基于PI理论的协同教学法在电路课程中的应用

李畸勇++黄阳++谢玲玲

摘 要：针对电路课程学习的枯燥，本文将基于Peer-Instruction理论（以下简称PI）的协同教学法引入电路的课堂教学中，从而激发学生对电路课程的学习兴趣，培养学生的创新思维能力。本文给出了相应的教学组织形式，并对所教学的电路课程班级进行实验，根据平时的测试结果和期末考试的成绩分布可以看出，采用Peer-Instruction理论的协同教学法，不仅可以帮助学生理解相关基本概念的本质，同时也增强了相应的协同能力，提高《电路》课程的教学质量。

关键词：Peer-Instruction理论 协同教学 自主性学习 电路教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-1578（2017）01-0022-02

1 引言

在传统的讲授式电路教学方法中，学生是被动的接收者，他们在课堂的注意力主要集中在对知识点的掌握和相关公式的推导和记忆上，对基本的物理概念和电路本质并不清楚。在通常情况下，课堂讲述的内容直接呈现在教材或是相关讲义上，这对于学生专心于课堂教学没有什么较好的激励作用，所以传统的课堂教学几乎是在一个带有问题的、被动的听众面前的一场独角戏，师生之间没有任何的互动，学生之间更谈不上交流、合作学习[1-2]。目前很多的学生在学习过程中只记住相应的解题步骤，并不了解其基本概念，当题目条件发生一定变化或是其以前未碰见的题目便无从下手，因此电路教学方法的改革对提高学生对电路的基本物理概念和原理的进一步理解、学生的思维能力、自主学习能力、激发学生学习兴趣等都是至关重要。利用学生与学生的平等关系进行学习的交流，进而达到学生之间的互动[3-4]，从而激发学生的学习兴趣和对电路基本概念的理解。老师在整个的教学过程中起主导作用，学生起主体作用，学生之间合作学习，师生之间协同教学，因此本文将基于Peer-Instruction（以下简称PI）理论的协同教学法应用在电路课程教学中，取得了良好的效果。

2 基于Peer-Instruction理论的协同教学法

Peer-Instruction理论是哈佛大学著名教授Eric Mazur创立的，变传统的单一讲授为基于问题的自主学习和学习之间的合作探究。坚持以学生为主体，教师为主导的教学理念，是将传统的灌输式授课形式转化为学生的合作学习、自主性学习的形式，重在培养独立自主学习能力，实现多元化主体的互动、师生协同教学[5]。

基于Peer-Instruction理论的协同教学法的基本目标是利用课堂时间进行学生互动、师生互动，把相应的注意力学习的概念上来，而不是传统的对教材或讲义上细节内容的详细介绍，基于PI的协同教学发是由一系列关键知识点的简短讲授构成，每个关键知识点一个相关的概念测试题目，也就是学生所讨论的知识点的概念测试小题目。教师在整个教学过程中讲述内容的重点、难点和关键点，启发学生思维，营造一个学生互动、师生协同教学的环境，通过某些能够影响学生认知能力的问题来调动他们的学习主动性，并逐步激发，引导学生合作学习、积极讨论，培养其批判性思维，并使学生在获得更多知识的同时能反思自己和别人的观点，最后完全理解问题本质[6]。基于Peer-Instruction理论的协同教学法特别为学生设计了相应的基本概念测试题，在简短的测试后便可与同学相互讨论，合作学习，使学生有机会争辩，交流，共同解决问题，从而对物理概念和电路本质理解更深刻。学习者在与他人的相互辩论、相互影响、相互交流之中达到更完善的发展。

Peer-Instruction理论的协同教学法设计的概念测试题与传统的题目考核方向不一样，其重概念、轻直接带公式计算。某些题目看似简单，却能有效地检测学生对相关概念的理解正确与否，从而引发学生的讨论，真正理解基本概念。当学生在课堂上的时间大部分用来理解理解基本概念，因此在课堂上便没有相应的时间来进行相关内容解题技巧的训练，为此，特将解题技巧的训练放到课外作业，因为课外作业和课外学生讨论部分有相应充足的时间来进行解体技巧训练，这样一来基本物理概念和解题技巧都得到了训练，基本概念的准确理解是有助于解题技巧的训练的，因此不必担心学生的解题能力得不到训练。

3 基于Peer-Instruction理论的协同教学法的教学组织

基于Peer-Instruction理论的协同教学法不同于传统教学对课本或讲义中各个层次和知识点的详细讲解，而是由大量关键知识点的简短讲授构成，每个知识点都有一个需要讨论的概念性小测试题目。学生课前事先预习，课堂给简短时间作答，然后学生相互讨论并可修改答案，该过程一方面可促使学生思考并理解问题，另一方面也给教师提供了一个评判学生对该基本概念的理解程度。如选择正确答案的学生比例太低，教师则可放慢讲解速度。然后通过另外一个概念测试题来再次评估学生对该知识点的掌握情况。教学组织流程图如图1所示。

课堂教学组织安排：

（1）概念题目测试 1分钟

（2）学生思考时间 1分钟

（3）学生作答（选择题） 1分钟

（4）学生互动，说服同伴（Peer-Instruction） 12分钟

（5）修改答案并提交最后答案 1分钟

（6）反馈给教师：公布正确答案和成绩分布 1分钟

（7）讲解正确答案（含知识点的简短讲授） 5分钟

（8）另一测试题评估学生掌握情况 3分钟

（9）提交答案并复习该概念和讲解相应解体技巧 6分钟

重要知识点可按照上述的安排进行教学组织，约20分钟左右，简单知识点可省略（8）（9）步，整个知识点教学约10分钟左右。该方法可使得教师实时了解学生对该知识点的掌握情况，以防止学生对知识点的理解程度与教师的预期教学效果之间的鸿沟越来越大，因为随时间的增长，学生的不理解就会导致失去对该课程的学习兴趣，从而使得整个课程的教学失败。

从表1可知，在实施了基于Peer-Instruction理论的协同教学法后，学生对基本概念的理解比传统教学法的正确率高，由图1的期末考试成绩对比可以看出，实施PI教学法的期末考试平均分比传统的平均分高10.3分，最低分数也比传统教学法的最低分数高，因此对基本概念的较好理解可使得在传统计算题的成绩得到了提高。

4 结语

电路课程是电气信息类的重要专业基础课，通过在该课程中使用基于Peer-Instruction理论的协同教学法能有效提高学生对基本概念的理解，从而提高该课程的教育教学质量和学生自主学习能力，让学生养成终身学习的习惯，把学习转化为自觉的行为。采用该教学方法在提高学生对基本概念和期末成绩的同时，通过培养学生的批判性思维，比起那些只掌握了专门知识体系的人，这样的学生更具有灵活性和适应性，更有可能进行创新，成为能够终身为社会服务的现代化人才。

参考文献：

[1] 赵郁聪，陈满儒.双语教学引入Peer-Instruction教学方法的实践[J].中国校外教育，2011（9）：86.

[2] Eric Mazur.同伴教学法——大学物理教学指南[M].北京：机械工业出版社，2011.

[3] 王祖源，武荷岚，顾牡.以同伴教学法促进学生互动式学习[J]. 物理与工程，2013（23）：45-48.

[4] 张萍，涂清云，莫艳萍.课堂中的合作学习[J].中国大学教学，2012（6）：56-59.

张萍，涂清云，齐薇，任建英.基于同伴教学法的多元化评价模式研究[J].中国大学教学，2013（9）：60-62.

[5] 冯丽霞，冯秀梅.同伴教学法在物理教学中的研究与应用[J]. 现代教育科学，2013（4）：139-143.