基于PI理論的協同教學法在電路課程中的應用

李畸勇++黃陽++謝玲玲

摘 要：針對電路課程學習的枯燥，本文將基于Peer-Instruction理論（以下簡稱PI）的協同教學法引入電路的課堂教學中，從而激發學生對電路課程的學習興趣，培養學生的創新思維能力。本文給出了相應的教學組織形式，并對所教學的電路課程班級進行實驗，根據平時的測試結果和期末考試的成績分布可以看出，采用Peer-Instruction理論的協同教學法，不僅可以幫助學生理解相關基本概念的本質，同時也增強了相應的協同能力，提高《電路》課程的教學質量。

關鍵詞：Peer-Instruction理論 協同教學 自主性學習 電路教學

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1578（2017）01-0022-02

1 引言

在傳統的講授式電路教學方法中，學生是被動的接收者，他們在課堂的注意力主要集中在對知識點的掌握和相關公式的推導和記憶上，對基本的物理概念和電路本質并不清楚。在通常情況下，課堂講述的內容直接呈現在教材或是相關講義上，這對于學生專心于課堂教學沒有什么較好的激勵作用，所以傳統的課堂教學幾乎是在一個帶有問題的、被動的聽眾面前的一場獨角戲，師生之間沒有任何的互動，學生之間更談不上交流、合作學習[1-2]。目前很多的學生在學習過程中只記住相應的解題步驟，并不了解其基本概念，當題目條件發生一定變化或是其以前未碰見的題目便無從下手，因此電路教學方法的改革對提高學生對電路的基本物理概念和原理的進一步理解、學生的思維能力、自主學習能力、激發學生學習興趣等都是至關重要。利用學生與學生的平等關系進行學習的交流，進而達到學生之間的互動[3-4]，從而激發學生的學習興趣和對電路基本概念的理解。老師在整個的教學過程中起主導作用，學生起主體作用，學生之間合作學習，師生之間協同教學，因此本文將基于Peer-Instruction（以下簡稱PI）理論的協同教學法應用在電路課程教學中，取得了良好的效果。

2 基于Peer-Instruction理論的協同教學法

Peer-Instruction理論是哈佛大學著名教授Eric Mazur創立的，變傳統的單一講授為基于問題的自主學習和學習之間的合作探究。堅持以學生為主體，教師為主導的教學理念，是將傳統的灌輸式授課形式轉化為學生的合作學習、自主性學習的形式，重在培養獨立自主學習能力，實現多元化主體的互動、師生協同教學[5]。

基于Peer-Instruction理論的協同教學法的基本目標是利用課堂時間進行學生互動、師生互動，把相應的注意力學習的概念上來，而不是傳統的對教材或講義上細節內容的詳細介紹，基于PI的協同教學發是由一系列關鍵知識點的簡短講授構成，每個關鍵知識點一個相關的概念測試題目，也就是學生所討論的知識點的概念測試小題目。教師在整個教學過程中講述內容的重點、難點和關鍵點，啟發學生思維，營造一個學生互動、師生協同教學的環境，通過某些能夠影響學生認知能力的問題來調動他們的學習主動性，并逐步激發，引導學生合作學習、積極討論，培養其批判性思維，并使學生在獲得更多知識的同時能反思自己和別人的觀點，最后完全理解問題本質[6]。基于Peer-Instruction理論的協同教學法特別為學生設計了相應的基本概念測試題，在簡短的測試后便可與同學相互討論，合作學習，使學生有機會爭辯，交流，共同解決問題，從而對物理概念和電路本質理解更深刻。學習者在與他人的相互辯論、相互影響、相互交流之中達到更完善的發展。

Peer-Instruction理論的協同教學法設計的概念測試題與傳統的題目考核方向不一樣，其重概念、輕直接帶公式計算。某些題目看似簡單，卻能有效地檢測學生對相關概念的理解正確與否，從而引發學生的討論，真正理解基本概念。當學生在課堂上的時間大部分用來理解理解基本概念，因此在課堂上便沒有相應的時間來進行相關內容解題技巧的訓練，為此，特將解題技巧的訓練放到課外作業，因為課外作業和課外學生討論部分有相應充足的時間來進行解體技巧訓練，這樣一來基本物理概念和解題技巧都得到了訓練，基本概念的準確理解是有助于解題技巧的訓練的，因此不必擔心學生的解題能力得不到訓練。

3 基于Peer-Instruction理論的協同教學法的教學組織

基于Peer-Instruction理論的協同教學法不同于傳統教學對課本或講義中各個層次和知識點的詳細講解，而是由大量關鍵知識點的簡短講授構成，每個知識點都有一個需要討論的概念性小測試題目。學生課前事先預習，課堂給簡短時間作答，然后學生相互討論并可修改答案，該過程一方面可促使學生思考并理解問題，另一方面也給教師提供了一個評判學生對該基本概念的理解程度。如選擇正確答案的學生比例太低，教師則可放慢講解速度。然后通過另外一個概念測試題來再次評估學生對該知識點的掌握情況。教學組織流程圖如圖1所示。

課堂教學組織安排：

（1）概念題目測試 1分鐘

（2）學生思考時間 1分鐘

（3）學生作答（選擇題） 1分鐘

（4）學生互動，說服同伴（Peer-Instruction） 12分鐘

（5）修改答案并提交最后答案 1分鐘

（6）反饋給教師：公布正確答案和成績分布 1分鐘

（7）講解正確答案（含知識點的簡短講授） 5分鐘

（8）另一測試題評估學生掌握情況 3分鐘

（9）提交答案并復習該概念和講解相應解體技巧 6分鐘

重要知識點可按照上述的安排進行教學組織，約20分鐘左右，簡單知識點可省略（8）（9）步，整個知識點教學約10分鐘左右。該方法可使得教師實時了解學生對該知識點的掌握情況，以防止學生對知識點的理解程度與教師的預期教學效果之間的鴻溝越來越大，因為隨時間的增長，學生的不理解就會導致失去對該課程的學習興趣，從而使得整個課程的教學失敗。

從表1可知，在實施了基于Peer-Instruction理論的協同教學法后，學生對基本概念的理解比傳統教學法的正確率高，由圖1的期末考試成績對比可以看出，實施PI教學法的期末考試平均分比傳統的平均分高10.3分，最低分數也比傳統教學法的最低分數高，因此對基本概念的較好理解可使得在傳統計算題的成績得到了提高。

4 結語

電路課程是電氣信息類的重要專業基礎課，通過在該課程中使用基于Peer-Instruction理論的協同教學法能有效提高學生對基本概念的理解，從而提高該課程的教育教學質量和學生自主學習能力，讓學生養成終身學習的習慣，把學習轉化為自覺的行為。采用該教學方法在提高學生對基本概念和期末成績的同時，通過培養學生的批判性思維，比起那些只掌握了專門知識體系的人，這樣的學生更具有靈活性和適應性，更有可能進行創新，成為能夠終身為社會服務的現代化人才。

參考文獻：

[1] 趙郁聰，陳滿儒.雙語教學引入Peer-Instruction教學方法的實踐[J].中國校外教育，2011（9）：86.

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

[3] 王祖源，武荷嵐，顧牡.以同伴教學法促進學生互動式學習[J]. 物理與工程，2013（23）：45-48.

[4] 張萍，涂清云，莫艷萍.課堂中的合作學習[J].中國大學教學，2012（6）：56-59.

張萍，涂清云，齊薇，任建英.基于同伴教學法的多元化評價模式研究[J].中國大學教學，2013（9）：60-62.

[5] 馮麗霞，馮秀梅.同伴教學法在物理教學中的研究與應用[J]. 現代教育科學，2013（4）：139-143.