光學(xué)課程不同教學(xué)模式的對(duì)比研究

侯宇

摘要：傳統(tǒng)的光學(xué)課程以啟發(fā)式、灌輸式教學(xué)為主，教師起主導(dǎo)作用，將知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)后傳授給學(xué)生，學(xué)生只能被動(dòng)地接受。此種教學(xué)模式已不適應(yīng)當(dāng)今教育的要求和發(fā)展，不能積極有效地改善光學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，我們提出了光學(xué)課程課堂與實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)模式，該模式包括準(zhǔn)備、演示、討論、反轉(zhuǎn)和總結(jié)五個(gè)部分。通過(guò)兩個(gè)班級(jí)光學(xué)課程的對(duì)比教學(xué)分析，無(wú)論是教學(xué)效果、期末成績(jī)還是上課質(zhì)量，新教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，均有大幅提高。

關(guān)鍵詞：光學(xué)；教學(xué)模式；對(duì)比研究

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）34-0109-03

一、引言

傳統(tǒng)的光學(xué)課程以啟發(fā)式、灌輸式教學(xué)為主，這種教學(xué)模式就像師徒關(guān)系的傳承一樣，老師將知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)后傳授給學(xué)生，學(xué)生成績(jī)的好壞主要取決于自身的努力和刻苦的學(xué)習(xí)，正是所謂的“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行靠個(gè)人”。此種教學(xué)方法的盛行也與當(dāng)時(shí)社會(huì)的科技發(fā)展和人文情況有著重要關(guān)系。上世紀(jì)70-80年代的學(xué)生，接觸新事物較少，當(dāng)時(shí)的科技發(fā)展也沒(méi)有如今這樣迅速，手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品還都處于起步階段，學(xué)生面臨的外界誘惑較少，加之家長(zhǎng)的嚴(yán)格管教，因此在以往的教學(xué)中，這種教學(xué)模式也培養(yǎng)出了大量?jī)?yōu)秀的人才，為社會(huì)發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。90年代開(kāi)始，隨著計(jì)劃生育的大范圍開(kāi)展，大多數(shù)城市家庭只有一個(gè)孩子，因此容易嬌生慣養(yǎng)。科學(xué)技術(shù)在這一階段也得到了快速發(fā)展：手機(jī)的普及，移動(dòng)端游戲的泛濫，使得孩子們每時(shí)每刻都處在各種誘惑當(dāng)中。最近幾年比較火的游戲“王者榮耀”，注冊(cè)玩家人數(shù)已經(jīng)突破5億，大多數(shù)玩家都是在校學(xué)生，從小學(xué)到大學(xué)、研究生，覆蓋范圍極廣。我教的一個(gè)班的幾乎所有男生都玩過(guò)此類游戲，更甚者女生也多有參與。這種游戲與枯燥的光學(xué)知識(shí)相比較，學(xué)生的選擇可想而知。此時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式的弊端逐漸暴露出來(lái)，填鴨式的教學(xué)已不適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)際情況，老師孜孜不倦的講授，變成了一個(gè)人的獨(dú)角戲；講臺(tái)上揮汗如雨，講臺(tái)下一片寂靜，在這無(wú)聲之中，有的學(xué)生在睡覺(jué)，有的在玩手機(jī)，有的在看漫畫……此外，傳統(tǒng)的光學(xué)課程教學(xué)模式將理論課和實(shí)驗(yàn)課分開(kāi)教學(xué)，這也不利于光學(xué)課程的開(kāi)展。光學(xué)作為物理學(xué)的一個(gè)分支，本身就是理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的產(chǎn)物。而現(xiàn)在的教學(xué)多是將兩者分開(kāi)進(jìn)行：理論課上講知識(shí)，講習(xí)題；實(shí)驗(yàn)課上做實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。有時(shí)因?yàn)檎n程的安排和課時(shí)量的差異，理論課還沒(méi)講到對(duì)應(yīng)的章節(jié)，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)先做完了，根本起不到輔助教學(xué)的目的。

針對(duì)上述現(xiàn)象，結(jié)合光學(xué)課程的教學(xué)特點(diǎn)，我們提出了課堂與實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)模式：將實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)。有些人可能有不同觀點(diǎn)，認(rèn)為將實(shí)驗(yàn)設(shè)備移到教室中存在很多問(wèn)題，且有些大型的光學(xué)設(shè)備不方便移動(dòng)。其實(shí)我們提出的這種教學(xué)模式，并不是單純的將某些設(shè)備搬到教室中去，而是實(shí)驗(yàn)課與理論課同步進(jìn)行。至于大型不方便移動(dòng)的儀器，完全可以將學(xué)生引入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行同步教學(xué)，而不是僅僅將教學(xué)限制在課堂中。

二、不同教學(xué)模式的對(duì)比研究

教師上光學(xué)課時(shí)模式單一，往往采用傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，這與社會(huì)發(fā)展和當(dāng)代大學(xué)生的實(shí)際情況已然不太符合。我們提出的光學(xué)課程課堂與實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)模式正是為了改善教學(xué)效果，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，讓他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。其主要包括五個(gè)步驟，如圖1所示：

準(zhǔn)備：這一過(guò)程既包括學(xué)生的準(zhǔn)備，做好課前預(yù)習(xí)工作。還包括教師的準(zhǔn)備，要求教師不僅要備好課堂上的授課內(nèi)容，還要熟悉實(shí)驗(yàn)講義，能夠準(zhǔn)確完整的展示整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

演示：教師在講授關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)前，如干涉、衍射現(xiàn)象，可先通過(guò)實(shí)驗(yàn)將現(xiàn)象展示給學(xué)生觀察，讓學(xué)生對(duì)其有初步的認(rèn)識(shí)。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行理論教學(xué)，從理論層面對(duì)現(xiàn)象的產(chǎn)生、變化，結(jié)論給出解釋。讓同學(xué)們邊看邊學(xué)，邊聽(tīng)邊學(xué)。

討論：讓學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中出現(xiàn)的問(wèn)題或關(guān)鍵步驟，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自主性。也可以讓同學(xué)們發(fā)揮想象，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行改進(jìn)，一些好的建議也可作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的素材。

反轉(zhuǎn)：教師作為指導(dǎo)，找學(xué)生再次重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，還能提高他們的動(dòng)手能力，達(dá)到事半功倍的效果。

總結(jié)：課堂教學(xué)完成后，教師對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，查找問(wèn)題，積累經(jīng)驗(yàn)，為今后的教學(xué)工作打好基礎(chǔ)。

以唐山師范學(xué)院15級(jí)物理學(xué)和應(yīng)用物理學(xué)兩個(gè)專業(yè)的光學(xué)課程為例，我們進(jìn)行了不同教學(xué)模式的對(duì)比研究。15級(jí)物理學(xué)專業(yè)85人，采用傳統(tǒng)板書加PPT教學(xué)模式；15級(jí)應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)共53人，人數(shù)較少，作為試點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革，采用理論與實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)模式教學(xué)。教學(xué)工作均由我負(fù)責(zé)，采用相同的教學(xué)大綱和教案，以一、二章干涉，衍射為主，教學(xué)完成后進(jìn)行階段性測(cè)試，比較兩種教學(xué)模式的教學(xué)情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下表所示：

對(duì)兩個(gè)班學(xué)生的聽(tīng)課和測(cè)驗(yàn)情況，我們也做了對(duì)比分析，其結(jié)果如圖2，3所示。

從圖2中可以看出，15級(jí)物理學(xué)的學(xué)生聽(tīng)課情況在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)都沒(méi)有太大變化，聽(tīng)課人數(shù)始終維持在70%左右。這與課堂上座位分布基本上是相對(duì)應(yīng)的，喜歡聽(tīng)課的學(xué)生基本坐在教室的前5排，這里面女生大約占了80%。聽(tīng)課質(zhì)量從前向后依次遞減，最后幾排的學(xué)生有睡覺(jué)和說(shuō)話的現(xiàn)象，更有甚者在玩手機(jī)游戲。15級(jí)應(yīng)用物理的聽(tīng)課情況與之截然不同，開(kāi)始的幾周聽(tīng)課情況不是太好，圖形中的曲線單調(diào)下降，聽(tīng)課人數(shù)最低出現(xiàn)在78%左右。分析其原因，這與學(xué)生對(duì)新事物的接受情況有關(guān)。對(duì)于一種新的教學(xué)模式，學(xué)生們剛開(kāi)始還不太適應(yīng)，把大部分注意力都放在了討論實(shí)驗(yàn)和溝通交流上，其中也不乏某些同學(xué)借此做些與課堂教學(xué)無(wú)關(guān)的事情，影響了聽(tīng)課質(zhì)量。隨著適應(yīng)階段的結(jié)束，和對(duì)課堂紀(jì)律的強(qiáng)化，聽(tīng)課質(zhì)量不斷上升，在后幾周末段達(dá)到最高點(diǎn)，基本維持在80%左右。

圖3給出了兩個(gè)班的前兩章測(cè)試成績(jī)。15級(jí)物理學(xué)共85人，有65人通過(guò)考試，其中15人成績(jī)超過(guò)90分，20人不及格，不及格率和優(yōu)秀率分別為23.5%和17.6%。15級(jí)應(yīng)用物理學(xué)共53人，有45人通過(guò)考試，其中18人優(yōu)秀，8人不及格，不及格率和優(yōu)秀率分別為15%和34%。由此可見(jiàn)，光學(xué)課程課堂與實(shí)驗(yàn)綜合教學(xué)模式在某些方面還是具有優(yōu)勢(shì)的，它能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自主性，加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的溝通交流。

在研究新的教學(xué)模式過(guò)程中，也存在著很多問(wèn)題：（1）學(xué)生剛接觸這種新的教學(xué)模式，感覺(jué)非常新奇，注意力不集中，課堂紀(jì)律不好管理；（2）老師的工作量加大，既要準(zhǔn)備課堂教學(xué)內(nèi)容，還要做好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工作，一些歲數(shù)大的老師并不能很好的掌握此種教學(xué)模式；（3）在實(shí)驗(yàn)反轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，由學(xué)生來(lái)重復(fù)實(shí)驗(yàn)，由于學(xué)生準(zhǔn)備時(shí)間較短，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤操作。此外，這樣的盲目重復(fù)還容易造成儀器的損壞；（4）課程的內(nèi)容增加了，既有理論內(nèi)容，又有實(shí)驗(yàn)操作，課程的進(jìn)度就會(huì)相應(yīng)減慢，需要適當(dāng)增加課時(shí)，如此等等。這種新的教學(xué)模式的發(fā)展，是需要不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，探索方法的。但相比傳統(tǒng)的教學(xué)方式，總的來(lái)說(shuō)還是利大于弊的，我們也將在今后的工作中進(jìn)一步完善和改進(jìn)這種新穎的教學(xué)模式，以求能夠更快的得到推廣應(yīng)用。

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