同伴教学法在物理教学中的应用探讨

黄 丹

（吉林建筑大学城建学院，吉林 长春 130000）

同伴教学法在物理教学中的应用探讨

黄 丹

（吉林建筑大学城建学院，吉林 长春 130000）

同伴教学法是近年来新兴的的教学方法，它有效地改变了传统课堂的教学模式，实现了学生自主学习，合作学习，师生互动，生生互动的教学环境.目前，同伴教学法在国外的研究已经相当成熟，而在我国的研究才刚刚起步.本文主要总结了近年来有关同伴教学法在我国高校物理课程中的应用效果，同时针对如何让同伴教学法在我国高校有效实施提出了几点建议，最后展望了未来同伴教学法的发展方向，本文为国内其他同伴教学法的相关研究者们提供一些具体的参考.

同伴教学法；物理教学；效果分析；有效措施

我国高校学生由于长期处在应试教育的背景下，固化了思维，对物理概念的本质理解不足，传统教学方法使得学生讨厌学习物理的情绪比较严重，这些问题使得我国高校物理教学改革势在必行.在国内外诸多的教学方法中，我们发现了一种能够有效改变现存物理教学弊端并且能够满足教学要求的教学方法，它就是由哈佛大学教授埃里克·马祖尔（Eric·mazur）提出的同伴教学法.同伴教学法（简称PI教学法）是使用专门设计的用于揭示学生错误概念和引导学生深入探究的概念测试题，借助计算机投票系统或手机短信或选项卡片等形式，组织学生参与课堂教学，把传统单一的讲授式变为基于问题的自主学习和合作探究式的教学方法.它有效地改变了我国传统教学模式，在课堂教学中构建一个学生自主学习，合作学习，师生互动，生生互动的教学环境[1].

这种教学方法最早被应用在哈佛大学的基础物理课程中，20多年来，越来越多的国家和地区在大学、中学、小学等各类学校的不同学科领域采用同伴教学法进行教学实践，都取得了很大成功.我国是在2010年5月引入的同伴教学法，并于2010年9月由张萍教授将该方法应用在北京师范大学的大学物理课程中，其相关研究结果也以论文形式发表在国内的一些教育期刊上，结果表明同伴教学法易融入大班课堂教学，并且对大学物理概念教学确实有效[2].本文主要总结了近年来有关同伴教学法在我国高校物理课程中的应用效果，同时针对如何让同伴教学法在我国高校有效实施提出了几点建议，最后展望了未来同伴教学法的发展方向，并为国内其他同伴教学法的相关研究者们提供一些具体的参考.

1 实施PI教学法的意义

1.1 PI教学法有效提高学生课堂参与度，激发学生学习物理的兴趣

首先同伴教学法设置课前预习环节，并找出自己认为难以理解的地方，使得学生带着问题来上课，有利于调动学生学习的积极性.其次同伴教学法在课上借助计算机投票系统来获得教学反馈信息，更大程度的活化了课堂，使得学生愿意参与到课堂教学中.根据我国研究者们在应用概念测试题时反馈的学生参与人数可知，该方法使得学生参与课堂教学比例很高；相关问卷调查数据也显示了96%的同学表示该方法提高自己的课堂参与度，让自己在整节课都能保持注意力集中[3].因此PI教学法在一定程度上，解决了传统教学中“台上讲，前排听，中排玩，后排睡，边边角角学不会”的难题，提高了课堂教学效果.

1.2 PI教学法能够促进学生对物理概念的理解能力

首先同伴教学法使用专门设计的引导学生深入探究的概念测试题，使得学生学习的注意力能够集中在物理概念的本质上.其次同伴教学法设置了同伴之间相互讨论环节，并且学生在讨论后对概念测试题的选择正确率有所提高，说明讨论环节在很大程度上加深了学生自身对物理概念的理解能力.此外，Mazur研究小组也调查了全世界使用同伴教学法的教师，汇总大量的数据表明：同伴教学法在促进学生对物理概念的深入理解方面明显优于传统教学法[4].

1.3 PI教学法培养了学生自主探究能力和合作交流能力

PI教学法坚持把学生放在主体地位，教师则引导学生去发现问题和解决问题，这种教育理念增强了学生的自主探究能力.该方法在课堂教学过程中，教师提出问题后，要求学生首先基于问题独立思考，自主回答问题，为使这个过程更有效，教师要求学生在上课前进行预习，这些自主学习的环节能够培养学生独立思考敢于创新的能力.同时PI教学法还为学生设计了课堂合作学习的环节，让学生相互之间讨论交流，共享经验，共同解决问题，在这一过程中，学生学会了与他人合作、协商和交流的能力.

1.4 PI教学法能够缩短学生之间的差距

同伴教学法不但能够缩短学生之间学习成绩的差距，还能够减小性别对物理学习的影响.对学生来说，同伴教学法是一种新颖的教学方法，而后进生接受新鲜事物的能力更强，同时大量的研究也表明了在使用同伴教学法之后，能力不强或基础较弱的学生往往比成绩优秀或基础较好的学生学习成绩提高的更明显，因此说明了同伴教学法缩短了学生之间学习成绩的差距.在传统物理教学中，男生的学习成绩远高于女生，而经过同伴教学法在物理课堂中的应用研究发现，女生更愿意参与到同伴教学中来，更愿意在讨论中用语言表达自己的想法，使得男女生之间的学习成绩差异也缩小了许多.

1.5 同伴教学法对学生其他方面的促进作用

经过大量文献调查结果显示，同伴教学法还可以减轻学生学习压力，增强学生学习的自信心；促进学生批判性思维的发展，培养学生的创新能力；增进学生之间的情感，形成了良好班级风气，提高了学生学习的积极性.

2 PI教学法的实施过程

2.1 课前预习环节

传统的讲授式教学通常是以教科书或者教案的内容来组织课堂教学，并留相应的课后作业让学生进行练习，而PI教学法则首先需要学生在上课之前进行预习，并回答几个与预习有关的问题，教师根据学生课前预习情况，适当的调整和安排自己的教学重点和难点，更新和改进自己在课前设计的概念测试题.

2.2 授课环节

教师根据课程内容把一节课分成几个具体单元，每个小单元都围绕一个物理概念进行设计，在短时间的讲授之后教师展示一个概念测试题（一般是多选题或判断题）.学生首先要进行独立思考同时通过课堂表决器（Clicker）给出答案，应用课堂反馈系统统计个人答案，大屏幕上就会显示答案情况.教师根据学生答题情况的不同来采取不同的教学策略，如果给出正确答案的人数占总人数的70%以上，则教师只需精讲概念之后直接进入下一个单元；如果给出正确答案的人数占总人数的30%-70%，则教师需要安排学生分组讨论几分钟，讨论后再次发送个人答案，直到达到教师要求的正确答题率；如果给出正确答案的人数占总人数的30%以下，则教师就要根据课堂反馈的信息对概念进行必要的讲解，然后用另一道测试题再次评价学生对概念的理解，之后重复上述步骤.在使用同伴教学法期间，教师可以通过学生对概念测试题的回答情况，及时掌握学生对每一个概念的理解情况.

3 如何让同伴教学法在我国高校有效实施

目前，同伴教学法在国外的研究已经相当成熟，而在我国的研究才刚刚起步.根据我国高校学生特点和学习习惯，该方法在我国高校具体实施的过程中发现了很多问题，现将其总结如下，同时提出了相应的解决方案，以保证同伴教学法在我国高校有效实施.

3.1 激励学生进行课前预习

同伴教学法要求学生在上课前进行预习，然而由于我国高校学生长期处于传统教学模式下，学生自主学习的意识薄弱，并没有养成课前预习的好习惯.针对这一问题，笔者根据自身教学经验给大家提供几点建议，以激励学生有效地进行课前预习.

（1）教师可以设计一些策略，比如:课堂上首先安排几分钟让学生做课前小测验，并记入平时成绩，或者课后留几道作业题，作业内容是关于下节课需要预习的部分，这样就可以调动学生课前预习的积极性.（2）改进预习方法，激发学生课前预习的兴趣.近年来，随着MOOC等各种开放教育平台的建设与普及，越来越多的视频资源都可以作为学生预习的手段，学生不需要只通过看教材的形式进行课前预习.（3）从学校的层面去解决，尽可能减少学生上课时间，让学生课外自主学习时间得到保证，这样才能真正的为同伴教学法的推广创造有利条件.

3.2 设计合理的概念测试题

在我国高校应用同伴教学法最关键的问题就是设计出好的概念测试题，而好的概念测试题既要难度适中又要适合同伴之间讨论.现对概念测试题的设计提出几点建议.

首先，应着重考查学生容易误解和混淆的概念，避免出一些仅需要简单记忆就能够做出判断或者需要较长时间推算才能够得出结论的题目.其次，要根据学生的平均水平和专业特点设计出恰当的概念测试题.最后，在概念测试题的选择方面：国外已经有比较成熟的概念测试题库，比如：哈佛大学的ILT学习管理系统或者麻省理工的开放课程等等；此外还可以参考由Eric Mazur著朱敏等人翻译的《同伴教学法-大学物理教学指南》一书，这本书中的概念测试题几乎掩盖了大学物理的所有主题，是很难得的教学资源.教师还可以根据学生的特点从浩瀚的大学物理题库中检索到适合自己课堂使用的概念测试题，此外，学生经常问的问题或作业中经常出错的知识点等都可以作为建立概念测试题的重要途径.只有设计出合理的概念测试题，才能PI教学法有效的实施，并获得良好的效果.

3.3 合理设置小组成员

同伴教学法的核心环节就是课堂上分组讨论环节，同伴之间讨论的好坏会直接影响同伴教学法的教学效果，若想最大可能的激发学生的讨论热情，小组成员的合理分配至关重要.小组成员的选择应坚持以学生自愿，教师辅助的原则，并综合考虑学习成绩、个性特点、以及组内学生关系等因素，每组组内成员最好设置4-6名学生.从实践研究的结果来看，先选出学习成绩比较好而且愿意担任学习小组组长的学生作为组长，其他学生可以自愿参加到他们喜欢的小组中去，每个小组不超过6人，最后发现这种分组方式得到了学生的一致赞成，并且学生还能够参予到课堂讨论中来，得到了比较理想的教学效果.

3.4 选择有效的课堂反馈方式

目前，对于同伴教学法的研究，有各种各样的课堂反馈方式可供选择，常见的反馈方式有教室应答系统（即计算机投票系统）、举手表决、选项卡片、手机短信等.其中教学应答系统（简称CRS）是最便捷也是最有效的课堂反馈方式，它是一个完整的教学系统，这个系统的优点是使用简单快捷，对选择结果实时反馈，便于保存和分析，另外还能比较全面的掌握学生的信息，比如姓名、座位号、每个同学选择的答案等都会在大屏幕上显示，这种反馈方式非常适合大班教学.但CRS需要一定的成本投入，如果学校没有资金引进这种设备，则也可以使用举手表决或者选项卡片等方式进行课堂反馈，只是这些形式无法获得准确的统计结果，并且教师也不能精确的看出答案的分布情况，若想获得准确结果则需要配合统计表进行统计答案，但这也会浪费很多课堂时间，因此这些反馈方式更适合人数较少的小班教学.

3.5 让学生保持新鲜感

从我国高校应用PI教学法的成果来看，该方法能大幅度调动学生学习的积极性，提高课堂参与度，这是由于我国学生普遍愿意接受新鲜事物，所以初期实施PI教学法的效果非常好，但是到了中后期，学生过了新鲜感之后就会发现，参与投票的学生人数在逐渐减少，学生之间参与讨论的热情也没有以前高了，甚至有不少的学生想要重新退回到传统教师讲授为主的课堂状况[5].究其原因是由于我国学生长期处于传统教学模式下，形成的学习习惯与PI教学法不同，想要打断这种旧的学习习惯，创造新的学习习惯是需要一定时间的.针对这种情况，教师在中后期使用PI教学法时，应该加强与学生的沟通，并给予学生更多的奖励措施，通过适当的沟通可以有效缓解学生们的排斥情绪，同时适度的奖励有利于新习惯的形成与固化，我国学生普遍渴望自己获得高分，因此在课堂教学过程中对表现好的学生给予高分，将会满足学生的心理需求，有利于PI教学法继续有效实施.

4 总结与展望

通过同伴教学法在我国高校物理教学中的应用可以看出，与传统的教学法相比，同伴教学法具有更多的优势并取得了更好的教学效果.一方面，同伴教学法有效提高了学生的课堂参与度，调动了学生学习的积极性，真正实现了让传统课堂“动”起来，提高了课堂教学效果.另一方面，同伴教学法提高了学生对物理概念的理解能力，缩小了学生之间的差异，学生学习成绩也有所提高.然而为了保证同伴教学法在我国高校得以有效实施，笔者在课前预习、概念测试题的选择、小组成员分配等方面为大家提供了一些建议，研究者们在应用同伴教学法时不但要借鉴国外的相关理论和实践成果，还要结合我国学生特点设计出适合我国学生应用的概念测试题，只有这样才能让同伴教学法在我国有效实施.

通过查阅同伴教学法在我国高校教学中的应用发现，目前同伴教学法在我国高校的应用才刚刚起步，并且大多数文献都是针对同伴教学法在物理教学中的应用，同伴教学法在其他学科的应用几乎空白，因此需要更多的教师投入进来，针对不同专业不同层次的学生设计出合适的概念测试题，从而探索出一套适合我国学生的同伴教学资源，以促进学生积极主动学习，为培养创新型人才打下坚实的基础.

〔1〕张萍，Eric Mazur.Peer-Instruction-哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学，2010（8）:69-71.

〔2〕张萍，刘宇星.同伴教学法在大学物理课程中的应用[J].物理与工程，2012，22（1）:41-43.

〔3〕李刚，侯恕.同伴教学法在中学物理大班教学实践中的应用[J].教学与管理，2015,2（6）：119-121.

〔4〕Rao.S.P and S.E.Dicarlo.Peer instruction improves performance on quizzes[J].Physiology-Advances in Physiology Education，2000（24）：51-55.

〔5〕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（2）：45-48.

G642.0

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1673-260X（2017）10-0023-03

2017-04-01

吉林省教育科学“十二五”规划课题（GH150720）