王祖源 武荷嵐 顧 牡

（同濟大學物理科學與工程學院，上海 200092）

隨著我國教育改革的不斷深入，更多的人有機會接受高等教育，大學人數(shù)的增多使教師與學生的一對一溝通成為難題.為了解決這一難題，同伴互助式學習法（Peer Assistant Learning，PAL）［1］應(yīng)運而生，其形式是小組自主學習，具體來說包括討論中的相互協(xié)作和共同解決處理事情、案例教學、復習課堂內(nèi)容和分享筆記、共同完成課程任務(wù)、復習考試等多個環(huán)節(jié).這種教學方法對加深和鞏固學生對課程的理解具有重要意義.

我們在教育教學改革的進程中認識到，哈佛大學著名教授Eric Mazur創(chuàng)立的同伴教學法（Peer Instruction，PI），可以在課堂教學中實現(xiàn)學生自主學習、合作學習、師生互動、生生互動，從而改變傳統(tǒng)課堂的教學手段、教學模式.這種教學方法在課程概念教學、激發(fā)學生學習興趣、培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維、高水平的推理和批判性思維能力等方面都有積極作用，對提高教學質(zhì)量、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力效果明顯［2］.由于此種方法旨在引導學生進行自主探究、合作學習，學生的角色由聽眾變?yōu)檎n堂的主體，教師成為課堂的引導者，學生通過自己的思考、探究和合作交流等自主地獲得知識，成為自主學習互動教學的典范［3］.

可見，如何引導學生參與教學過程，在大班教學中如何真正實現(xiàn)討論式、參與式教學，是需要從教育理念和技術(shù)應(yīng)用上解決的問題.

1 研究目的

有研究者發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的物理教學存在著教學方法單一、教學資源貧乏、教學評價片面、學生參與度較低等問題，導致教學質(zhì)量難以提高.要解決這些問題，需要教育工作者轉(zhuǎn)變教學觀念，以現(xiàn)代教育理念指導課程教學.教育部曾針對這些問題指出，要“……提高教師的教學能力.”

從教育學角度來看，教師的教學能力是教師進行高效教學的核心能力.美國教育學家L.D.Fink（迪·芬克）認為，教師的教學能力具體由認識能力（尤其是邏輯思維能力和創(chuàng)造性能力）、設(shè)計能力（主要表現(xiàn)為教學設(shè)計能力）、傳播能力（包括語言、非語言表達能力、運用現(xiàn)代教育技術(shù)能力等）、組織能力（主要包括組織教學能力）和交往能力（主要指在教育教學中的師生交互能力）等幾種能力構(gòu)成.一個出色的教師除了要有較高的學問外，最重要的是懂得如何在課堂上調(diào)動學生的積極性，使學生愛上你的課，感覺上你的課非?？鞓贰⒂信d趣，這樣才有利于提高教學質(zhì)量.而能否有效激發(fā)學生學習興趣則主要通過教學的傳播能力和交往能力體現(xiàn)出來.

事實上，教學應(yīng)是全體學生參與的過程.教學需要教師運用自己的教學能力設(shè)計各種教學策略，來激發(fā)學生學習興趣，引導學生積極參與教學過程.為了在大班教學中真正實現(xiàn)討論式、參與式教學，我們將研究重心放在了“師生交互能力”的提高上，構(gòu)建互動式教學模式（廣義的同伴教學法），包括課堂教學互動和課外學習互動，以促進學生的互動式學習.

2 技術(shù)路線

1）借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行課外交互學習

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育的深度結(jié)合，以學習小組協(xié)作學習為主的同伴互助式學習法（PAL）得以落實.利用互聯(lián)網(wǎng)實時建立網(wǎng)上互動學習小組，小組成員共同對同一物理現(xiàn)象進行分析、探討，相互啟發(fā)，共同提高.這種協(xié)同學習模式可以幫助學習者有效地利用已獲取的信息，綜合已有的知識解決實際問題，從而提高獲取信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力，提高認知和創(chuàng)新能力.另一方面，在課時有限的情況下，我們通過建立物理教學網(wǎng)站（http：／／cai.#edu.cn）拓展學生的學習空間.

（1）3D互動學習平臺促進協(xié)同學習

我們在自制的“物理教學數(shù)字化平臺”上研制了130余個Physics 3D模型課件，這些物理模型課件具有網(wǎng)絡(luò)運行功能，可供學習者隨時隨地查閱學習.同一個物理問題，可以供多個用戶同時探討交流；某一時刻只能有一人獲得程序的控制權(quán)，其他人可以在觀察物理現(xiàn)象的過程中進行協(xié)同式學習（網(wǎng)址：http：／／3d.phywork.cn用戶名：tj3d，密碼：123456）.

（2）物理博客

我們的課程教學網(wǎng)站由網(wǎng)上教室、測試系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、學生作品、輔導系統(tǒng)、教學資源、物理博客等欄目組成，其中物理博客和在線討論在學生的合作學習中發(fā)揮了積極的作用，同學們在這里廣開思路，不僅探討物理問題，對涉及課程的前沿、邊緣和社會等問題也自覺地展開討論.

（3）在線討論

教師通過網(wǎng)絡(luò)預設(shè)討論題目，讓同學對相應(yīng)問題發(fā)表自己的觀點.而每一個同學發(fā)表的意見是公開的，其他同學還可以對此作補充說明，或者有不同的見解.這種方式可引導學生大膽設(shè)問、合理推理、嚴謹論述，有利于交互式學習.

課程網(wǎng)站的建立為學生的自主學習、協(xié)作學習提供了便利，學生對這種學習模式表現(xiàn)出了極大的熱情，訪問量＞40萬人次／年.

教育部高等教育司“利用信息技術(shù)改造課程”評估組對我校一個班級89名同學進行了一次“信息技術(shù)工具應(yīng)用”方面的調(diào)查，其調(diào)查項目和數(shù)據(jù)如表1所示.

表1 調(diào)查項目和數(shù)據(jù)

2）用于課堂交互的兩種手持式設(shè)備應(yīng)用

PI教學法易于融入課堂教學.借助新技術(shù)的支持，讓學生積極主動地參與到教學中，使學習成為了一個必須全身心參與的歷程，學習也因此變得更有趣、更有效.目前借助現(xiàn)有的通信技術(shù)實現(xiàn)了兩種課堂互動的方法：

（1）使用Clicker投票器

Clicker投票器即課堂投票表決系統(tǒng)，是以單向無線通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，由無線接收器、手持鍵盤（Clicker遙控器）和相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理軟件組成.在教學中，當教師需要了解講課效果時，只需打開預先設(shè)計好的互動（測試）問題PowerPoint頁面，即可進行一個隨堂的問卷調(diào)查或應(yīng)答測試.學生利用手中的Clicker投票器遙控發(fā)送自己的意見或答案，系統(tǒng)可以同時搜集所有學生的答案和反饋，并以可視化的圖標方式呈現(xiàn)其統(tǒng)計結(jié)果.

（2）使用手機短信答題

基于手機短信的課堂交互系統(tǒng)是利用學生隨身攜帶的手機這樣一個通信裝置與設(shè)計好的移動學習網(wǎng)站組成.在課堂學習中，學生通過手機發(fā)短信（可以通過 Wi－Fi上網(wǎng)）回答老師的問題，參與課堂學習和討論，支持手機短信的移動學習網(wǎng)站將學生的短信答題結(jié)果實時統(tǒng)計出來，并以條狀分布圖形象直觀地顯示在教室的投影屏幕上.

盡管兩種設(shè)備的技術(shù)支撐不盡相同，但都具有實時檢測和反饋課堂學習效果，準確記錄、評價、追蹤課堂學習情況等優(yōu)點，在加強小組合作學習，激發(fā)學生的學習積極性方面，發(fā)揮著重要的作用.

考慮到管理的方便性，以及學生的手機持有率和前期經(jīng)費投入等問題，我們選擇了手機短信答題系統(tǒng)，作為課堂開展互動式教學的設(shè)備，吸引了較多的學生參與到課程教學中來.

3 互動式教學開展情況介紹

同濟大學在全校大一、大二的本科生中先后開展了互動式教學，涉及的課程有工科物理、醫(yī)用物理、文科物理、大學物理實驗等課程.學習這些課程的學生中，80%以上都進行了網(wǎng)上課程學習注冊，并積極參與網(wǎng)上的互動學習.課堂互動式教學模式也在這些班級中開展，這些班級人數(shù)普遍在150人左右，少數(shù)班級人數(shù)較少的也達到50人以上.

在使用初期，我們做了受歡迎程度的調(diào)查，調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，超過97%的被調(diào)查學生對課堂應(yīng)答系統(tǒng)持積極歡迎的態(tài)度，他們認為使用課堂應(yīng)答系統(tǒng)能更好地使他們參與課堂互動和討論，能更好地幫助他們學習.

目前，我們在課堂上主要用手機短信課堂應(yīng)答系統(tǒng)作為互動教學手段，已擁有了部分題目.使用過程中對一個班級進行的調(diào)查問題及統(tǒng)計結(jié)果如下：

對手機短信課堂應(yīng)答系統(tǒng)的使用意向調(diào)查：

a我喜歡課堂上使用手機互動；

b手機短信課堂互動能幫助我更好地參與課堂教學；

c我希望別的老師課堂上也使用該方法；

d我不喜歡使用手機短信參與課堂互動.

圖1 對手機短信課堂應(yīng)答系統(tǒng)的調(diào)查結(jié)果

調(diào)查結(jié)果（見圖1）顯示：明確表示對上課進行互動式學習持喜歡態(tài)度，并認為對他們的學習有幫助的人數(shù)達到了被調(diào)查學生的62.6%，還有約18%的被調(diào)查學生希望其他課程的老師在課堂上也使用手機短信課堂應(yīng)答系統(tǒng)，超過80%的被調(diào)查學生認可了這種互動教學模式.

4 面臨的問題

1）對互動問題的設(shè)計要求較高

新的技術(shù)對現(xiàn)代教學提供了新的可能，但對教師也是一個新的挑戰(zhàn).同伴教學法（PI）是使用專門設(shè)計的、用于揭示學生錯誤概念和引導學生深入探究的概念測試題，借助計算機應(yīng)答交互系統(tǒng)展現(xiàn)給學生.可見，測試題目是否合適決定了互動式教學的成敗：合適的題目是那些可以引起學生積極思考（或許還帶有一定的趣味性），而且還要通過思辨才能解決的題目；過于簡單、無討論價值的題目不能誘發(fā)學生的討論動力；題意不明確，或者表示不清楚，或者思維能力要求很高的題目，都會使學生放棄討論，這樣的題目應(yīng)該盡量舍去.然而，一次課堂討論的知識點，要一年以后再次重逢，這就要求教師精心設(shè)計討論題目，要充分了解學生的學習心理和對知識的掌握程度.這是一項很困難的工作，需要具有豐富教學經(jīng)驗的老師，花費很多精力，才能做好它.

2）課堂上討論時間的把握較難

討論需要時間，所以在實踐操作中，可能會多少影響到一些教學進度.

3）新鮮度減退以后的新問題

在不斷進行的互動式、討論式教學中，我們發(fā)現(xiàn)參與“投票”的學生人數(shù)在減少，為了探個究竟，我們又進行了如下的調(diào)查：

你喜歡上課時有互動式、討論式學習方法嗎？

a不喜歡，感覺跟同學討論是在浪費時間，不如聽老師講，效率高.

b比較喜歡，喜歡與同學討論所學內(nèi)容，或分享各自的見解和觀點.

c喜歡，感覺通過討論可以加深對知識的理解，理解得更深刻.

d無所謂，感覺沒啥區(qū)別，討論也好，不討論也行.

這是一個令人沮喪的結(jié)果（見圖2）.我們認為，其可能的原因是：互動式、討論式學習方法在對老師提出較高要求的同時，對學生也提出了較高的要求，要不停地、積極地思考，要即時地表達、提交自己的意見.所以，過了最初的新鮮期后，不少學生希望老師在課堂上直接講解，直接告訴答案，不要進行討論.他們認為傳統(tǒng)灌輸式學習效率更高，選擇退縮、回到傳統(tǒng)的填鴨式學習老路上的學生竟然占到了四分之一.

圖2 對上課時有互動式、討論式學習方法的調(diào)查結(jié)果

5 結(jié)論

基于同伴互動式學習方法，促進了學生課外互動學習，不少學生愿意加入到同伴互動學習小組中去（每學期伊始課程網(wǎng)絡(luò)注冊用戶數(shù)量激增）.基于同伴互動式教學方法，改變了傳統(tǒng)課堂教學中，教師只能通過提問少數(shù)幾個學生來獲得教學反饋信息的情形，能較好地支持學生參與課堂，激發(fā)學生的學習積極性，為教師組織和發(fā)起課堂討論提供了條件，真正意義上實現(xiàn)讓傳統(tǒng)課堂“動”起來，有效地促進了學生的學習.

盡管前面的數(shù)據(jù)顯示出一些差異，但可以肯定的是，互動式教與學的方法確實對傳統(tǒng)學習帶來了新風，對過去學習中偏重記憶，學生對知識的理解深度不夠和缺乏批判思維的現(xiàn)象得以改觀，為“啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學”的實施開辟了新的模式或途徑.

［1］ 趙玉靜.淺析同伴互助教學法在教學中的重要作用［J］.中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)會計，2011（5）：164.

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

［3］ Pagen A P，Crouch C H，Mazur E.Peer instruction：Results from a range of classroom［J］.Phys.Teach，2002（40）：206.

［4］ 蔡天芳.Clicker在創(chuàng)建互動課堂和研究性教學中的應(yīng)用［J］.中國教育信息化：高教職教，2009（8）：17～18.