Supporting physics instructors to use a variety of evidence-based approaches to improve student learning: An example from quantum mechanics

本文通过量子力学教学实例表明,通过在线社区等支持机制鼓励教师坚持并灵活调整多种基于证据的主动学习策略(如将课堂点击器问题与课外错题订正激励相结合),能有效提升学生的概念理解与学习成效。

原作者: Paul Justice, Emily Marshman, Chandralekha Singh

发布于 2026-03-03
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这篇文章讲述了一个关于如何帮助物理老师更好地教课的故事,特别是当他们尝试一种新的教学方法却遇到挫折时。

想象一下,教物理就像教人骑自行车。传统的教法是老师站在旁边讲理论,学生听着。但现在的教育专家建议用一种叫"主动参与"(EBAE)的新方法:让学生自己骑,老师只在旁边指导,通过提问和讨论来学习。

这篇文章记录了两位量子力学老师(我们叫他们老师 A老师 B)尝试这种新方法的过程,以及他们如何互相支持,最终让学生学得更好。

1. 遇到的挫折:新工具不总是立竿见影

老师 A 的尝试
老师 A 先试了一种叫"点击器问答"(Clicker Questions)的方法。这就像在课堂上,老师问一个问题,学生用手机或遥控器投票,然后大家互相讨论,再投一次票。

  • 结果: 学生学会了一些东西(比如怎么列出公式),但在一个很难的环节(计算复杂的矩阵)上,大家还是卡住了。就像学生学会了怎么上车,但还没学会怎么在陡坡上保持平衡。

老师 B 的困境
第二年,老师 B 在同一个学校教同样的课,也用了同样的“点击器”方法。

  • 结果: 这次更惨!学生们的表现比老师 A 的学生还要差。
  • 原因: 老师 B 发现,学生们在上课前基础就不够好(就像还没学会走路就被推上了自行车)。如果学生连基本概念都不懂,课堂上的讨论就变成了一团乱麻,大家谁也帮不了谁。

这时候,老师 B 很沮丧,心想:“这新方法是不是没用?我是不是该放弃?”

2. 关键转折:不要放弃,换个招数

这时候,“支持系统” 登场了。老师 B 和其他懂行的物理教育专家聊了聊。他们告诉老师 B:

“别灰心!教学就像烹饪,第一次做不好很正常。你需要调整火候,或者换一种烹饪方式,而不是直接扔掉锅。既然‘点击器’这招在这个班级没奏效,咱们试试别的!”

于是,老师 B 没有放弃,而是引入了第二种方法,叫"从错误中学习奖励机制"(ILM)。

3. 新招数:把“改错”变成“赚钱”

老师 B 想了一个聪明的办法:

  • 做法: 他把考完的试卷发给学生,上面标出了哪里错了,但不给正确答案
  • 诱惑: 他告诉学生:“如果你能自己把错题改对,并且写出为什么错了,我可以把扣掉的一半分数还给你!”
  • 比喻: 这就像给学生发了一张“复活卡”。以前学生考砸了,拿到试卷看一眼答案就扔一边了。现在,为了拿回分数,他们必须主动思考,像侦探一样去分析自己哪里想错了,然后利用课本和笔记去“破案”。

4. 惊人的效果:主动挣扎比被动听讲更有效

结果非常令人惊讶:

  • 主动改错的学生: 那些为了拿回分数而认真改错的学生,不仅试卷分数提高了,而且在随后的期末考试中,遇到同样的难题时,他们做得比那些没改错的学生好得多。
  • 没改错的学生: 即使老师后来给了全班正确答案,那些没有主动去“挣扎”和改错的学生,学得不那么扎实。

这说明了什么
这就好比健身

  • 点击器讨论(老师 B 第一次尝试) 就像大家一起在健身房里聊天,气氛很好,但如果你自己没举起重物,肌肉(知识)长不起来。
  • 改错奖励(老师 B 第二次尝试) 就像强迫你自己去举那个重得让你发抖的哑铃。虽然过程很痛苦(productive struggle,即“有益的挣扎”),但正是这种痛苦让你真正长出了肌肉。

5. 核心启示:老师也需要“教练”

这篇文章最想告诉我们的道理是:
教物理的老师也需要支持

当老师尝试新方法失败时,他们很容易感到挫败并放弃。但如果有一个社区(无论是线下的同事还是线上的网络社区)像教练一样鼓励他们:

  • “没关系,这只是过程的一部分。”
  • “试试换个工具,比如从‘提问’换成‘改错奖励’。”

这种支持能让老师保持乐观,不断调整策略,最终找到最适合自己学生的方法。

总结

这就好比种树

  • 有时候你用了最好的肥料(点击器),但树没长好。
  • 新手园丁可能会想:“这肥料是假的,我不种了。”
  • 但在老园丁(教育专家)的帮助下,新手园丁意识到:“哦,可能是土质不对,或者需要换个浇水的方式。”
  • 于是,他换了个方法(改错奖励),树终于长好了。

这篇文章告诉我们:教学是一个不断试错和打磨的过程,只要老师不放弃,并且有同伴支持,学生就能学得更好

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