同伴教学法在“大学物理实验”课堂教学中的有效实施

[摘 要] 同伴教学法通过师生间角色的转换，赋予了学生自主权利，可以有效提高学生的学习兴趣。通过对同伴教学法的实施现状分析，结合当前社会对高素质创新人才培养的需求，将同伴教学法引入“大学物理实验”教学改革。阐述了该教学法实施的必要性和基本授课程序，并以“用惠斯通电桥测电阻”实验为例展开教学研究。实践证明：该方法充分调动了学生的积极性，通过师生间的交流合作，课堂氛围更加融洽，在培养学生实验创新能力方面有着积极的促进作用。

[关键词] 同伴教学法；大学物理实验；教学改革

[基金项目] 2020年度吉林省高等教育学会高教科研课题“分层教学模式下同伴教学法在大学物理实验教学改革中的应用研究”（JGJX2020D534）

[作者简介] 张薇薇（1989—），女，山东龙口人，硕士，吉林建筑科技学院基础物理实验教学中心讲师，主要从事碳纳米材料的高压研究与大学物理实验教学研究。

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）06-0133-04 [收稿日期] 2021-06-17

“为政之要，莫先于用人。”一个国家的发展离不开人才的培养，人才是国家向前发展的核心力量。随着科技社会的飞速发展，对高素质创新人才的培养提出了更高标准的要求。高校作为创新人才培养的重要基地，更应该积极行动起来，不断完善人才培养模式，强化人才培养机制，为新时代的创新人才培养贡献力量。“大学物理实验”作为理工科学生必修的一门公共基础课，是培养学生创新思维和科学素养、掌握基本实验技能的重要开端。因此，在高校教学改革工作不断深入的大环境下，对传统讲授式的实验课堂教学模式进行改革是大势所趋。

一、同伴教学法

马祖尔教授所创立的同伴教学法是一种基于学习任务的自主学习和学生之间合作探索的创新型教学模式[1]。其主要优势在于课堂教学环节的重新构建，始终坚持以“学生为主体，教师为主导”的教学理念，实现了课堂上学生角色的转变，学生在“学习者”和“指导者”之间自由转变，增强了课堂生生互动和师生互动环节，课堂氛围融洽，有效改变了传统实验教学中“教师教，学生学”的教学模式，提高了学生的自主学习能力和合作交流能力[2]。

（一）同伴教学法的发展现状

1.国外发展现状。国外关于同伴教学法的研究较早，也比较成熟。早在18世纪至19世纪中期，英国的贝尔和兰卡斯特创立了“导生制”，在课上选择优秀的学生向他们讲授新知，再由他们将内容教给其他学生；美国实用主义哲学的重要代表人物杜威认为，学校一切教学活动要以儿童为中心，教师要成为儿童成长过程中的引导者。1991年，同伴教学法由埃里克·马祖尔教授首次提出，并在“大学物理”课程教学改革中进行应用探究。这种教学方法自提出以来，在世界范围内受到了广泛关注。近年来，同伴教学法在高校教学改革中，研究范围逐渐扩大，并延伸到其他各学科领域，而且大量的实践教学表明，该教学模式能够有效调动学生的积极性，活跃课堂氛围，增加了学生的课堂参与度和师生交流互动的频率，学生的学习效率明显提高[3]。

2.国内发展现状。在我国古代，人们就已经意识到了同伴教育的重要性，孔子言：“三人行，必有我师焉。”（《论语·述而篇》）这体现了同伴教学的思想；20世纪初，陶行知先生提出了“小先生制”，这对儿童的自主性和创造性进行了充分的信任与肯定，对后来的教育教学思想的发展也有相当大的启发意义[3]。近年来，在国内一些高校的“大学物理”课程中教师也尝试使用了同伴教学法，其适用性和效果显著，可有效促进学生知识体系的构建和创新思维的养成。最具代表性的研究者是北京师范大学张萍教授。2009年，张萍教授在美国哈佛大学专门对同伴教学法进行研究，针对“大学物理”课程结合同伴教学法的特点提出了多元化评价模式，进而为同伴教学法的理论框架做了进一步完善，对后续开展同伴教学的课程研究指明了方向[4，5]。

起初，同伴教学法主要侧重于“大学物理”课堂教学的研究。随着研究的不断深入，还实现了在不同学科领域、课程级别和班级规模下的实践应用，如天文学、心理学、工程学、医学等。研究发现，这种教学方法有利于激发学生学习的主动性和创造性，同时能有效地突出学生在教学活动中的主体性[6]。

（二）同伴教学法的特征分析

1.同伴教学法融入“大学物理实验”教学改革的必要性。2021年，在教育部新闻发布会上，教育部高等教育司司长吴岩表示，在推动高校进行教育教学改革时，课程是人才培养的核心要素。只有把课程建好建强，才能真正使提升人才培养质量得到最根本、最坚实的保障。“因此，高等学校的教学改革，改到深处是课程，改到痛处是教师。”课程改革的内容要体现高阶性、创新性和挑战度，要让学生跳起来才能够得着，要保持一定的挑战度、创新性和高阶性[7]。

在以往的实验课堂教学中，教师运用单一讲授式的教学方法向学生传递知识，学生只是被动接受，独立思考的时间较少，导致只有极少数学生参与其中。而同伴教学法的优势就在于实现了师生角色的互换，学生不仅是知识的接受者，更是知识的传递者，让学生真正成為课堂的主宰者，有更多的时间去思考、讨论、理解和消化实验内容。这样既提高了学生对实验课的兴趣，又可以提升学生自主学习能力、分析解决问题能力和人际交往能力。近几年国内很多大学和高中教学中，也都使用了同伴教学法，取得了很好的教学效果[2]。因此，结合同伴教学法理念，对“大学物理实验”教学进行改革，鼓励学生开展自主学习，将个人想法与学生合作启发思考相互结合，在思考过程中不断促使学生知识、能力、素质的全面提高。

“大学物理实验”课程教学的主要环节是教师讲授和学生操作两部分。在课堂教学环节，以教师讲授相关知识为主，学生只是被动地接受，讲授法虽然无法满足学生个性化的学习需求，但能够保证学生在有限的时间内，基本理解实验相关的理论知识，是实验课堂不可或缺的环节；在学生操作环节，学生之间的交流互动增多，具有开展教学改革的可行性。那么如何对高校实验教学开展教学改革，已经成为近年来高等教育研究的重点和新的方向。将同伴教学法融入实验课堂教学环节，教师可以通过在教学过程中的合理指点，有效提高课堂教学效果，改变了教师的教育观和学生的学习观，以此有效改变“大学物理实验”教学的现状[8]。

2.同伴教学法的实施流程分析。（1）布置预习任务。教师在学期初组织学生建立线上学习平台，加入超星学习通班级小组，在学习通平台发布本学期实验安排、教学计划及实验预习材料（包括实验课件和微课视频），学生按照实验课表安排依次到对应的实验教室进行预习。以群公告的形式向学生发布实验课的流程及规范，提醒学生自主学习与提前预习在物理实验学习中的必要性，及时打消他们懈怠的心理。（2）课前小测：讲课前教师利用学习通平台的投票功能向学生发放1～2道测试题，以此来考查学生的课前预习情况，并提前做出预判。（3）课上集中讲授：根据学生的预习情况着重讲授本节实验课程的重难点内容及实验注意事项。（4）同伴探究式讨论：学生根据教师讲解的实验原理部分进行提问，并分小组讨论，相互启发，设计实验方案初稿。在讨论中反思和交流的过程中，既可以调动学生的学习兴趣，提高学生的参与度；又可以锻炼学生的思维能力和沟通交流能力[9]。（5）合作式实验操作：教师针对小组的讨论方案进行归纳总结，引导学生开始实验。教师巡视检查，及时发现学生操作中出现的问题，并引导学生积极进行讨论。（6）总结答疑：教师对本次实验进行点评总结，解答学生操作中容易忽视的问题，使不同程度的学生都能理解掌握本次实验的目的及实验方法[10]。

二、同伴教学法在“大学物理实验”课堂的有效应用

“大学物理实验”是高校工科学生要学习的一门独立的必修课程，其教学理念以培养学生的创新意识和创新能力为重点，在培养学生运用实验手段观察、发现、分析和解决问题的能力方面起着重要的作用。下面以用惠斯通电桥测电阻实验为例进行说明。

（一）教学目标分析

通过本次实验课的学习使学生掌握惠斯通电桥的结构及测电阻的原理；掌握用惠斯通电桥测电阻的方法；了解惠斯通电桥在生产生活中的应用。

（二）教学对象分析

同伴教学法的课堂主体是学生，学生的思想意识决定着课程的有效开展。而目前高校开展的“大学物理实验”课程普遍存在一些问题，诸如学生重视程度不高，缺乏思考问题和解决问题的积极性，在实验课堂上只是被动地参与，实际动手能力不强，缺乏创新意识。因此，从根本上提高学生的认识度是“大学物理实验”课程改革的关键因素。

“大学物理实验”课程对培养学生的思维能力和科学素养具有促进作用。同伴教学法的课堂，利用师生角色互换的优势能有效提高学生的语言表达能力和人际交往能力，促进学生对知识点的认识达到由感性认识到理性认识的飞跃，可以充分调动学生的积极性，避免了因教学内容枯燥乏味、方法单一导致的学习效率低等问题。

（三）同伴教学法的课堂教学设计举例

1.课前预习。充分利用超星学习通平台，督促学生在上课前登录学习通平台，按要求进行对应实验题目的预习工作。教师可通过学习通平台的统计数据来检查学生的课前预习情况。图1为某班级学生课前预习情况统计。

2.课前小测。上课前教师对学生的预习情况进行检验，主要检查学生预习报告的书写情况和指定的章节测试题的完成情况，以此来激发学生的学习兴趣和参与积极性，进而对实验课讲授侧重点进行提前预判。图2为该班级学生课前小测情况统计。

3.课上集中讲授。惠斯通电桥测电阻的实验原理和仪器使用注意事项两部分采用教师讲授为主，如检流计的使用方法、测量电阻的方法、电阻箱的读数方法等。

4.同伴探究式讨论。在学生熟悉基本实验内容后，引导其根据实验原理分小组进行讨论，设计出测量电阻值的合理方案，并通过组与组之间的讨论，相互启发，得到一个相对合理的实验方案。在讨论中反思和交流的过程中，既可以调动学生的学习兴趣，提高学生的参与度；又可以锻炼学生的思维能力和沟通交流能力。最后由教师进行总结，引导学生找出每种设计方案的优缺点，如伏安法测电阻和电桥法测电阻的区别，以及如何实现电桥平衡等。

5.合作式实验操作。区别于传统实验课堂的教学模式，同伴教学法的课堂，采用小组形式进行实验，增强了学生的主动性。学生操作中教师应加强巡视指导，及时发现学生的问题。例如，调节电桥平衡时，检流计指针始终往一个方向偏转，是什么原因。通过教师的引导，学生展开讨论，最后由教师进行适当总结。

6.课堂总结。课堂总结是实验课的关键环节，有助于知识的升华和能力的提升。教师应强调问题解决的方式方法，引导学生掌握分析解决问题的思想、方法和技能。

结语

在“大学物理实验”教学改革实践中引入同伴教學法，可有效提高学生的学习兴趣和参与度，通过师生间的交流合作，课堂氛围更融洽，在培养实验创新能力方面有着积极的促进作用。当然，同伴教学法在实施过程中仍有很多的问题值得思考，还需要大家更进一步地研究和优化，以实现课堂效率最大化。

参考文献

[1]刘艳，朱昌平，朱金秀.采用同伴教学法培养学生的批判性思维能力[J].实验技术与管理，2016，33（2）：155-158.

[2]朱丽娜，董静.同伴教学的内涵与实施对策[J].天津市教科院学报，2017（1）：10-13.

[3]张悦.同伴教学法在初中物理教学中的应用研究[D].上海：上海师范大学，2017.

[4]张萍，ERIC Mazur. Peer-Instruction——哈佛大学物理课程教学新方法[J].中国大学教学， 2010（8）：69-71.

[5]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，2012，22（1）：41-43.

[6]姜玉梅，解志秀.大学物理教学中同伴教学法实施策略研究[J].亚太教育，2016（21）：93.

[7]教育部高教司：高校教学改革改到深处是课程，改到痛处是教师[EB/OL].（2021-02-23）[2021-05-18]. http：//www.moe.gov.cn/fbh/live/2021/52921/mtbd/202102/ t20210224_514644.html.

[8]邢雪.基于微信的PI教学法在内分泌学教学中的应用探讨[J].中国教育技术装备，2020（18）：116-118.

[9]张海燕，陈雅馥，焦阳，等.浅谈高中生物探究性實验教学过程培养学生拓展性思维[J].现代交际，2016（15）：37+36.

[10]赵云芳，袁博，罗积军，等.同伴教学法在大学物理实验中的应用[J].物理与工程，2016，26（S1）：238-240.

Effective Implementation of Peer Teaching Method in the Course Teaching of College Physics Experiment

ZHANG Wei-wei（Basic Physics Experiment Teaching Center， Jilin University of Architecture and Technology， Changchun， Jilin 130114， China）

Abstract： Through the role transformation between teachers and students， peer teaching method entrusts students with independent rights and can effectively improve students’ interest in learning. Based on the analysis of the current situation of the implementation of the peer teaching method， and combined with the current society’s demand for the cultivation of high-quality innovative talents， this paper introduces the peer teaching method into the teaching reform of College Physics Experiment， and expounds the necessity and the basic teaching procedure of this teaching method. The experiment of “Using Wheatstone bridge to measure resistance” is taken as an example to carry out teaching research. Practice has proved that this method has fully mobilized the enthusiasm of students. Through the exchange and cooperation between teachers and students， the classroom atmosphere is more harmonious， which plays a positive role in fostering students’ experimental innovation ability.

Key words： peer teaching method； College Physics Experiment； teaching reform

3679500589202