PI教学法在民族院校大学物理教学中的研究与实践

张欢 程锦霞

摘 要 教学中课堂教学始终处于比较重要的环节。PI教学法是比较先进的一种课堂教学方法。本研究将在已有研究的基础上将PI教学方法引入民族院校的大学物理的课堂教学中以提高大学物理的教学效果和培养学生的学习能力。并对教学实践进行了反思，提出了对策与建议。

关键词 PI教学法 Clicker 民族院校 大学物理教学

中图分类号：G424                                      文獻标识码：A    DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.12.061

The Research and Practice of PI Teaching Method in the

University Physics Teaching of Nationality University

ZHANG Huan， CHENG Jinxia

（School of Electrical and Information Engineering， North Minzu University， Yinchuan， Ningxia 750021）

AbstractClassroom teaching is always in an important link in teaching. PI teaching method is an advanced classroom teaching method. On the basis of the existing research， this study will introduce PI teaching method into the classroom teaching of college physics in ethnic universities to improve the teaching effect of college physics and cultivate students' learning ability. It also reflects on the teaching practice and puts forward countermeasures and suggestions.

Keywords PI teaching method; Clicker; ethnic universities; college physics teaching

PI教学法也叫同伴教学法是由哈佛大学教授Eric Mazur 基于合作学习理论以帮助学生理解物理概念而创立的教与学的方法。PI 通过精心挑选和设计专门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（Concept Tests），帮助学生发现并纠正自己对物理概念的错误理解，在思考、回答、与同学讨论的过程中，掌握物理概念，真正理解物理的主要思想。同时，借助课堂表决器（Clicker），组织大班课堂教学，变传统单一的老师讲授为以学生为中心、基于问题的自主学习和合作探究，有效改变传统课堂教学手段和教学模式。  可以看到，在PI教学的课堂教学中，核心是建立Clicker的交互系统。Clicker是交互式课堂教学系统，以单向无限通讯网络为基础，由无线发射器、接收器以及驱动软件3部分组成。在课堂应用时，教师可以在课堂上围绕知识点的深入逐步设问，而所有的学生都可以通过按动无线发射器上的数字键，把教师给出的应答问题的答案在规定的时间内提交到教师的计算机中，计算机收集到所有的反馈信息之后，针对反馈信息的统计结果以柱状的形式呈现在屏幕上。

作为一种新的课堂教学方式，PIPI教学对于传统教学在以下几个方面有了极大地改变。

1 PI教学中优点

1.1 教学中的教学策略

在传统教学中，教学策略是教师围绕知识点而设计的，按部就班，基本上不会有太大的变化。而在PI教学中教学要根据学生通过Clicker的投票反馈在课堂上随时进行调整，如果学生对某个内容或概念掌握得较好，就可以适当的调整教学节奏;如果学生对某个内容或概念掌握得不好，教师可以重新设计教学，以加强学生对概念的理解。这样的课堂，所关注的不是教师更多的教，而是如何让学生更好的学。不是一种静态的课堂，而是充满了变化，活起来的课堂。

1.2 教学中的师生关系

教学以学生为主体我们经常在提，但做起来很难落到实处。在 PI教学中因为教学的整个设计就是围绕学生展开的，老师不是知识的传授者，更多的是知识的引导者;学生不再是被动的接受知识，而是主动的获取知识。如果课堂没有学生主动的、积极的配合，说明这样的教学是失败的。而通过Clicker进行投票，就可以很好地实现教师与学生的互动。

1.3 教学中的生生关系

既然是同伴教学法，同伴的作用会极大地凸显出来。在PI教学中，以问题为引领，教师组织学生以小组的方式进行合作讨论后再通过Clicker进行投票作答，这时不再体现的是个体的学习，而是团队的力量，学生之间有了充分的交流和互动，也使课堂的气氛不是那么沉闷。

1.4 教学的管理

大班教学最头疼的问题是对学生的管理，特别是学生的考勤，由于课时所限老师没有过多的时间去点名。但PI教学中人手一个投票器，所以只要通过学生反馈过来的结果，便能知道谁没有来，很好的解决了这个问题。而且可以针对学生的课堂参与情况，进行过程性评价，改变了以往教学只注重结果性的评价方式。

2 PI教学在民族院校开展的情况

2.1 民族院校的民族院校大学物理教学的现状

（1）课程分类多。在确定培养方案时，各专业往往采取压缩基础课时来保证专业课时和学分的办法。笔者所在的学校有8个理工学院，却分成了4类大学物理。这4类课程课时不同，学分不同，即使课时相同的内容也不同。分类多，虽然增加了老师的备课负担，但同时也为教学改革提供了有利的条件，可以先对某一类物理教学中做一些實践，总结一些经验，在实践相对成熟的情况下再进行教学推广。

（2）学生的差异性显著。民族院校是面向全国招生，有来自教育发达省区的如山东、河南、江苏等地区的生源，也有来自教育欠发达的西部省区如：新疆、西藏，青海，宁夏等地区的学生。同一班学生的入学成绩有的相差达到200分左右，所以理工科学生的的科学类课程背景的差异是显著的。缩小差距，是物理教学应该要考虑的问题。

2.2 民族院校PI教学开展的情况

考虑到大学物理的分类较多，我们选择了开课时间长（一年的学习），课时相对较多（96课时）的学院开设的大学物理进行教学实践。在对专业的选择中，选择的是电气工程及其自动化专业，该专业与物理联系紧密，而且学生人数多，学习能力、物理学习程度层次不齐，有助于我们进行教学研究。我们进行PI教学的教学模式是：课前预习JITT（在QQ看预习资料）—课堂预习（抽出2～3分钟再次预习）—分组（6人一组，事先分好）—开展课堂教学（教师讲解内容）—提出问题（引导学生进行讨论，然后做答）—看选择的结果（如果正确率达到80%，继续下面的内容，如果小于80%，再讲解，讨论，选择，直到正确率大于80%为止）。

3 PI教学法的反思

（1）课前预习：我们将之称为JITT（Just-in-Time Teaching），也称适时教学法或及时教学法。即：老师在课前要在教学平台下发一个预习大纲，要求学生在课前有一个预习，从而带着问题进入课堂，达到良好的教学效果。但从我们的教学实践来看，学生的预习往往流于形式，大部分学生只是看了一遍，有相当一部分学生就基本上没看。即使我们在课堂抽出2-3分钟进行现场预习，仍有一部分学生不看。所以如何能切实有效的将学生的课下的积极性调动起来，培养学生的自学能力，对于PI教学法的顺利开展是至关重要的。目前学校MOOC平台的建立，对于解决这个问题提供了方法，我们将课程放到平台上，布置预习作业，在平台上完成作业提交，直接可以检验学生的预习情况。

（2）在PI教学法课堂中刚开始引入clicker 教学时，特别是看到屏幕上显示出结果的柱状图，由于感觉比较新鲜，学生有很高的学习热情，但随着教学中不断地引入后，学生的兴奋感降低，在题的时候开始有些漫不经心，这往往会影响教师对学生掌握知识程度的判断，从而降低clicker 教学的课堂效果。所以我们认为每堂课不能光是投票，可以设置抢答，小组竞赛等方式，这样把学生的注意力始终能够集中起来。

（3）教学法是将学生6个人一个小组分组进行的。这样有助于学生之间的交流与协作，体现PI教学中注重合作学习的特点。但我们在教学进程中发现，还是有一些学生不积极参加小组讨论，好像是一个局外人，使小组讨论，合作学习流于一种形式。在教学结束后，通过老师和学生的反馈，大家一致认为分组是一种好的形式，但分的组的人数不宜过大，尽量控制在3-4人左右，而且要监督和检查每组学生的预习和参与讨论的情况，必要时可以以小组为单位进行竞赛，充分调动每个同学的积极性，同时也激发大家的集体荣誉感。

（4）问题激发学生的思考，以思考引领教学的开展，因此建立合适的PI教学法的问题库是非常重要的。问题库中的问题主要是对一些物理概念的判断，还有一些是物理知识的应用。题型大多数是一些客观题，如选择题和判断题等。这样的题目做多了，学生往往感觉有一些枯燥，课堂又会陷入一种沉闷中，从而影响教学效果。我们尝试在问题库中引入视频题，即在讲到某方面内容时，先给学生先提出问题，然后播放视频或在视频播放过程中提出问题让学生思考。视频播放完后，再让学生给出题目的答案。这种视频题学生的积极性很高，课堂气氛也比较活跃，是一个很好的尝试，但对于老师来说，寻找合适的视频题是一项有难度的工作。

总之，在民族院校大学物理课堂教学中引入PI教学法对教学还是起到了促进作用，对于教学中出现的问题要多思考，多实践，寻找到合适的解决办法。最好是建立一个与本校特点相结合的适用于民族院校的Clicker教学的教学模式，并将之在全校进行推广，使物理教学得到显著的提高。

项目名称：2017年宁夏回族自治区教育教学改革研究项目

项目编号：NXJG2017046

参考文献

[1] 蔡天芳.Clicker在创建互动课堂和研究性教学中的应用[J].中国教育信息化，2009.15.

[2] 冯蒙丽，宋春荣，蔡玉平，刘进.基于创新能力培养的“大学物理”教学模式案例分析[J].科教文汇，2014.8.

[3] 李亚杰，李鹤.基于课堂应答系统CRS的教学探索[J].教学仪器与实验，2014.30（7）：54-58.

[4] 李鸿明.浅谈大学物理教学在民族院校的教学改革[J].中国科教创新导刊，2014.1.

[5] 张妙静，赖仿.4 年同伴教学法实践的启示[J].物理与工程，2017.26（Z1）：79-82.

[6] 张萍，涂清云，莫艳萍.课堂中的合作学习——同伴教学法对物理概念学习的促进作用[J].中国大学教育，2012（6）：56-59.