同伴教学法(PI)在中学物理大班教学实践中的应用

摘 要 研究显示，同伴教学法（PI）在世界各地大中小学的多项课程的大班教学中取得了积极效果，而国内有关PI教学法的研究成果寥寥无几，具体到中学物理教学中的应用研究成果更是少之又少。而我国目前的中学物理课堂人数少则八九十人，多则上百人，充分保证课堂效率的实际要求大大加剧了对大班教学策略的需求。本文在概述PI教学法的基础上，以中学物理概念教学为例，编制测试题目，统计数据结果，分析PI教学法在中学物理概念教学中的可行性和操作性以及可能遇到的问题的解决方案，并为PI教学法的其他相关研究提供统计依据。

关键词 PI教学法 中学物理 大班教学 应用

研究表明，在中学物理教学实践中有效运用互动、合作的教学策略对于优化课堂内容、提高学习效率、培养学生能力等方面富有成效，以互助、合作为核心设计的教学方法也层出不穷，但是面对近百人甚至百人以上的中学物理大班教学，传统教学方法教学效果一直不是很理想。同伴教学法（PI）以其在大班教学中相对于其他教学法的明显优势冲击着传统教学方法的地位。

同伴教学法（Peer Instruction，以下简称PI）是由哈佛大学著名教授埃里克・马祖尔（EricMazur）创立的，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者选项卡片系统或者现场举手等统计系统来组织大班教学，变传统单一的讲授为基于问题的自主学习和合作探究，有效改变了传统的课堂教学手段和教学模式，在大班课堂教学中营造学生自主学习、合作学习、生生互动、师生互动的教学环境，使合作学习、互动学习的学习方式在大班课堂教学中找到了真正有效的实施策略。[1]

一、研究现状

根据目前所能查阅到的相关文献可知，在国外来自哈佛大学、莫纳什大学等世界不同国家和地区大学以及高中、社区学校和公立学校的50多位教师已经尝试使用同伴教学法并经过大量的实践教学指出，同伴教学法确实提升了学生在成绩和理解方面的水平[2]。在国内的研究中，北京师范大学于2010年发起推广同伴教学法。在第七届大学物理报告论坛上，来自北京大学、哈尔滨工业大学等高等院校的多名物理教师交流了使用PI教学法的经验，并一致认为PI教学法有广泛的适用性，对于帮助学生理解概念、建构模型、培养能力有很好的效果[3]。

尽管国内对于PI教学法的研究和实践已经有一段时间，然而可供教育者参考的资料仍略显单薄。以“同伴教学法”为关键词在中国知网搜索，只搜到20篇期刊文献，相关理论文献5篇，且发表时间均在2010年左右，而以“同伴教学法”并含“中学物理”为关键字在中国知网进行搜索，只能搜索到4篇发表于2014年的文献，其中2篇期刊文章、2篇硕士论文。与此同时，可查阅到的有关PI教学法指南的书籍仅仅有一本由机械工业出版社于2011年出版的、EricMazur编著的《同伴教学法――大学物理教学指南》，而在可查阅到的众多文献中，关于同伴教学法大班教学优势评述与研究几乎是空白或者大多几句带过，没有相对成熟的指导性意见。由此可见，有关同伴教学法（PI）在中学大班教学中的应用研究才刚刚起步，需要大量的数据基础与理论研究进行支撑。

二、PI教学法实施进程概述

有别于传统教学方法先教学后练习的模式，PI教学法的实施进程略有不同，下面将以PI教学法的实施过程为序进行概述。

1.课前准备

PI教学法要求教师在课前梳理课程内容，掌握知识点之间的逻辑关系，制定课程内容框架大纲，将授课内容分成不同的单元，每个单元由一个关键的物理概念为核心设计，同时设计完成课前阅读小测验题目和根据每一单元设计的用于检测学生错误概念和引导学生深入探究的概念小测验的若干问题，并要求学生课前预习相应的章节。

2.授课阶段（PI教学法）

PI教学法在授课前期要求学生完成阅读小测验，一般为两到三个与课程内容相关的问题，目的是检测学生是否进行了课前阅读，而不是检测学生对知识点的掌握程度，然后由学生列出教学内容中难以理解的部分。随后，进行概念测试，学生根据教师的问题进行独立思考并通过课堂表决器（Clicker）或者选项卡片给出答案，由计算机或者助教统计答案，由此得到学生答题的反馈信息。如果答题正确率少于30%（比例可由教师自己根据课程难度自行控制，本文所使用答题正确率为经过实践检验的普遍使用的答题正确率），教师应放慢讲课速度，对刚才的知识点进行更加深入、细致的讲解，随后使用另一个概念测试题评估学生的掌握情况，反复循环，直到达到要求的答题正确率。如果答题正确率在30%～70%之间，教师安排学生进行分组讨论，互相解释自己得出结论的依据并尝试说服对方承认自己答案是正确的。在某些时候，学生对概念重点的把握和难点的理解上更清楚，能够更有效地解释给对方，随后，教师继续对同一概念测试题进行再次评估和简略阐释，直至达到教师要求的答题正确率。这里可认为满意的答题正确率为70%以上;如果答题正确率在70%以上，教师进行简略讲述后可以直接过渡到下一单元。PI教学法教学过程如图1所示：

PI教学法围绕关键概念设计的每一个测试有如下的常规时间安排：

3.课后任务

教师在完成教学任务后，复习关键概念，布置作业任务与预习任务，巩固知识点，强化学生记忆，同时为下次课的概念测试做好准备。

三、研究样本与测量方法

本次调查研究的目的在于统计PI教学法在中学大班物理概念教学实践中的数据，同时简要分析PI教学法在中学物理大班教学中的可行性和操作性，及所可能遇到的问题的解决方案，并为PI教学法的其他相关研究提供统计依据。

本次调查的对象是某实验中学高一年级的120名同学，教材为人教版高中物理必修I。由同一教师使用PI教学法进行物理概念教学，共计5次教学课时，累计自编概念测试题27道。为了保证数据收集的客观性和准确性，不限时间进行随堂统计，随机记录并获取与教学任务相关的统计数据。

调查研究使用教室为多功能语音室，答题反馈系统为选项卡，结课后发放调查问卷。研究记录数据为：①参与课堂测试反馈的学生人数及位置分布;②概念测试题讨论前后答案正确率分布;③第5次教学结束后全部参与测试的学生27道概念测试题答题正确率讨论前后分布;④同伴教学满意度调查分布。

四、数据统计与结论

1.活化课堂，同伴教学法有效提高大班课堂学生参与程度

同伴教学法借助JiTT（Just-in-TimeTeaching）及时教学法中的教学反馈系统可以在最大程度上活化课堂，强化大班教学中教师主导作用与学生主体意识。分析参与课堂测试反馈的学生人数及位置分布数据可知，同伴教学法在客观上有效保证了学生参与课堂教学进程的较高比例，从而在一定程度上缓解了传统教学中“台上讲前排听，中排困，后排睡，边边角角学不会”的困境，带动学生思考。

2.小组讨论，交互学习，同伴教学法正面影响大班教学效果

面对近百人或百人以上的课堂，同伴教学法可以充分发挥小组讨论、交互学习的优势与长处。在教学过程中，同伴之间相互说服，直至确信最后结果并给予教师反馈。在使用27道概念测试题进行概念教学后，统计每道概念测试题讨论前后答案正确率的分布，以及第5次教学结束后全部参与测试的80名学生全部27道概念测试题在讨论前后的答题正确率并进行分析。我们可以看出，同伴教学法不仅仅是为小班教学而生，不仅仅是专家学者在个别实验中的个别结论，而是具有普遍意义的，并确实为大班教学过程中提高学生分析能力以及理解能力等方面卓有成效，极大地节省了大班教学中教师的精力，降低了此类教学中为人诟病的顾此失彼的疑难问题的程度。

3.教师满意，学生受益，同伴教学法促进中学物理大班教学方法革新

由于学生人数的庞大与物理师资力量的缺乏，中学物理大班教学是目前中学物理教育不得不面对的难题。更好地提高大班教学课堂效果，让教师满意，让学生受益，便成为了同伴教学法受到广大师生欢迎并愿意为之推广的最根本原因。在针对课堂学生以及授课教师的调查问卷与访谈中我们不难发现，尽管同伴教学法存在一定的缺陷，但很多同学认为同伴讨论加深了学生自身对物理概念的理解，并在相互讨论中能够积极参与说服与被说服的交互过程，而且希望这种教学方法延续和普及到其他学科的教学上。从授课教师的立场来看，本次授课教师非常认可同伴教学法，其在课堂上能实时把握学生接受，适时调整教学速度，准时完成教学任务，并比较好地解决大班课堂顾此失彼的问题。

五、问题反思与未来发展

本次研究佐证了同伴教学法在大班教学中的优势，以及其在教学效果上的实用性，但仍旧不同程度地暴露出同伴教学法研究的缺陷与不足，比如教学因素对于教学效果的影响分析，比如研究中学习者的心理因素对研究结果的影响等，这些，我们将在接下来的研究中解决。尽管如此，同伴教学法应用于中学物理大班教学可谓是一次有力的尝试，我们不能因为其短期内取得的效果而大加赞扬，又不能固守传统思维而盲目排斥，而是应该进一步研究和拓展，使其更好地融入到我国现阶段现实教育体系中。

参考文献

[1] 张萍.MazurPeer-Instruction――哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学，2010（8）.

[2] [美]EricMazur著.同伴教学法――大学物理教学指南[M].朱敏，陈险峰，译.北京：机械工业出版，2011.

[3] 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（1）.

[作者：李刚（1988-），男，河北保定人，东北师范大学物理学院，研究生在读;侯恕（1965-），女，吉林长春人，东北师范大学物理学院副教授。]