PI教学法在理论主导型与实践主导型课程中的有效性研究

刘俊

摘要：利用学习同伴交流构建课堂合作学习，适用同伴教学法，学生之间的相互讨论可以促进产生新思想、新方法、更高层次的推理及更好的知识迁移，有利于培养学员的批判性思维。本文对理论主导型与实践主导型课程采用同伴教学法的有效性进行了有效性研究，研究表明，概念测试题选取、题目投放时机、课程类别都是制约PI教学法有效性的关键因素。

关键词：同伴教学法;合作学习;军事通信;多媒体技术

中图分类号：G642     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）25-0184-03

基于教师讲授的课堂教学模式是被普遍接受并沿用至今的主模式。然而，传统讲授的教学模式中，教师是灌输者，学生是被动的接受者，课堂上衡量教学效果有限。由美国哈佛大学著名教授Eric Mazur创立的同伴教学法（Peer Instruction，简称PI）在促进自主学习、合作学习、研讨学习、生生互动方面成效明显，极大地提高了课程教学效果，研究表明，变革现有教学方法和教学模式是推进课堂教学质量提升的有益探索。北京师范大学张萍教授首推这一教学模式在大学物理大班课程教学中，运用同伴教学法在激发学生学习兴趣、培养创造性思维和高水平推理方面具有积极意义[1]。笔者选取开设《军事通信》《多媒体技术》课程的两个教学班（A和B教学班）为研究对象，采用同伴教学法，经过过程性考核和终结性考核表明，PI教学法是有意义的教学模式，是值得采用的教学方法，但其有效性在理论主导型和实践主导型课程存在差别。

1 同伴教学法基本思想

同伴教学法PI（Peer Instruction）是由美国哈佛大学Eric Mazur教授首次提出的，借助于专门设计的引导学生探究的测试题，促使同伴之间自主学习、合作学习、生生互动学习。Eric Mazur在其所著《同伴教学法——大学物理教学指南》书中系统阐述了PI教学法的基本教育理念、方法步骤等[2]。同伴教学法可以检验同伴相互交流、合作学习对知识的掌握和分析的一种教学策略，极大提高了学生的参与度。在教学实施过程中教师需要阶段性抛出一些预先精心设计的概念测试题，并且适宜于在短时间通过相互讨论能获得答案，通过同伴之间的讨论达成共识有利于对知识概念的深刻理解，个人自行学习而达不到的效果。对于一开始无从下手的同伴通过讨论可以厘清问题，形成正确的认知，对于一开始基本掌握解决问题的同伴可以形成更深入的认知——延展拓宽。PI同伴在交流讨论过程是相互协作的，高达成度的取得有利于产生高水平的推理，批判性思维。

同伴教学法一般是将一节课分成几个部分，每个部分精心设计数个讨论题，主要围绕一个核心概念进行教学设计。概念题需要教师在课前精心设计，与对知识的困惑性和容易形成的误解有关。在课堂教学中先抛出这些问题，学生做出个人答案，然后学生与同伴讨论这个题目，利用这个环节激发学生再次修正个人答案，通过这个过程提升对知识的理解或认知的加深。同伴教学法主要步骤有包括四个步骤，（1）设计阅读任务清单（Reading List），指导学生在课前自学;（2）设计概念测试题（Concept Test），让学生在课堂上自主学习和合作学习;（3）检测学生自学（reading test）和合作学习（Concept Test）所到的水平;（4）教师以此为起点进行课程教学。同伴教学法关键在于设计高质量的讨论题目，学生在讨论过程中产生不同观点，这种分歧会使他们开始怀疑自我观点的正确性，从而从同伴获取寻求更多信息，导致对知识和认知的重新组织，促进自我课堂核心概念增加理解。同伴高效互动与碰撞能产生高水平推理、高质量决策、新颖的思想和方法、更好的知识迁移。

2 同伴教学法实施步骤

1）预习阶段。PI 教学法需要教师课前引导预习阅读材料，并回答与阅读材料相关思考题，对阅读内容难以理解知识进行圈定。

2）反馈阶段。教师一般把每节课的内容分为若干个模块，每一个模块围绕若干个关键知识点展开学习，教师将预先设定概念测试题推送给学生。学生得到问题后，首先需要独自思考，思考时间由教师根据题目难度设定，学生答案在指定时间回答问题并提交后，教师需要实时汇总答案，目前可借助“雨课堂”APP实现实施回答反馈，显示全班学生答题情况，学生的学习效果很迅速得到反馈。

3）实施阶段。教师根据实际实时答题反馈情况实行不同的教学策略，掌握程度决定讲解深度。回答问题正确率在30%～80% 之间，教师就安排分组讨论，左右及前后邻座的同学相互讨论、阐述各自观点、质疑（赞成）对方、反省自己、协调统一等，学生之间的思维碰撞是互动学习过程，在西方国家这种互助式学习方法是常采用的手段。在设定讨论时间到后所有学生被要求再次提交重新思考的答案。當正确率大于80%，教师只选择核心知识点讲解，一般性知识点不再课堂重复，通过课后练习强化。接下来直接进入下一个知识点讲授。当正确率小于30%，教师依据实时反馈的答题情况对概念重复讲解巩固，然后使用另一个概念测试题再次评价对这个概念的掌握程度，如此迭代指导完全掌握为止。以上过程可以下图来表示。

采用PI教学法推进高水平课程教学的两点借鉴意义。

（1）产生逻辑冲突，洞察知识本质。同伴具有不同认知背景，PI同伴之间讨论产生高水平推理过程，实现对问题的深刻理解和认知，这些会产生认知可能会产生分歧冲突，引发对知识的进一步思考，从而洞察概念核心本质，对于我院某些任职专业的学生，他们来自不同单位，学历和工作经历均存在差异，但均有一定知识储备，教师满堂灌不一定符合对象认知规律，采用同伴教学法可作为尝试。

（2）构建同伴讨论，产生高质量决策。同伴交流对个体构成认知的认同或冲突，碰撞不平衡，导致个体重新审视个人观点，产生正确观点，在讨论过程中，如果原来的认识是错误的，同伴讨论会促进正确答案的形成，最终让讨论变成高质量的决策，小组成员获得高质量学习收获，比单打独斗学习效率要高很多。

3 同伴教学法对理论主导型课程的有效性

在2019年秋季学期的军事通信课程中使用了同伴教学法，该课程是理论较强本科高年级课程，并对实施效果进行有效性研究。在军事通信教学中使用同伴教学法关键是设计出好的概念测试题，概念测试题要有引导学生去思考探究的功效，并且这些问题适合在课堂较短的时间内完成，因此应该着重体现学生容易混淆并能够引导辩论的概念测试题，简单记忆和公式代入计算的题目不适合出题。

例：为传送码元速率为RB=103波特的数字基带信号，比较哪个系统冲击响应收敛速度最慢？

该题是考察数字基带系统冲击响应收敛速度的问题，有一定的迷惑性。在讲完相关知识点后投放了该题目，答题情况分部情况如图3。这道题正确答案是B选项，讨论前后正确率分别为44.8%和67.8%，经过同伴讨论、协作学习后正确率提高了23%。这让教师可以迅速知道学生对基带传输系统的冲击响应曲线理解不够，接下来教师可以有针对性组织有关概念的教学。教学实践中发现，概念测试题甄选及投放时机十分关键，选择题和填空题更适合PI教学法中试题选取，针对性要强，试题投放时机应该选择相关概念讲述完毕，学生可以在两分钟以为完成答题。

此外，教师做了PI教学法接受度的调查问卷，开课前调查数据显示：A1指标开课前测量值较小，开课中采用同伴教学法数值提升明显，说明同伴学习提高了学习兴趣度，原意主动去完成作业，军事通信不再是一门枯燥乏味的课程。网络工程A班是改训班学生，专业背景相差较大，在完成作业方面同伴教学法帮助有限。

4 同伴教学法对实践主导型课程的有效性

多媒体技术课程是随着人们日常工作学习需求而设立的一门课程，理论性与实践性结合性比较紧密，新概念和新技术正在不断发展中。《多媒体技术》是士官学历教育与任职教育开设的必修课，学员学习兴趣较高，深受学员欢迎。根据PI教学法的基本理论，在课堂教学推行同伴教学，其标准课堂流程见图4。

《多媒体技术》这门课程针对士官学员主要突出其实践性，在原理和概念仅仅做一般性讲解，运用PI教学法在帮助理解基本概念方面具有一定优越性。通过对2019春季士官教学班教学研究发现，在实践性较强的操作通过同伴相互交流难以到达较高熟练程度，教师现场指导和同伴的直接指导才能达到较好认知度。从这一点意义上来说，实践主导型课程采用PI教学法效果有限，换句话来说，理论性强、理解程度高的课程采用PI教学相对有效，而实践性强课程不能通过同伴讨论提高对实践技能的掌握。

5 结论

实施同伴教学法 （PI） 关键有三点：一是要设置高质量概念题，精心设置的概念测试题引导学生产生高水平思考，知识性和趣味性兼得最好。二是课堂上讨论时间不宜过长，否则影响教学进度。三是要学生能长期保持较高的兴趣，激发学生不停地思考、获得高水平认知效果，对于教师来说还应注意两点。第一，激励课前预习。课前进行必要的预习可以提升对课堂内容的亲和度，预习主要通过课前阅读并完成一定概念题实现，一般不宜过多（3-4个），上课前教师课堂抽检学生完成情况，也可以作为学生平时作业和表现的构成要素。借助“雨课堂”软件可以让学生在线提交，教师可以获得每个学生的完成情况，根据完成情况调整授课重难点及采取的方法等。第二，解决教学进度问题。PI教学法如果讨论时间占据过程会造成教学进度缓慢，教师可能要跳过一些不重要的知识，这部分的知识的掌握通过课后阅读、课后讨论环节、课后作业等。在某些情况下，教师要利用下次课的部分时间来强调，并完成适当概念测试。

PI教学法不是万能的教学法，对实践主导型课程所体现的效果不够明显，同伴之间的相互讨论不能提高动手实践能力，需要教师的现场指导来提高对知识的掌握。反之理论主导型课程同伴教学法是卓越的教学模式，高质量概念测试题，高水平同伴讨论，高质量推理是提高教学质量，提升课堂内涵的重要抓手。

参考文献：

[1] 张萍，DING Lin，张文硕.翻转课堂的理念、演变与有效性研究[J].教育学报，2017，13（1），46-55.

[2] （美）Eric Mazur著.同伴教学法——大学物理教学指南[M].朱敏，陈险峰 译.北京：机械工程出版社，2011.

[3] 王学芳.尊重教育规律再谈士官教育中文化基础课的改革 [J]. 科技向導，2017，17：137.

[4]  （美）Eric Mazur。同伴教学法——大学物理教学指南[M].朱敏，陈险峰，译.北京：机械工业出版社，2011.

[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）.

[6] Adam P Fagen， Catherine H Crouch， Eric Mazur. Peer Instruction： Results from a Range of Classrooms[J]. The Physics Teacher， 2002， 40（4）： 206-209.

[7] Catherine H Crouch， Eric Mazur. Peer Instruction： Ten years of experience and results[J]. Am. J. Phys.， 2001， 69（9）： 970-977.

【通联编辑：梁书】