倪建平+周晴+陶麗蘭+彭志國+黃致新

摘 要：國外的研究表明，同伴教學法對學生理解物理概念有明顯的促進作用。我們主要對這種教學方法的某些具體環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化，并就同伴教學法對課堂中師生行為的影響進行了研究。研究表明：同伴之間的相互說服和交互式的應答系統(tǒng)明顯提高了學生的課堂活躍程度。

關鍵詞：同伴教學法；行為分析；物理教學；合作學習

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）7（S）-0019-3

同伴教學法（Peer Instruction，以下簡稱PI）是哈佛大學Eric Mazur教授創(chuàng)立的一種基于同伴交流的教學方式。其研究表明，PI教學法相比于傳統(tǒng)的講授式課堂，明顯增強了學生對于物理概念的影響。我們基于該方法，設計了一系列用于揭示學生概念錯誤和引導學生深入探究的概念測試題，并借助計算機應答投票系統(tǒng)Clicker，在華中師范大學物理學課堂進行了嘗試和研究。

1 PI課堂

PI要求學生課前預習，教師會根據(jù)教學內(nèi)容設計相應的預習題用來檢測學生的預習情況，并根據(jù)預習情況的反饋對課堂教學做出相應的調(diào)整。課堂上，教師并不會就某一個概念花費很長的時間進行講解，而是根據(jù)教學內(nèi)容將一節(jié)課分成幾個教學單元，每一個教學單元圍繞一個重要的物理概念進行設計。教師對某一個重要概念進行講解之后，會給出一個專門設計的概念測試題Q1（Concept Test）。學生通過投影設備得到問題后，首先需要自主思考和答題，并通過應答器“Clicker”將答案傳送給教師的計算機。學生在指定時間內(nèi)答題結束后，計算機匯總答題情況并通過矩形圖表將結果進行及時反饋。若正確率在40%-75%，教師會讓各個小組進行討論，小組成員可以相互說服，并在規(guī)定時間內(nèi)再次就同一問題進行投票。通常情況下，教師會準備另一個測試題Q2再次檢測學生對同一概念的理解。

1.1 PI課堂分組和PI教學展開

我們進行PI教學研究的對象是華中師范大學2012級生化及物化專業(yè)的交叉試驗班，全班共計57人。我們按學號將其按4人一組，分組后將學生按學號順序進行編號，從301編號至357。該編號與每個學生課堂使用的投票設備的編號相對應，便于與應答系統(tǒng)Clicker配套使用。各小組座位和成員分組后基本確定不變。

按照PI的步驟我們展開了教學，并對其中的某些具體環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化，具體如下：

1. PI討論分組優(yōu)化

我們發(fā)現(xiàn)按照傳統(tǒng)的分組方式面臨的問題是：部分積極性特別高的學生被分配在教室的后面，出現(xiàn)消極心理；有時小組4個成員中性別比例不協(xié)調(diào)，只有一個男生的小組，性格內(nèi)向的男生更容易被孤立，課堂參與率下降；若小組成員的基礎都比較差，由于沒有成績好的成員，課堂討論時積極性相對較差。

為了解決以上問題，我們在征求了部分同學的建議之后，對分組方式進行了調(diào)整：（1）保留原有的分組和編號方式，將原來每一小組編號靠前的學生定為組長，組長只是負責小組成員Clicker設備的分發(fā)和收集；（2）每個學生每一次上課都可以選擇不同的組員和座位。這樣做實質(zhì)上相當于取消分組，讓學生的學習具有選擇性，也更加自由。

2.課前預習題設計優(yōu)化

由于PI課堂教學主要基于學生的活動，課堂上教師授課的時間受到了較大程度的限制，為了完成教學計劃，這就需要學生進行課堂預習。原來的預習題主要設計為選擇的形式，但這種形式的試題不能直觀的反應學生的預習情況。為了方便教師有針對性的設計課堂概念測試題，我們將預習題設計成簡單的思考題或問答題的形式。這樣的試題難度較低，但包含一定的綜合性，既可以檢驗學生的預習情況，也可以幫助學生整體把握和理解課堂的學習內(nèi)容。

3.課堂習題設計優(yōu)化

為了減輕學生答題時的壓力，上課答題情況的數(shù)據(jù)只做反饋，成績的好壞并不計入學生的平時成績中。同時，為了提高課堂參與率，調(diào)動學生課堂學習與思考的積極性，我們提前告訴學生課堂練習的試題部分會被納入到期末試題庫中。

原始的試題選項設置為A、B、C、D四個正誤選項。在后來的調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，部分學生并不能在四個選項中找到與自己答案相符合的選項，而教師又要求每個人都要在規(guī)定時間內(nèi)傳送答案，這就造成學生投票數(shù)據(jù)的不可靠性，也導致教師不能正確把握答題情況?；谶@種情況，我們設計了選項“E.不確定”。由于學生課堂答題情況并不計分，對于無法確定的答案，學生可以放心地選擇選項“E.不確定”，這樣教師收集到的數(shù)據(jù)將更加準確。

1.2 PI教學數(shù)據(jù)分析與結論

在PI教學法的實際課堂教學中，我們發(fā)現(xiàn)在經(jīng)過同伴討論后，學生對問題的理解確實有大幅度的提升。對于同一概念測試題，學生在討論前的答題正確率平均值為56%，而經(jīng)過小組討論后答題正確率的平均值可以上升到78.79%。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，當討論前的正確率在50%左右時，討論之后的正確率通常上升是最大的。

由圖表1的數(shù)據(jù)我們可以看出，1.92%的學生在討論前不確定選項，選擇了“E.不確定”。討論后，E選項選擇人數(shù)為0。這說明，這一部分同學在討論后開始有了新的理解。同時，由數(shù)據(jù)我們可以得到，討論前34.62%的學生選擇B選項，而正確選項為D，說明有很大一部分學生對概念的理解存在問題。而討論后，B選項的選擇人數(shù)為0，說明討論改變了他們對概念的理解。然而，錯誤選項C討論前比率為13.46%，討論后為28.57%。這也說明，討論過程中，同伴的說服也有可能使部分同學陷入誤區(qū)，加深對錯誤概念的理解。這個時候教師根據(jù)答題情況進行講解，將更加有針對性，這也是PI教學與Clicker配合使用的一個好處。

圖表2反映的是我們選編的一道用于檢測等厚干涉這個概念的測試題，正確答案是D。討論之前，選項A、B、C、E均有學生選擇，選擇比例分別為5.42%、8.93%、28.57%、3.51%。我們發(fā)現(xiàn)錯誤率最高的選項為C?？梢娫谟懻撝埃糠謱W生對牛頓環(huán)半徑的概念模糊不清，單純地認為，距離變小，牛頓環(huán)半徑也變小，牛頓環(huán)就向中心收縮。但討論后，學生正確率由53.57%升至98.25%，正確率有明顯升高?？梢钥闯?，經(jīng)過同伴討論之后，之前并不能很好理解這一概念的學生能夠在討論中學習掌握這一概念。

2 PI對課堂中師生的影響

課堂上師生的行為能有利的說明一種教學方法的成效。為了分析PI課堂上教師與學生的行為，我們采用了弗蘭德斯互動分析法（簡稱FIAS），用來記錄和分析課堂中師生語言互動過程及影響。

我們把課堂上的師生語言行為分為教師語言、學生語言和安靜或混亂（無效語言活動）三類共九種情況，分別用編碼1—9表示（見表1）。

我們將得到的數(shù)據(jù)錄入FIAS遷移矩陣，依據(jù)矩陣中各種課堂語言次數(shù)之間的關系以及它們在遷移矩陣中的分布可以對課堂教學狀況做出分析。數(shù)據(jù)表明， 在PI課堂中，學生的行為占據(jù)課堂的主要部分，其行為比率為52.90%，高于教師的行為比率43.69%。因此，PI課堂中，學生的參與率和積極性都得到了較大的提高。

3 結 語

同伴教學法鼓勵學生之間的相互學習，這對于中國的學生是難能可貴的。通過相互之間的交流、討論與說服，學生加強了自我表達、敘述和快速思維應變的能力。

學生的積極性和課堂參與度是學生高效學習的重要環(huán)節(jié)，同伴教學課堂將傳統(tǒng)的教師講授為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的討論、交流為主，突出了學生的自主學習和合作式學習，將學生在傳統(tǒng)課堂中“聽課”的被動角色轉(zhuǎn)變?yōu)橥橹g相互“講課”的主動角色。

參考文獻：

[1]張萍.Eric Mazur. Peer Instruction-哈佛大學物理課程教學新方法[J].中國大學教學，2010，（8）：69.

[2]Eric Mazur. Farewell， lecture[J].Science，2009，（2）：50.

[3]M.K. Smith， W.B. Wood， W.K. Adams， C. Wieman， J.K. Knight， N. Guild， T.T. Su. Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions[J]. Science，2009，（2）：122.

[4]Nathaniel Lasry， Eric Mazur， Jessica Watkins. Peer instruction：from Harvard to the two-year college[J]. Am. J. Phys，2008，（11）：1066.

[5]C.H. Crouch， Eric Mazur. Peer instruction：ten years of experience and results[J].Am. J. Phys， 2001，（9）：970.

[6]Rao， S.P. and S.E. DiCarlo. Peer instruction improves performance on quizzes[J]. Physiology-Advances in Physiology Education， 2000，（1）：51.

[7]Eric Mazur.同伴教學法——大學物理教學指南[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2011.

（欄目編輯 劉 榮）

2 PI對課堂中師生的影響

課堂上師生的行為能有利的說明一種教學方法的成效。為了分析PI課堂上教師與學生的行為，我們采用了弗蘭德斯互動分析法（簡稱FIAS），用來記錄和分析課堂中師生語言互動過程及影響。

我們把課堂上的師生語言行為分為教師語言、學生語言和安靜或混亂（無效語言活動）三類共九種情況，分別用編碼1—9表示（見表1）。

我們將得到的數(shù)據(jù)錄入FIAS遷移矩陣，依據(jù)矩陣中各種課堂語言次數(shù)之間的關系以及它們在遷移矩陣中的分布可以對課堂教學狀況做出分析。數(shù)據(jù)表明， 在PI課堂中，學生的行為占據(jù)課堂的主要部分，其行為比率為52.90%，高于教師的行為比率43.69%。因此，PI課堂中，學生的參與率和積極性都得到了較大的提高。

3 結 語

同伴教學法鼓勵學生之間的相互學習，這對于中國的學生是難能可貴的。通過相互之間的交流、討論與說服，學生加強了自我表達、敘述和快速思維應變的能力。

學生的積極性和課堂參與度是學生高效學習的重要環(huán)節(jié)，同伴教學課堂將傳統(tǒng)的教師講授為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的討論、交流為主，突出了學生的自主學習和合作式學習，將學生在傳統(tǒng)課堂中“聽課”的被動角色轉(zhuǎn)變?yōu)橥橹g相互“講課”的主動角色。

參考文獻：

[1]張萍.Eric Mazur. Peer Instruction-哈佛大學物理課程教學新方法[J].中國大學教學，2010，（8）：69.

[2]Eric Mazur. Farewell， lecture[J].Science，2009，（2）：50.

[3]M.K. Smith， W.B. Wood， W.K. Adams， C. Wieman， J.K. Knight， N. Guild， T.T. Su. Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions[J]. Science，2009，（2）：122.

[4]Nathaniel Lasry， Eric Mazur， Jessica Watkins. Peer instruction：from Harvard to the two-year college[J]. Am. J. Phys，2008，（11）：1066.

[5]C.H. Crouch， Eric Mazur. Peer instruction：ten years of experience and results[J].Am. J. Phys， 2001，（9）：970.

[6]Rao， S.P. and S.E. DiCarlo. Peer instruction improves performance on quizzes[J]. Physiology-Advances in Physiology Education， 2000，（1）：51.

[7]Eric Mazur.同伴教學法——大學物理教學指南[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2011.

（欄目編輯 劉 榮）

2 PI對課堂中師生的影響

課堂上師生的行為能有利的說明一種教學方法的成效。為了分析PI課堂上教師與學生的行為，我們采用了弗蘭德斯互動分析法（簡稱FIAS），用來記錄和分析課堂中師生語言互動過程及影響。

我們把課堂上的師生語言行為分為教師語言、學生語言和安靜或混亂（無效語言活動）三類共九種情況，分別用編碼1—9表示（見表1）。

我們將得到的數(shù)據(jù)錄入FIAS遷移矩陣，依據(jù)矩陣中各種課堂語言次數(shù)之間的關系以及它們在遷移矩陣中的分布可以對課堂教學狀況做出分析。數(shù)據(jù)表明， 在PI課堂中，學生的行為占據(jù)課堂的主要部分，其行為比率為52.90%，高于教師的行為比率43.69%。因此，PI課堂中，學生的參與率和積極性都得到了較大的提高。

3 結 語

同伴教學法鼓勵學生之間的相互學習，這對于中國的學生是難能可貴的。通過相互之間的交流、討論與說服，學生加強了自我表達、敘述和快速思維應變的能力。

學生的積極性和課堂參與度是學生高效學習的重要環(huán)節(jié)，同伴教學課堂將傳統(tǒng)的教師講授為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的討論、交流為主，突出了學生的自主學習和合作式學習，將學生在傳統(tǒng)課堂中“聽課”的被動角色轉(zhuǎn)變?yōu)橥橹g相互“講課”的主動角色。

參考文獻：

[1]張萍.Eric Mazur. Peer Instruction-哈佛大學物理課程教學新方法[J].中國大學教學，2010，（8）：69.

[2]Eric Mazur. Farewell， lecture[J].Science，2009，（2）：50.

[3]M.K. Smith， W.B. Wood， W.K. Adams， C. Wieman， J.K. Knight， N. Guild， T.T. Su. Why peer discussion improves student performance on in-class concept questions[J]. Science，2009，（2）：122.

[4]Nathaniel Lasry， Eric Mazur， Jessica Watkins. Peer instruction：from Harvard to the two-year college[J]. Am. J. Phys，2008，（11）：1066.

[5]C.H. Crouch， Eric Mazur. Peer instruction：ten years of experience and results[J].Am. J. Phys， 2001，（9）：970.

[6]Rao， S.P. and S.E. DiCarlo. Peer instruction improves performance on quizzes[J]. Physiology-Advances in Physiology Education， 2000，（1）：51.

[7]Eric Mazur.同伴教學法——大學物理教學指南[M].北京： 機械工業(yè)出版社，2011.

（欄目編輯 劉 榮）