測試題目。雖然運用同伴教學法進行教學的教學過程是明確的，但是具體內容尤其是概念測試題的設計還是有待斟酌的，所設計的內容既要能引導學生去理解物理概念的物理意義，也要聯系實際讓學生能夠將概念運用其中。

從同伴教學法提出至今，大量的研究數據表明，將同伴教學法應用于物理概念課程是行之有效的，目前國內對于同伴教學法在物理概念教學的研究大多應用于大學課堂，對于中學物理概念教學的研究著墨不多，可強調學生對概念的深入理解不僅是大學物理教學的重心，更是中學物理教學的核心，尤其是高中物理教學要求更加關注于物理學科本質，培養學生經歷科學家的探究過程以求達到長足的發展。

參考文獻

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作者簡介

姜欣（1994—），女，在讀碩士研究生，主要從事中學物理教育研究;李金環（1971—），女，教授，主要從事光學檢測、教師教育等研究。