提升大學物理課堂教學質量

張燕飛

【摘 要】為了提高教學質量，針對同一教學內容的不同專業進行不同的課堂設計。用不同的方法推導了自動化專業和光電信息科學與工程專業的光柵方程，總結出如何實現同課異構的思路。教師要精心設計課堂教學環節，提高學生學習主動性、激發學生好奇心，同時教師要不斷完善自己的知識結構。

【關鍵詞】同課異構;自動化;光電信息科學與工程;光柵方程

中圖分類號： O4-4;G642.423 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）02-0094-003

【Abstract】In order to improve the quality of teaching， different classroom designs for the same content in different majors was produced.For example，derivation of Grating Equation of automation major and optoelectronic information science and engineering major was carried out by different methods，which pictured how to realize the isomerism of the same course.Teacher should design classroom teaching links carefully，improve students' learning initiative，stimulate students' curiosity，and constantly improve their knowledge structure.

【Key words】Isomerism;Automation;Optoelectronic information science and engineering;Grating equation

隨著課程建設的改革，以前那種拿著一套教科書、相同的參考資料千篇一律的上課思路已經遠遠不適合發展的需要，每個班級上課一樣，每年也沒有大變化，老師上的沒有激情，學生聽的感覺不到重點，這種上課方式沒有為學生的后繼學習做準備，教師自己的教學水平也得不到提高。因此，同課異構的教學改革在高等教育中的呼聲近幾年越來越響[1，2]。同課異構一般是對公共課來說，不同的班級上相同的課程，同一節課的內容，根據不同的專業，不同的側重點，對同一知識點的不同上課方式，即相同的內容，不同的上課結構[3，4]。

大學物理課程是理工科專業的必修基礎課，根據不同的專業要求不同，課時不同，講授的主要內容，側重點也不同。對于相同的教學內容，筆者們就需要根據專業發展不同，根據學生實際，現有的教學條件和老師自身的特點，用學生更能接受的思路來講授課程，進行不同的教學設計。

以光柵方程為例，光柵方程推出這個知識點理論繁雜，計算枯燥。這使得大學生在學習光柵衍射的過程中存在較大的障礙，學生總體掌握的情況不佳。開始教課時，筆者按部就班的根據公式積分計算求導得到光柵方程，發現學生聽課時抓不住重點，被一堆理論計算難住了，到最后不知道光柵方程的重要性，導致學生既不能很好的理解推導過程，也不能熟悉其理論精髓和實際應用。因此，筆者對光柵方程的推出進行了不同的教學設計。

由此引導學生設想：如果有三條縫、四條縫甚至N條縫時，觀察到底是什么樣子的圖形？以觀察四個條件為例，思考每相鄰狹縫間的光程差，在近軸情況下，兩縫的光程差是相領狹縫間的光程差dsin？茲，由光柵結構的對稱性，相隔的狹縫間光程差為dsin？茲的倍數，如果相領狹縫間的光程差dsin？茲為波長的整數倍，即dsin？茲=k？姿（k=0，±1，±2，……），那么所有的狹縫間彼此的光程差都是波長的整數倍，在觀察點P肯定就是亮條紋，顯然，這就是光柵方程：

dsin？茲=k？姿（k=0，±1，±2，……）。

在這個教學過程中，突出了光柵應用的實質，通過類比延伸，將多縫干涉和雙縫干涉自然的統一起來，推導得出光柵方程。由于跳過了繁瑣的高等數學運算，激發了學生的學習興趣，提高了教學效果。

方案二：是對光電信息科學與工程專業的設計，該專業學生對光的波動需要掌握更多知識。因此利用簡諧振動來入手講解分析。

引用簡諧振動中的知識點，兩個同頻率同振幅的簡諧振動的疊加的拓展，多個同頻率同振幅的簡諧振動的疊加，如是三個同頻率同振幅同相位差的簡諧振動疊加，透過光柵的每一條狹縫的光可以理解為同頻率同振幅的，相鄰狹縫的位相差都是相同的，即ΔΦ=2kπδ/？姿（k=0，±1，±2，……），ΔΦ為相鄰狹縫的位相差，δ為對應相鄰狹縫的光程差。設x=x1+x2+x3[5]，如圖1所示。

以此類推，由旋轉矢量合成圖，學生自然而然的知道了光柵方程，既沒有大量枯燥的數學推導，學生又能更深入的理解光振動合成的本質。

通過這一個課題的多次教學和反思，筆者覺得大學物理老師要把同一內容在不同專業上出新意并努力在同課異構教學中促進自身的專業發展，有以下幾個方面值得關注。

第一，激發學生的好奇心，讓學生成為學習的主人。教學是相輔相成的活動過程，教師在教學過程中不能滿堂灌，不要以教師的眼光、理解力和知識面去看待問題，引入新課時，要從學生的角度來思考。面對新知識，學生的疑惑在哪里，他們不懂得在哪里，會卡在哪里？教師要與學生多交流，成為學生的良師益友，而不是為了完成教學任務，站在講臺上夸夸其談，而應該和學生充分交流，解其疑惑，讓學生思考激發他們的學習主動性。作為教師，關注的點應該是學生懂了什么知識，而不是講了什么知識。

第二，備課要充分，一定要針對專業特點備課。不同的專業有著不同的要求，不同專業的學生具備不同的知識結構。就如前面例子，如果用旋轉矢量法給自動化專業講，他們可能就會更糊涂了，因為他們很少用旋轉矢量的思路來理解，而且光柵他們應用不多，只是需要知道基本原理就可以了。但對光信息專業學生來說，他們對振動波動思路會清楚，他們的專業就是研究光的有關知識，所以，接受起來非常容易，而且更進一步理解了波的干涉本性。

第三，需要精心設計主要的教學環節，注重教學結構的優化，追求課堂教學的節奏美。一堂課不能總是重點，而應該是重點和非重點相結合，讓學生的頭腦在緊張中有松弛。要做到這點并不容易，一堂課重點多了，學生聽累了，效率肯定不好。而課堂也不能總是松散的氣氛，如何把握好一堂課的節奏這是教師設計課堂時需要思考的問題。如何活躍課堂的氣氛，大學物理偏理論，如果一直講理論肯定死氣沉沉，因此，要多多的閱讀物理學史，物理學家趣事，還要多多擴散理論與對應專業的知識應用，這樣課堂氛圍才會助于學生學習，讓學生喜歡物理，喜歡自己的專業。因此，作為教師自己，要多閱讀，多吸收知識，才有可能讓自己的課堂生動有趣。

【參考文獻】

[1]楊敏梅.同課異構教研模式在中職體育課教學中的運用[J].青少年體育，2016，34（2）：69-70.

[2]曲雪松，張伶俐.“同課異構”教學法在高職院校的運用分析[J].讀與寫雜志，2017，14（6）：56-57.

[3]王敏勤.“同課異構”教學反思例談[J].中國教育學刊，2008，（6）：62-65.

[4]朱琳.論同課異構之“同”與“異”[J].忻州師范雪域學報，2015，31（5）：106-109.

[5]黃時中，倪志祥.《大學物理（上）》[M].北京：高等教育出版社，2014：271-274.