同伴教學(xué)法在“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)中的有效實(shí)施

[摘 要] 同伴教學(xué)法通過師生間角色的轉(zhuǎn)換，賦予了學(xué)生自主權(quán)利，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過對同伴教學(xué)法的實(shí)施現(xiàn)狀分析，結(jié)合當(dāng)前社會對高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需求，將同伴教學(xué)法引入“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革。闡述了該教學(xué)法實(shí)施的必要性和基本授課程序，并以“用惠斯通電橋測電阻”實(shí)驗(yàn)為例展開教學(xué)研究。實(shí)踐證明：該方法充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，通過師生間的交流合作，課堂氛圍更加融洽，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力方面有著積極的促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞] 同伴教學(xué)法；大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 2020年度吉林省高等教育學(xué)會高教科研課題“分層教學(xué)模式下同伴教學(xué)法在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的應(yīng)用研究”（JGJX2020D534）

[作者簡介] 張薇薇（1989—），女，山東龍口人，碩士，吉林建筑科技學(xué)院基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心講師，主要從事碳納米材料的高壓研究與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

[中圖分類號] G642.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）06-0133-04 [收稿日期] 2021-06-17

“為政之要，莫先于用人。”一個(gè)國家的發(fā)展離不開人才的培養(yǎng)，人才是國家向前發(fā)展的核心力量。隨著科技社會的飛速發(fā)展，對高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。高校作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要基地，更應(yīng)該積極行動起來，不斷完善人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化人才培養(yǎng)機(jī)制，為新時(shí)代的創(chuàng)新人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”作為理工科學(xué)生必修的一門公共基礎(chǔ)課，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)、掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的重要開端。因此，在高校教學(xué)改革工作不斷深入的大環(huán)境下，對傳統(tǒng)講授式的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行改革是大勢所趨。

一、同伴教學(xué)法

馬祖爾教授所創(chuàng)立的同伴教學(xué)法是一種基于學(xué)習(xí)任務(wù)的自主學(xué)習(xí)和學(xué)生之間合作探索的創(chuàng)新型教學(xué)模式[1]。其主要優(yōu)勢在于課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的重新構(gòu)建，始終堅(jiān)持以“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)了課堂上學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變，學(xué)生在“學(xué)習(xí)者”和“指導(dǎo)者”之間自由轉(zhuǎn)變，增強(qiáng)了課堂生生互動和師生互動環(huán)節(jié)，課堂氛圍融洽，有效改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“教師教，學(xué)生學(xué)”的教學(xué)模式，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和合作交流能力[2]。

（一）同伴教學(xué)法的發(fā)展現(xiàn)狀

1.國外發(fā)展現(xiàn)狀。國外關(guān)于同伴教學(xué)法的研究較早，也比較成熟。早在18世紀(jì)至19世紀(jì)中期，英國的貝爾和蘭卡斯特創(chuàng)立了“導(dǎo)生制”，在課上選擇優(yōu)秀的學(xué)生向他們講授新知，再由他們將內(nèi)容教給其他學(xué)生；美國實(shí)用主義哲學(xué)的重要代表人物杜威認(rèn)為，學(xué)校一切教學(xué)活動要以兒童為中心，教師要成為兒童成長過程中的引導(dǎo)者。1991年，同伴教學(xué)法由埃里克·馬祖爾教授首次提出，并在“大學(xué)物理”課程教學(xué)改革中進(jìn)行應(yīng)用探究。這種教學(xué)方法自提出以來，在世界范圍內(nèi)受到了廣泛關(guān)注。近年來，同伴教學(xué)法在高校教學(xué)改革中，研究范圍逐漸擴(kuò)大，并延伸到其他各學(xué)科領(lǐng)域，而且大量的實(shí)踐教學(xué)表明，該教學(xué)模式能夠有效調(diào)動學(xué)生的積極性，活躍課堂氛圍，增加了學(xué)生的課堂參與度和師生交流互動的頻率，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率明顯提高[3]。

2.國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀。在我國古代，人們就已經(jīng)意識到了同伴教育的重要性，孔子言：“三人行，必有我?guī)熝伞！保ā墩撜Z·述而篇》）這體現(xiàn)了同伴教學(xué)的思想；20世紀(jì)初，陶行知先生提出了“小先生制”，這對兒童的自主性和創(chuàng)造性進(jìn)行了充分的信任與肯定，對后來的教育教學(xué)思想的發(fā)展也有相當(dāng)大的啟發(fā)意義[3]。近年來，在國內(nèi)一些高校的“大學(xué)物理”課程中教師也嘗試使用了同伴教學(xué)法，其適用性和效果顯著，可有效促進(jìn)學(xué)生知識體系的構(gòu)建和創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。最具代表性的研究者是北京師范大學(xué)張萍教授。2009年，張萍教授在美國哈佛大學(xué)專門對同伴教學(xué)法進(jìn)行研究，針對“大學(xué)物理”課程結(jié)合同伴教學(xué)法的特點(diǎn)提出了多元化評價(jià)模式，進(jìn)而為同伴教學(xué)法的理論框架做了進(jìn)一步完善，對后續(xù)開展同伴教學(xué)的課程研究指明了方向[4，5]。

起初，同伴教學(xué)法主要側(cè)重于“大學(xué)物理”課堂教學(xué)的研究。隨著研究的不斷深入，還實(shí)現(xiàn)了在不同學(xué)科領(lǐng)域、課程級別和班級規(guī)模下的實(shí)踐應(yīng)用，如天文學(xué)、心理學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)等。研究發(fā)現(xiàn)，這種教學(xué)方法有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，同時(shí)能有效地突出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體性[6]。

（二）同伴教學(xué)法的特征分析

1.同伴教學(xué)法融入“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革的必要性。2021年，在教育部新聞發(fā)布會上，教育部高等教育司司長吳巖表示，在推動高校進(jìn)行教育教學(xué)改革時(shí)，課程是人才培養(yǎng)的核心要素。只有把課程建好建強(qiáng)，才能真正使提升人才培養(yǎng)質(zhì)量得到最根本、最堅(jiān)實(shí)的保障。“因此，高等學(xué)校的教學(xué)改革，改到深處是課程，改到痛處是教師。”課程改革的內(nèi)容要體現(xiàn)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，要讓學(xué)生跳起來才能夠得著，要保持一定的挑戰(zhàn)度、創(chuàng)新性和高階性[7]。

在以往的實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，教師運(yùn)用單一講授式的教學(xué)方法向?qū)W生傳遞知識，學(xué)生只是被動接受，獨(dú)立思考的時(shí)間較少，導(dǎo)致只有極少數(shù)學(xué)生參與其中。而同伴教學(xué)法的優(yōu)勢就在于實(shí)現(xiàn)了師生角色的互換，學(xué)生不僅是知識的接受者，更是知識的傳遞者，讓學(xué)生真正成為課堂的主宰者，有更多的時(shí)間去思考、討論、理解和消化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這樣既提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的興趣，又可以提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、分析解決問題能力和人際交往能力。近幾年國內(nèi)很多大學(xué)和高中教學(xué)中，也都使用了同伴教學(xué)法，取得了很好的教學(xué)效果[2]。因此，結(jié)合同伴教學(xué)法理念，對“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)進(jìn)行改革，鼓勵(lì)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)，將個(gè)人想法與學(xué)生合作啟發(fā)思考相互結(jié)合，在思考過程中不斷促使學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的全面提高。

“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)的主要環(huán)節(jié)是教師講授和學(xué)生操作兩部分。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，以教師講授相關(guān)知識為主，學(xué)生只是被動地接受，講授法雖然無法滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，但能夠保證學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)，基本理解實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識，是實(shí)驗(yàn)課堂不可或缺的環(huán)節(jié)；在學(xué)生操作環(huán)節(jié)，學(xué)生之間的交流互動增多，具有開展教學(xué)改革的可行性。那么如何對高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展教學(xué)改革，已經(jīng)成為近年來高等教育研究的重點(diǎn)和新的方向。將同伴教學(xué)法融入實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師可以通過在教學(xué)過程中的合理指點(diǎn)，有效提高課堂教學(xué)效果，改變了教師的教育觀和學(xué)生的學(xué)習(xí)觀，以此有效改變“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)的現(xiàn)狀[8]。

2.同伴教學(xué)法的實(shí)施流程分析。（1）布置預(yù)習(xí)任務(wù)。教師在學(xué)期初組織學(xué)生建立線上學(xué)習(xí)平臺，加入超星學(xué)習(xí)通班級小組，在學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布本學(xué)期實(shí)驗(yàn)安排、教學(xué)計(jì)劃及實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)材料（包括實(shí)驗(yàn)課件和微課視頻），學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)課表安排依次到對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教室進(jìn)行預(yù)習(xí)。以群公告的形式向?qū)W生發(fā)布實(shí)驗(yàn)課的流程及規(guī)范，提醒學(xué)生自主學(xué)習(xí)與提前預(yù)習(xí)在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的必要性，及時(shí)打消他們懈怠的心理。（2）課前小測：講課前教師利用學(xué)習(xí)通平臺的投票功能向?qū)W生發(fā)放1～2道測試題，以此來考查學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況，并提前做出預(yù)判。（3）課上集中講授：根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況著重講授本節(jié)實(shí)驗(yàn)課程的重難點(diǎn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。（4）同伴探究式討論：學(xué)生根據(jù)教師講解的實(shí)驗(yàn)原理部分進(jìn)行提問，并分小組討論，相互啟發(fā)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案初稿。在討論中反思和交流的過程中，既可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度；又可以鍛煉學(xué)生的思維能力和溝通交流能力[9]。（5）合作式實(shí)驗(yàn)操作：教師針對小組的討論方案進(jìn)行歸納總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)。教師巡視檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生操作中出現(xiàn)的問題，并引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行討論。（6）總結(jié)答疑：教師對本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)，解答學(xué)生操作中容易忽視的問題，使不同程度的學(xué)生都能理解掌握本次實(shí)驗(yàn)的目的及實(shí)驗(yàn)方法[10]。

二、同伴教學(xué)法在“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課堂的有效應(yīng)用

“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”是高校工科學(xué)生要學(xué)習(xí)的一門獨(dú)立的必修課程，其教學(xué)理念以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)，在培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段觀察、發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力方面起著重要的作用。下面以用惠斯通電橋測電阻實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行說明。

（一）教學(xué)目標(biāo)分析

通過本次實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)及測電阻的原理；掌握用惠斯通電橋測電阻的方法；了解惠斯通電橋在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

（二）教學(xué)對象分析

同伴教學(xué)法的課堂主體是學(xué)生，學(xué)生的思想意識決定著課程的有效開展。而目前高校開展的“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程普遍存在一些問題，諸如學(xué)生重視程度不高，缺乏思考問題和解決問題的積極性，在實(shí)驗(yàn)課堂上只是被動地參與，實(shí)際動手能力不強(qiáng)，缺乏創(chuàng)新意識。因此，從根本上提高學(xué)生的認(rèn)識度是“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程改革的關(guān)鍵因素。

“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)素養(yǎng)具有促進(jìn)作用。同伴教學(xué)法的課堂，利用師生角色互換的優(yōu)勢能有效提高學(xué)生的語言表達(dá)能力和人際交往能力，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的認(rèn)識達(dá)到由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的飛躍，可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性，避免了因教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味、方法單一導(dǎo)致的學(xué)習(xí)效率低等問題。

（三）同伴教學(xué)法的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)舉例

1.課前預(yù)習(xí)。充分利用超星學(xué)習(xí)通平臺，督促學(xué)生在上課前登錄學(xué)習(xí)通平臺，按要求進(jìn)行對應(yīng)實(shí)驗(yàn)題目的預(yù)習(xí)工作。教師可通過學(xué)習(xí)通平臺的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來檢查學(xué)生的課前預(yù)習(xí)情況。圖1為某班級學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況統(tǒng)計(jì)。

2.課前小測。上課前教師對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行檢驗(yàn)，主要檢查學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告的書寫情況和指定的章節(jié)測試題的完成情況，以此來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與積極性，進(jìn)而對實(shí)驗(yàn)課講授側(cè)重點(diǎn)進(jìn)行提前預(yù)判。圖2為該班級學(xué)生課前小測情況統(tǒng)計(jì)。

3.課上集中講授。惠斯通電橋測電阻的實(shí)驗(yàn)原理和儀器使用注意事項(xiàng)兩部分采用教師講授為主，如檢流計(jì)的使用方法、測量電阻的方法、電阻箱的讀數(shù)方法等。

4.同伴探究式討論。在學(xué)生熟悉基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，引導(dǎo)其根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分小組進(jìn)行討論，設(shè)計(jì)出測量電阻值的合理方案，并通過組與組之間的討論，相互啟發(fā)，得到一個(gè)相對合理的實(shí)驗(yàn)方案。在討論中反思和交流的過程中，既可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度；又可以鍛煉學(xué)生的思維能力和溝通交流能力。最后由教師進(jìn)行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生找出每種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，如伏安法測電阻和電橋法測電阻的區(qū)別，以及如何實(shí)現(xiàn)電橋平衡等。

5.合作式實(shí)驗(yàn)操作。區(qū)別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)模式，同伴教學(xué)法的課堂，采用小組形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生的主動性。學(xué)生操作中教師應(yīng)加強(qiáng)巡視指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題。例如，調(diào)節(jié)電橋平衡時(shí)，檢流計(jì)指針始終往一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)，是什么原因。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生展開討論，最后由教師進(jìn)行適當(dāng)總結(jié)。

6.課堂總結(jié)。課堂總結(jié)是實(shí)驗(yàn)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有助于知識的升華和能力的提升。教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)問題解決的方式方法，引導(dǎo)學(xué)生掌握分析解決問題的思想、方法和技能。

結(jié)語

在“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革實(shí)踐中引入同伴教學(xué)法，可有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，通過師生間的交流合作，課堂氛圍更融洽，在培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力方面有著積極的促進(jìn)作用。當(dāng)然，同伴教學(xué)法在實(shí)施過程中仍有很多的問題值得思考，還需要大家更進(jìn)一步地研究和優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)課堂效率最大化。

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Effective Implementation of Peer Teaching Method in the Course Teaching of College Physics Experiment

ZHANG Wei-wei（Basic Physics Experiment Teaching Center， Jilin University of Architecture and Technology， Changchun， Jilin 130114， China）

Abstract： Through the role transformation between teachers and students， peer teaching method entrusts students with independent rights and can effectively improve students’ interest in learning. Based on the analysis of the current situation of the implementation of the peer teaching method， and combined with the current society’s demand for the cultivation of high-quality innovative talents， this paper introduces the peer teaching method into the teaching reform of College Physics Experiment， and expounds the necessity and the basic teaching procedure of this teaching method. The experiment of “Using Wheatstone bridge to measure resistance” is taken as an example to carry out teaching research. Practice has proved that this method has fully mobilized the enthusiasm of students. Through the exchange and cooperation between teachers and students， the classroom atmosphere is more harmonious， which plays a positive role in fostering students’ experimental innovation ability.

Key words： peer teaching method； College Physics Experiment； teaching reform

3679500589202