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物理學(xué)畢業(yè)論文

同伴教學(xué)法物理學(xué)課程教學(xué)概述論文

時間:2022-10-08 13:26:44 物理學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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同伴教學(xué)法物理學(xué)課程教學(xué)概述論文

  一、問題引路,自主探究

同伴教學(xué)法物理學(xué)課程教學(xué)概述論文

  我們從2012年開始準備適合中國大學(xué)物理課堂的PI創(chuàng)新教學(xué)模式課程教學(xué)資源。2013年9月,PI教學(xué)法正式在揚州大學(xué)物理課程中實踐,選取光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)(50人)為實驗班,使用同伴教學(xué)法。起初,完全按照EricMazur的同伴教學(xué)法實施,一個月后,很多問題被暴露出來:(1)學(xué)生預(yù)習(xí)不充分。課后完成的閱讀測試題答案出現(xiàn)抄襲、不思考隨便選的現(xiàn)象,嚴重影響教師對知識點講解的把握。(2)概念測試題的選擇前討論和選擇后討論占用課堂的一半時間,導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)無法按時完成,學(xué)生和教師都深感疲憊。(3)學(xué)生的反饋。作業(yè)計算題解題能力明顯比傳統(tǒng)教學(xué)法的班級要差,主要體現(xiàn)在解題思路混亂,只會基本公式的羅列,而不會運用到解題中。所以需要對PI教學(xué)法進行修改:(1)要求學(xué)生在課前完成預(yù)習(xí)報告,為課堂上閱讀題和有效討論做準備。在課堂教學(xué)中改變了按教學(xué)課件順序講授的模式,將一節(jié)課分成幾個知識點,每個知識點圍繞一個核心概念,利用閱讀測試題組織教學(xué)。(2)閱讀測試題專門為課程設(shè)計,用于探查學(xué)生學(xué)習(xí)能力和引導(dǎo)學(xué)生深入探究,根據(jù)前人的研究成果[4],概念測試題討論后的正確率明顯高于討論前的正確率,所以我們?nèi)∠x擇前討論,節(jié)省課堂時間。一般形式為多項選擇題,但是由于手機終端智慧課堂反饋軟件的限制,目前都設(shè)定為單選。(3)增添預(yù)習(xí)報告,閱讀測試的作用可充分發(fā)揮,教師可有效分配每個知識點的講解時間。取消概念題的選擇前討論也節(jié)省了不上課堂時間,從而可以分配足夠的時間講解物理概念的應(yīng)用,提高學(xué)生對實際問題的解決能力。本文選取“狹義相對論基本原理與時空的相對性”一節(jié)為例,進行具體講解。該節(jié)內(nèi)容分為兩大部分,一是狹義相對論基本原理,二是時空的相對性,所以閱讀測試題為:1.下列幾種說法:(1)所有慣性系對一切物理規(guī)律都是等價的。(2)真空中,光的速度與光的頻率、光源的運動狀態(tài)無關(guān)。(3)在任何慣性系中,光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同。其中正確的是()。A.只有(1)(2)是正確的;B.只有(1)(3)是正確的;C.只有(2)(3)是正確的;D.三種說法都正確。選項D是正確的。答案統(tǒng)計:A.0%,B.8.1%,C.40.8%,D.51.0%。該題是依據(jù)毛駿健主編的《大學(xué)物理學(xué)》自編的閱讀題。學(xué)生學(xué)習(xí)牛頓的絕對時空觀、伽利略變換和邁克爾孫-莫雷實驗之后,對絕對時空觀產(chǎn)生困惑,引出相對時空觀的探索。該題檢測學(xué)生對狹義相對論的預(yù)習(xí)情況。狹義相對論認為:物體所具有的一些物理量可以因所選參考系的不同而不同,但它們在不同的參考系中所遵從的物理規(guī)律卻是相同的,即(1)(2)都是正確的。光速不變原理認為:在不同的慣性參考系中,真空中的光速是相同的。即光在真空中沿任何方向的傳播速度也是相同的,故(3)也正確。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,學(xué)生對(1)這個選項困惑較大,講解知識點時,應(yīng)在狹義相對論這個知識點上給以充分解釋。(3)選項是所有學(xué)生都認可的,說明學(xué)生已經(jīng)掌握光速不變原理,講課時,為了知識的完整性,不能完全忽略,但也無須多花時間。2.下列哪種現(xiàn)象不屬于狹義相對論效應(yīng)。()A.時間延緩;B.同時相對性;C.長度的伸長;D.長度的收縮。選項D不屬于狹義相對論。答案統(tǒng)計:B.4%,C.96%。該題主要是對時空相對性基本概念的考查,數(shù)據(jù)表明學(xué)生對時空相對性的了解不僅限于它可分為時間、空間兩大類,還自學(xué)了時間延緩和長度收縮的現(xiàn)象,但是該題無法檢測時間延緩和長度收縮的原因理解,所以上課時可直接從其公式推導(dǎo)開始講解。

  二、課堂互動,合作學(xué)習(xí)

  在知識點講解之后,我們要進行概念題測試,根據(jù)教本內(nèi)容編排概念題,主要針對閱讀測試題易錯概念,不依靠公式即可解,難度適中,題意明確,并且有適當多項選擇的答案。我們在實施EricMazur的同伴教學(xué)法時,根據(jù)前人研究[4],討論后的答案正確率比討論前明顯提高,為了節(jié)省課堂時間,我們省略了討論前選擇,只需要提交討論后的答案。例如在狹義相對論一節(jié)中,根據(jù)閱讀測試題數(shù)據(jù)表明,學(xué)生對“狹義相對論基本原理”這一知識點掌握牢固,所以無須在概念題中重復(fù)測試,“時空相對性”知識點中缺少時間延緩和長度收縮理解的考查,教師就此知識點進行大概10分鐘的基礎(chǔ)講解后,出示概念測試題如下。靜止參考系S中有一尺子沿x方向放置不動,運動參考系S'沿x軸運動,S、S'的坐標軸平行。在不同參考系測量尺子的長度時必須注意()。A.S'與S中的觀察者可以不同時地去測量尺子兩端的坐標;B.S'中的觀察者可以不同時,但S中的觀察者必須同時去測量尺子兩端的坐標;C.S'中的觀察者必須同時,但S中的觀察者可以不同時去測量尺子兩端的坐標;D.S'與S中的觀察者都必須同時去測量尺子兩端的坐。該題選自歷年大學(xué)物理習(xí)題冊,可以算是老題新做。正確答案為C,正確率81.6%,剩下18.4%都是選了B,表明學(xué)生在“同時的相對性”這一知識點上存在錯誤概念,即使這題的討論后正確率已經(jīng)大于70%,按照Eric的同伴教學(xué)法,原則上是不用教師講解,直接進入下一個課題,但是在實踐中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生討論后,有些同學(xué)仍然會堅持自己的錯誤概念,兩個慣性系完全理解顛倒,說明學(xué)生沒有完全掌握這個知識點,還是需要教師講解,我們針對每組學(xué)生討論時的錯誤觀點逐個擊破,讓學(xué)生更好、更牢固地掌握物理概念。該例說明教師運用PI教學(xué)時,不能只看數(shù)據(jù)結(jié)果,而是要參與到學(xué)生討論中,師生互動,更容易把握學(xué)生學(xué)習(xí)動態(tài),有助于教學(xué)相長。

  三、PI教學(xué)法在學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)方面的作用

  在一學(xué)年的同伴教學(xué)法實踐中,隨機抽取一個組(四個同學(xué))的概念測試題成績進行統(tǒng)計,實驗班隨機抽取的一組同學(xué)第二學(xué)期的概念測試題成績相比于第一學(xué)期是明顯提高的,最高增長率達到25.6%,最低增長率也有7.7%。學(xué)生在相互討論中,觀點不同時,會互相說服對方,有時會在正確概念上達成一致,有時也會適得其反,但不管小組概念題正確率如何,這種學(xué)習(xí)方法都有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在互相說服的過程中需要查閱資料,詢問老師,導(dǎo)致更多學(xué)習(xí)行為和時間投入。綜上所述,同伴教學(xué)法改變了傳統(tǒng)單一的“教師講,學(xué)生聽”的傳授模式,在揚州大學(xué)運用后,鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生學(xué)會合作學(xué)習(xí),教會學(xué)生如何去闡述自己的觀點,有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、概念理解能力和相互交流能力的全面發(fā)展。

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