費曼技巧在本科生電路課程中的運用與思考

劉巧玨 邢麗冬

摘 要 隨著信息時代的不斷發(fā)展，課堂教學(xué)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。現(xiàn)今流行的MOOC以及翻轉(zhuǎn)課堂并未側(cè)重實現(xiàn)費曼技巧中教授他人的核心過程。本文以作者講授的本科生電路課程教學(xué)現(xiàn)狀為例，分析電路教學(xué)中存在的問題，并基于費曼技巧提出改進思路，通過引發(fā)新舊知識體系共鳴、開設(shè)匿名討論群、實施學(xué)生主講習(xí)題課教學(xué)等學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在教授他人的過程中深思內(nèi)化知識，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

關(guān)鍵詞 費曼技巧 本科電路教學(xué) 通識教育

中圖分類號：G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2020.01.071

Abstract With the continuous development of the information age， traditional classroom faces unprecedented challenges. However， some popular teaching methods such as MOOC and flipping classrooms fail to focus on teaching others， which is the core process of Feynman's techniques. In this paper， the authors take the practical situation of the undergraduate circuit course taught by themselves as an example， analyze the problems existing in the course， and propose several improvement ideas based on Feynman's techniques. By inspiring the new and old knowledge systems， opening anonymous discussion groups， implementing student-based exercises and other learning methods， students are deeply induced and motivated during the process of teaching others.

Keywords Feynman's techniques; undergraduate circuit course; general education

0 引言

費曼技巧是一種“以教為學(xué)”的學(xué)習(xí)技巧，由諾貝爾物理學(xué)獎獲得者理查德·費曼提出。[1]費曼技巧具有高效、實用特點，有助于提高知識的吸收效率，透徹理解并學(xué)會運用知識。其核心思想是驗證是否真正掌握一個知識的標(biāo)準(zhǔn)是能否用直白淺顯的語言把復(fù)雜深奧的問題講清楚。加拿大暢銷書作家斯考特·楊曾使用費曼技巧在短短一年的時間里學(xué)習(xí)了MIT公開課上的33門計算機科學(xué)課程，并且成功通過考試。[2]

費曼技巧不是單純由經(jīng)驗得出的學(xué)習(xí)法，而是有理論支持的學(xué)習(xí)技巧。費曼技巧的高效性源自于學(xué)習(xí)金字塔理論，該理論最早由美國著名學(xué)習(xí)專家愛德加·戴爾于1946年提出的。[3]作為一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的理論，學(xué)習(xí)金字塔是美國緬因州的國家訓(xùn)練實驗室研究成果，它用數(shù)字形式形象顯示了基于不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者在兩周以后還能記住內(nèi)容（即平均學(xué)習(xí)保持率）的多少。結(jié)果顯示，由討論、實踐和教授他人組成的主動學(xué)習(xí)方式明顯優(yōu)于由聽講、閱讀、視聽以及演示組成的傳統(tǒng)教學(xué)方式。而其中，教授他人的平均學(xué)習(xí)保持率最高，可達90%。費曼技巧的第一步便是向不熟悉某議題的人解釋該議題，并用他們能理解的方式及最簡單的語言向他們解釋，其屬于教授他人的范疇。

另一方面，費曼技巧的實用性來自于其內(nèi)部邏輯。首先，學(xué)習(xí)者需要拆分和壓縮知識，并在此基礎(chǔ)上透徹理解并簡化知識。在這個過程中，學(xué)習(xí)者會不知不覺地運用類比、舉例、概括、對比等深度學(xué)習(xí)方法。而在復(fù)述教授他人的過程中，學(xué)習(xí)者將更為深度地了解知識，不斷進行強化學(xué)習(xí)。因此，費曼技巧也被稱為“終極學(xué)習(xí)法”，廣泛應(yīng)用在機器學(xué)習(xí)等諸多領(lǐng)域。

1目前存在的問題

隨著信息時代的不斷發(fā)展，課堂教學(xué)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。以大規(guī)模在線公開課MOOC為代表的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源正如一股洪流沖擊著傳統(tǒng)教學(xué)模式。知識大門就此打開，學(xué)習(xí)知識的門檻降低，網(wǎng)絡(luò)信息化的飛速發(fā)展開啟了“指尖學(xué)習(xí)”新時代。[4]在競爭日益激烈的高等教育領(lǐng)域，社會對高校教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。

2000年，美國莫林·拉赫等人介紹了他們在美國邁阿密大學(xué)教授“經(jīng)濟學(xué)入門”時采用“翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的模式以及取得的成績。[5]在我國本科電路課程中，許多高校進行了探索和實踐，取得了一些階段性成果。其中，清華大學(xué)于歆杰團隊研發(fā)了“雨課堂”教學(xué)工具，并重點分析了清華大學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、方法及手段等環(huán)節(jié)所采取的“翻轉(zhuǎn)課堂”措施，實踐證明上述措施取得了較好的教學(xué)效果。[6]翻轉(zhuǎn)課堂通過重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時間，將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生，教師采用講授和協(xié)作來滿足學(xué)生的需要，促成學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。

然而，“翻轉(zhuǎn)課堂”僅僅側(cè)重實現(xiàn)了費曼技巧的第一步，即透徹理解知識的過程。通過教學(xué)短視頻重新構(gòu)建學(xué)習(xí)流程，明確教學(xué)信息，促進知識的內(nèi)化吸收。然而，費曼技巧最為關(guān)鍵的步驟是教授他人，這一點“翻轉(zhuǎn)課堂”做得還不夠。一個典型的例子是普朗克的司機，司機一遍遍地聽普朗克的演講，自以為可以代替普朗克做演講報告。然而，司機的知識只是一種表演和模仿，并無法回答聽眾們的提問。因此，知識有兩種，一種是普朗克的深知識，來自深入了解和思考的知識;另一種是司機的表面知識，來自淺白的了解和模仿。課堂也是如此，只有通過教授他人的過程，才能使學(xué)生認(rèn)識到自身理解的不足，進行深度思考，杜絕“似懂非懂”的情況。

2思考與改進

基于以上提及的問題，結(jié)合筆者教學(xué)過程的思考，主要提出以下改進設(shè)想：

（1）引發(fā)新舊知識體系的共鳴。根據(jù)歷年教學(xué)評估反饋報告，學(xué)生普遍反感教師在講課時，說一些晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語，忽略學(xué)生們的理解能力和現(xiàn)有知識水平。事實上，本科生電路知識具有許多貼近生活的例子，在教學(xué)中引入這些例子不但可以激發(fā)學(xué)生的興趣、拉近距離，還可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，舉一反三。例如，在教師講到電路的能量傳輸功能時，可以通過學(xué)生手中的智能手機和充電寶，引發(fā)學(xué)生思考：①請同學(xué)們思考，當(dāng)你在用充電寶給手機充電時，充電寶屬于電路的哪種組成部分;②而當(dāng)你用宿舍的插座為充電寶充電時，充電寶又屬于電路的哪種組成部分。

（2）設(shè)置課程專屬的匿名討論群。筆者在本科生電路課程教學(xué)中一直堅持設(shè)置課程專屬的匿名討論群，在這里學(xué)生們可以擺脫心理包袱，不用擔(dān)心“提出傻問題”，隨時隨地提出自己對于課程內(nèi)容的疑問。更重要的是，匿名討論群使學(xué)生們聽到了一些 “反?！钡穆曇?，重新關(guān)注未曾考慮過的細(xì)節(jié)。同時，匿名討論群也給同學(xué)們提供了幫助他人的途徑，以學(xué)生之間特有的年輕化語言探討問題。在此過程中，教師可用匿名的形式參與討論，實時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)以便及時查缺補漏，并把握討論的宏觀方向，為同學(xué)們理清頭緒，引導(dǎo)學(xué)生摸索正確的解題思路。

（3）實施以學(xué)生為主講的習(xí)題課。在選擇主講習(xí)題課的學(xué)生時，教師應(yīng)重點鼓勵之前對此部分知識存在疑問的學(xué)生，幫助他們彌補學(xué)習(xí)弱點，直至其能夠把這部分知識解釋清楚為止。在確定由學(xué)生主講的習(xí)題課內(nèi)容時，教師不宜安排過多擴展內(nèi)容，應(yīng)把重心回歸到課程本身的基礎(chǔ)內(nèi)容，以“簡單+準(zhǔn)確”為核心要求。在習(xí)題課前的準(zhǔn)備過程中，教師應(yīng)盡力協(xié)助主講學(xué)生進行課前準(zhǔn)備，提供可視化技術(shù)支持和心理輔導(dǎo)。值得注意的是，開展學(xué)生主講習(xí)題課并不是減少教師的工作量。事實上，一堂精彩的學(xué)生主講習(xí)題課，需要教師投入的精力遠(yuǎn)大于教師本人備課的精力。教師應(yīng)以飽滿的熱情和充沛的動力正確對待每一次學(xué)生主講習(xí)題課，在完成習(xí)題輔導(dǎo)內(nèi)容的同時，著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和語言表達能力。

3結(jié)束語

本文針對本科生電路課程，結(jié)合筆者的教學(xué)實踐，對教學(xué)過程進行了總結(jié)和思考。針對本科生電路課程教學(xué)中存在的幾點問題，基于費曼技巧提出改進思路，通過引發(fā)新舊知識體系共鳴、開設(shè)匿名討論群、實施學(xué)生主講習(xí)題課等方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果與積極性。在未來的教學(xué)中，筆者將結(jié)合實際情況持續(xù)優(yōu)化上述教學(xué)方案。

參考文獻

[1] 解世雄.論費曼的科學(xué)文化觀[J].自然辯證法研究，2006.22（6）： 97-100.

[2] Scott H Young. Ultralearning[M].Harper Business Press，2019.

[3] James P Lalley， Robert H Miller. The Learning Pyramid： Does It Point Teachers in the Right Direction[J].Education，2007：128.

[4] 張玲霞，閆允一，王輝，等.MOOC時代“電路分析”課程新教學(xué)模式探討[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2015（2）：19-21.

[5] Maureen J Lage， Glenn J Platt， and Michael Treglia. Inverting the Classroom： A Gateway to Creating an Inclusive Learning Environment[J]. Journal of Economic Education， 2000.31（1）：30-43.

[6] 于歆杰，朱桂萍，陸文娟，等.“電路原理”課程教學(xué)改革的理念與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2012.34（1）：1-8.