同伴互助学习法在大学物理线上教学中的应用

一、引言

随着教育改革的不断深入、信息化建设的不断推进及网络教学平台建设不断完善，线上教学发展日新月异。据教育部发布的《2018 年全国教育事业发展统计公报》表明，各类高等教育在学总规模达到了3833 万人。为了加速推进教育模式由传统面对面课堂教学向在线教学转变，全国各高校积极出台了线上教学实施方案，部署网络教学平台，教师不断研究讨论线上教学形式，充分利用网络教学资源，尝试各种教学模式，如钉钉直播、腾讯会议、录屏播放、微信互动，不断推进和发展在线教学。其中，同伴互助学习的方法很好地激发了学生学习的热情和积极性。所谓同伴互助学习是指通过地位平等或匹配的伙伴积极主动帮助和支援来获得知识和技能的学习活动，包括同伴指导、同伴师范、同伴教育、同伴咨询、同伴监督与同伴评价[1]。通过这种互助互动的学习活动，能积极发挥学生学习的主动性，其主要包括三个基本要素：互惠关系的建立、学习共同体的形成和个性化评估的建立。

二、教学实施过程

为了使同伴互助学习法在大学物理的线上教学中高效可实施[2]，我们进行教学模型设计（如文末图所示），并结合“波动光学”中“光的干涉”这一节的内容进行具体阐述[3]。

从模型图我们可以看出同伴互助学习模式包括预习调查、课程讲析、效果检验、课后评价四个环节[4]，根据调查得出的结果有针对性地对教学过程进行设计，通过学生不断实践和与教师的有效互动，积极主动接受知识、掌握知识。通过课后习题的检查和学习反馈对本节课做出合理评价。

（一）预习调查

光的干涉现象是光的波动过程中基本特征之一，预习过程中，学生需要自主了解这些基本知识：（1）相干光的相干条件；（2）怎样获得两束相干光的光源；（3）干涉现象的描述；（4）光程、光程差；（5）半波损失；（6）几个光的干涉实验（如杨氏双缝干涉、劳埃德镜实验、薄膜干涉）。薄膜干涉包含等倾干涉及其应用、等厚干涉。而等厚干涉包含劈尖干涉、牛顿环，了解其实验过程，描述实验现象，得到实验结论。首先老师会列出本章的学习提纲，设计出预习报告，引发学生思考，并有效指导学生进行预习。为了更好地激发学生学习热情，我们设计了一些思考题，同伴之间通过互相探讨，形成最终结论，比如在预习杨氏双缝干涉实验时，我们设置了这样一些问题。

1.实验选取的光源是单色光，在接收屏上观察到的干涉图样是怎样的？若选取的是白光照射，接收屏上观察到的干涉图样又是怎样的？

2.若双缝间的宽度以及双缝到屏的距离不变，当光源的波长变化时，条纹间距如何变化，为什么？

3.当光源波长以及双缝到屏的距离不变时，双缝间距与条纹间距之间的关系如何？

学生通过自主预习和同伴之间的互帮互助，互相探讨，形成预习报告，完成预习工作。

（二）课程讲析

根据学生提交的预习报告，通过同伴之间的互相督促，能有效反馈学生的预习情况。基于同伴教学法使用专门设计的用于揭示学生错误概念的概念测试题，借助网络教学平台系统的在线测试，充分了解他们对基本概念的掌握情况。进而，对基本知识进行讲解，组织课堂教学，变传统单一的讲授为基于问题的协作探究和自主学习，通过师生的有效互动，让问题迎刃而解。以薄膜干涉这一现象讲解为例。（1）首先导入课题，让学生观察生活中常见的一些现象，如马路上的油膜在雨后日光的照射下呈现彩色条纹以及高级照相机镜面上见到的彩色花纹是怎么形成的？引入薄膜干涉的课题。（2）对干涉实验的装置进行介绍，讲解实验原理；引导学生通过前面学习的知识，预测一下实验现象，由各同伴小组通过在线讨论，汇报本小组的预测结果，结果发现部分小组预测的结果与实验结果一致，同时也有小组与实验结果不吻合。（3）通过预测结果与实验现象的对比，引入光程差以及半波损失的概念，通过对概念的讲解，让各同伴互助小组重新写出实验过程中的光程差，根据干涉条件，重新判断实验现象；最终发现理论判断和实验结果完全吻合；（4）不仅反射光会存在光的干涉现象，透射光中也存在干涉现象，继续采用同伴学习法，请大家讨论并分析实验结果；（5）总结该实验中我们学到的知识内容：①光程差的基本概念；②半波损失的概念；③干涉出现明暗条纹的条件；④透射光和反射光干涉具有互补性，符合能量守恒定律。

文章来源：《大学物理》 网址: http://www.dxwlzz.cn/qikandaodu/2021/0205/340.html