中国大学教学 2012年第5期58 刘兆龙，北京理工大学物理学院副教授；罗莹，北京师范大学物理系副教授；胡海云，北京理工大学物理学院副院长，教授。
高校双语教学实证分析刘兆龙 罗 莹 胡海云摘要：基于大学物理课程采用课堂交互反馈教学系统进行了双语课和普通课对比教学实验，并对两千余理工科学生进行了关于双语教学的问卷调查。
结果表明：双语班与普通班学生对课堂讲授物理知识的掌握程度不存在显著差异，但是使用英文学习大学物理课程确实增加了学生的学习困难。
本文根据实测结果分析了学生对于双语教学的态度和学习基础，提出针对接受双语教育学生设置新的教学方案并注重双语教学师资队伍建设。
关键词：双语教学；物理教育；大学物理近年来，我国许多高等学校在非语言类课程中陆续开设了以英文为主要语言、中文为辅助语言的双语课程。
2010年，来华留学人数突破26万，目前我国许多高校将提高本科生海外访学人数(15%～30%)作为“十二五”期间创新性人才培养的一个重要目标。
双语教学对于中国教育与国际教育的接轨、造就有国际交流能力的科技人才有着很大的促进作用，它是我国高等教育急需完善的部分。
围绕双语课程发展和改革的研究是值得重视的高教研究课题。
伴随着高校双语教学模式的兴起和推广，一个普遍的疑问是：学生能否在国内教学环境中，借助英语教材和部分的英文讲授来完成我国教学任务的要求？在相同的学时内，学生能否掌握与母语(中文)教学相同的内容呢？换言之，实施双语教学是否会影响学生对于专业知识的掌握？此外，在我国目前的国情下，学生是否接受、适应双语课程，是否欢迎双语教学方式？这些是教育研究者和广大教师与学生共同关注的问题，也是急需解决的问题。
国内关于双语教学的研究主要集中于关于双语课的教学意义、方法和资源等方面，大部分是定性的研究，相关方面的定量研究数据并不充足[1-4]。
本文开展了关于双语课程教学效果和学生对于双语课态度的实证研究，为双语课程的教学研究提供了参考数据，以促进双语教学的改革和发展。
一、教学实验设计大学物理是理工科学生的重要基础课，面向大学低年级学生，上课的学生人数多，涉及的专业面广，在理工科类学生的必修课程中具有典型性。
大学物理双语教学课已在我国高校开设，有相应的英文教材和教辅材料[5-7]，初步形成了基本的双语课教学模式，为此我们选取大学物理课程作为研究双语课程教学效果的载体。
为定量地了解大学物理双语课的教学效果，我们进行了对比实验。
选定一个实验班进行双语教学（为了突出其教学语言的特点，称之为双语班），再选择一个普通班作为对比班（称为中文班）。
两个班大学物理课学时均为64，教学大纲完全相同。
双语班使用高等教育出版社出版的教材《Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics》，教师上课所用课件及板书全部为英文，授课语言为英语和中文，其中英语的比例约为50%，学生平时作业和期末考试全部使用英文。
中文班教学全部使用中文。
1. 实验对象与初始条件分析教学效果必然与教师水平、学生基础和教学方式等因素相关。
由于只要检测英文的介入对于教学效果的影响，因此实验中应该尽量排除学生基础、教师差异等因素对于教学效果的干扰。
为此选取大学一年级初次学习大学物理课程的学生参加对比教学实验，两个教学班的学生来自同一专业，在实验开始时具有相同的数学、计算机和专业课程等背景知识。
此外，安排双语班与中文班由同一位教师采用相同方式授课，力求两个班教学效果的差异只源于不同的教学语言。
2. 实验方法测定学生学习效果的一个公认方法是针对讲授内容，要求学生在规定的时间内独立完成一定量的相关测59试题目，通过学生的回答来判定他对知识的掌握状况。
在关于双语教学的对比实验中，我们借用此方法，采用相同的测试题对两个班进行课堂同步测试，检测学生对物理知识的理解程度。
实验中跟踪测试的知识内容限定为力学和热学两部分。
为了实时地测定两个班学生的学习效果，授课时应用课堂交互反馈教学系统(Classroom Response System)(以下简称CRS)和配套软件跟踪学生的学习过程。
CRS 以单向无线通讯网络为基础，硬件由一个无线主控基站和多个手持键盘等组成。
将CRS 与计算机和投影仪结合使用，可将讲课、提问、测验、评分、教学分析等教学环节有机地结合在一起。
实验过程中，教师在课前预先编制好测试题，根据题目的难易预设好答题时间。
课堂上，教师讲授完一段教学内容后，将相关测试题显示在屏幕上，同时计算机开始计时。
学生在规定的时间内，通过自己手中的键盘给出答案。
CRS 接受学生的信号后，相应的配套软件会记录每一个学生的答案，并为教师统计好全班的相关数据。
一节课结束后，CRS 配套软件会为教师保存课上测试题的内容、数量、每个学生的答题情况(包括他们答题结果，答题所用的时间)等数据。
经过一段时间积累后，教师就掌握了每个班每位同学每节课的学习数据，拥有了全部学生的学习档案，并统计出两个班的相关数据。
二、数据分析和讨论实验测试了学生力学和热学部分的学习情况，中文班和双语班有效样本数分别为67和64；力学部分平均分和标准差分别为70.32±19.61和65.45±15.10；热学部分平均分分别为64.95±11.09和65.27±10.39。
1．教学效果分析根据统计学和教育测量理论[8]，由学生成绩比较教学效果时，可用假设检验方法。
令原假设为两个班学习成绩不存在显著差异，备择假设为两个班成绩有显著差异。
选用统计量Z 对两个班的力学和热学测试结果进行差异检验。
Z 的计算公式为：1122212121−+−−=n s n s x x Z 。
式中，21,x x 分别为中文班和双语班成绩的平均数，s 1，s 2为分别为中文班和双语班成绩的标准差，n 1，n 2为分别为中文班和双语班的有效样本数。
如果差异显著性检验超过了统计学规定的某一误差限度，则表明两个班总体有差异；若未达到此限度，则说明差异主要来自抽样误差。
以α表示显著性水平或者信度，并采用双侧检验。
令α=0.05，则置信度为95%，且96.12=αZ 。
如果Z 值超过了1.96，表明两个班的教学效果具有显著差异；若 Z 值小于1.96，那么从统计意义上说两个班的教学效果没有差别。
经计算得到力学和热学部分的Z 值分别为1.58和0.17，均小于1.96，落入接受域，所以接受原假设。
即从统计意义上看双语班和中文班的课堂教学效果没有显著差异。
除了统计检验外，实际答题情况也反映出双语班和中文班学生在测量试题上的基本相同。
综合起来可以得出结论：两个班学生对于物理知识的掌握情况基本相同。
2．阶段性差异测试数据显示两个班的学习过程不是完全相同的。
中文班力学平均成绩较高，离散程度也高，学生间物理成绩差距较大。
双语班虽然力学平均成绩略低于中文班，但是学习成绩相对整齐，学生间物理水平差距相对较小，这从后面的讨论中可以得到理解。
测验的结果显示随着双语课的持续进行，两个班学生平均成绩的差异在减小，平均分和标准差趋于相同。
例如，力学和热学的第一道测试题，英文班学生的成绩(26%、77%)低于中文班的成绩(80%、90%)，即双语班的学生存在“前期滞后现象”。
在每一部分新内容开始时，双语班的成绩相对要低。
这突出地反映在力学第一题的测试结果上，两个班的成绩相差很大。
热学的第一题双语班的学生成绩也较低，但是与中文班学生成绩的差距明显地小于力学部分的第一题。
造成这种初始滞后现象原因在于，使用英文学习物理确实给学生带来了附加困难，在每部分内容特别是在一门课程的开始阶段显示得很突出。
学生尽管经过了中学和大学多年的英文教育，但是他们接触的主要内容是日常用语，对于科技英语非常生疏。
作为理工科学生，尽管他们可以背诵出某个美国总统的某段演说词，但是他们不能用英文表述出最为熟悉的牛顿运动定律。
总之，整体地看来双语班学生对物理知识的掌握程度与普通班是相当的；但是英文的使用短暂地影响了学生起始阶段的学习成绩。
3. 实验结果的进一步讨论为什么在大尺度上看双语班学生对于物理知识的掌握程度与中文班学生是相当的呢？分析其原因主要有两点。
（1）学生对于双语课程的态度是积极的。
根据教师的观察，可以发现学生对于双语课程持积极和肯定的态度。
对大学一年级理工科学生的问卷调查结果验证了此观点。
我们对收集到的2069份调查问卷进行了统计。
数据显示：以目前学生的物理和英文基础来说，40％左右的同学自信可以读懂英文原文物理教材，因此双语教学采用英文教材是可以被学生接受的。
64% 的学生愿意上大学物理双语课，肯定双语课对于自身的发展具有积极意义。
在教学过程中发现，对于双语班的大部分学生来说，英文的引入激发了他们的学习兴趣，同时也扩大了他们的阅读范围，他们往往既要阅读英文教材和参考书，又会找到相应的中文教材加强理解，由于要采用英文完成作业，他们会更多地与教师和同学交流讨论。
双语教学模式使大部分学生学习更积极、更努力、更投入。
这应该是学习中采用英文这种非母语语言而没有影响学习效果的原因之一。
但是值得注意的是绝大部分同学没有受过阅读“长篇”英文读物的训练，这是目前学生学习英文的一个特点。
即大部分学生在学习英文过程中是以短篇阅读为主，且泛读训练占较大的比例。
采用英文教材上物理课，学生必须仔细读懂并深刻领会物理学的概念、定律和定理，与公共英语课上的泛读材料有很大的不同。
尽管大部分学生自信可以读懂英文原版教材，双语课教学中教师还是要对学生阅读英文物理教材时的困难有充分准备，并在教学中注重相关方面的指导。
（2）用中文讲解教学难点是必要的。
大学物理课程课堂上对学生进行的相应英文训练非常有限，因此采用中文讲解物理教学中的重点、难点是一种高效率、效果好的方法，兼顾了专业知识传授和学生英文基础两方面的要求，使得学生对于物理课程中难点的学习没有语言障碍，保证了双语课的教学质量。
三、研究结论和启示上述分析表明：我国学生具有接受双语专业教育的基础和愿望，对双语课程持欢迎和肯定态度；双语课没有因为非母语的引入而影响学生对整体物理知识的掌握。
如果再考虑双语教学所带来的其他益处，应该肯定对于英文基础扎实且勤奋好学的学生，双语教学是培养国际化人才的较好教学模式。
实验中出现的双语班前期滞后现象强烈地提示着一点值得注意的问题，这就是使用英文进行基础和专业课程教学的确增加了学生的学习难度，它是双语教学必须正视和解决的难题。
解决这一问题的出路是在我国高校建设国际化的优秀师资力量，教师在讲授学科知识的同时必须能够承担指导学生阅读英文教材、英文写作以及口语训练等额外工作，还要善于调动学生的学习积极性，鼓励学生克服普通课程所没有的语言障碍。
