光學課程不同教學模式的對比研究

侯宇

摘要：傳統(tǒng)的光學課程以啟發(fā)式、灌輸式教學為主，教師起主導作用，將知識點歸納總結(jié)后傳授給學生，學生只能被動地接受。此種教學模式已不適應當今教育的要求和發(fā)展，不能積極有效地改善光學課程的教學質(zhì)量。因此，針對上述問題，我們提出了光學課程課堂與實驗綜合教學模式，該模式包括準備、演示、討論、反轉(zhuǎn)和總結(jié)五個部分。通過兩個班級光學課程的對比教學分析，無論是教學效果、期末成績還是上課質(zhì)量，新教學模式與傳統(tǒng)教學模式相比，均有大幅提高。

關(guān)鍵詞：光學；教學模式；對比研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）34-0109-03

一、引言

傳統(tǒng)的光學課程以啟發(fā)式、灌輸式教學為主，這種教學模式就像師徒關(guān)系的傳承一樣，老師將知識點歸納總結(jié)后傳授給學生，學生成績的好壞主要取決于自身的努力和刻苦的學習，正是所謂的“師傅領(lǐng)進門，修行靠個人”。此種教學方法的盛行也與當時社會的科技發(fā)展和人文情況有著重要關(guān)系。上世紀70-80年代的學生，接觸新事物較少，當時的科技發(fā)展也沒有如今這樣迅速，手機、電腦等電子產(chǎn)品還都處于起步階段，學生面臨的外界誘惑較少，加之家長的嚴格管教，因此在以往的教學中，這種教學模式也培養(yǎng)出了大量優(yōu)秀的人才，為社會發(fā)展做出了貢獻。90年代開始，隨著計劃生育的大范圍開展，大多數(shù)城市家庭只有一個孩子，因此容易嬌生慣養(yǎng)?？茖W技術(shù)在這一階段也得到了快速發(fā)展：手機的普及，移動端游戲的泛濫，使得孩子們每時每刻都處在各種誘惑當中。最近幾年比較火的游戲“王者榮耀”，注冊玩家人數(shù)已經(jīng)突破5億，大多數(shù)玩家都是在校學生，從小學到大學、研究生，覆蓋范圍極廣。我教的一個班的幾乎所有男生都玩過此類游戲，更甚者女生也多有參與。這種游戲與枯燥的光學知識相比較，學生的選擇可想而知。此時，傳統(tǒng)的教學模式的弊端逐漸暴露出來，填鴨式的教學已不適應社會的發(fā)展和當代大學生的實際情況，老師孜孜不倦的講授，變成了一個人的獨角戲；講臺上揮汗如雨，講臺下一片寂靜，在這無聲之中，有的學生在睡覺，有的在玩手機，有的在看漫畫……此外，傳統(tǒng)的光學課程教學模式將理論課和實驗課分開教學，這也不利于光學課程的開展。光學作為物理學的一個分支，本身就是理論和實驗相結(jié)合的產(chǎn)物。而現(xiàn)在的教學多是將兩者分開進行：理論課上講知識，講習題；實驗課上做實驗，觀察現(xiàn)象。有時因為課程的安排和課時量的差異，理論課還沒講到對應的章節(jié)，實驗已經(jīng)先做完了，根本起不到輔助教學的目的。

針對上述現(xiàn)象，結(jié)合光學課程的教學特點，我們提出了課堂與實驗綜合教學模式：將實驗引入課堂教學。有些人可能有不同觀點，認為將實驗設(shè)備移到教室中存在很多問題，且有些大型的光學設(shè)備不方便移動。其實我們提出的這種教學模式，并不是單純的將某些設(shè)備搬到教室中去，而是實驗課與理論課同步進行。至于大型不方便移動的儀器，完全可以將學生引入實驗室進行同步教學，而不是僅僅將教學限制在課堂中。

二、不同教學模式的對比研究

教師上光學課時模式單一，往往采用傳統(tǒng)的填鴨式教學，這與社會發(fā)展和當代大學生的實際情況已然不太符合。我們提出的光學課程課堂與實驗綜合教學模式正是為了改善教學效果，發(fā)揮學生在學習中的主體地位，讓他們學會學習。其主要包括五個步驟，如圖1所示：

準備：這一過程既包括學生的準備，做好課前預習工作。還包括教師的準備，要求教師不僅要備好課堂上的授課內(nèi)容，還要熟悉實驗講義，能夠準確完整的展示整個實驗過程。

演示：教師在講授關(guān)鍵知識點前，如干涉、衍射現(xiàn)象，可先通過實驗將現(xiàn)象展示給學生觀察，讓學生對其有初步的認識。然后根據(jù)實驗現(xiàn)象，進行理論教學，從理論層面對現(xiàn)象的產(chǎn)生、變化，結(jié)論給出解釋。讓同學們邊看邊學，邊聽邊學。

討論：讓學生討論實驗過程和實驗現(xiàn)象中出現(xiàn)的問題或關(guān)鍵步驟，調(diào)動學生學習的積極性和自主性。也可以讓同學們發(fā)揮想象，對實驗過程進行改進，一些好的建議也可作為學生畢業(yè)設(shè)計的素材。

反轉(zhuǎn)：教師作為指導，找學生再次重復實驗過程，這樣不僅可以加深學生對所學知識的印象，還能提高他們的動手能力，達到事半功倍的效果。

總結(jié)：課堂教學完成后，教師對整個教學過程進行總結(jié)，查找問題，積累經(jīng)驗，為今后的教學工作打好基礎(chǔ)。

以唐山師范學院15級物理學和應用物理學兩個專業(yè)的光學課程為例，我們進行了不同教學模式的對比研究。15級物理學專業(yè)85人，采用傳統(tǒng)板書加PPT教學模式；15級應用物理學專業(yè)共53人，人數(shù)較少，作為試點進行教學改革，采用理論與實驗綜合教學模式教學。教學工作均由我負責，采用相同的教學大綱和教案，以一、二章干涉，衍射為主，教學完成后進行階段性測試，比較兩種教學模式的教學情況，統(tǒng)計結(jié)果如下表所示：

對兩個班學生的聽課和測驗情況，我們也做了對比分析，其結(jié)果如圖2，3所示。

從圖2中可以看出，15級物理學的學生聽課情況在兩個月的時間內(nèi)都沒有太大變化，聽課人數(shù)始終維持在70%左右。這與課堂上座位分布基本上是相對應的，喜歡聽課的學生基本坐在教室的前5排，這里面女生大約占了80%。聽課質(zhì)量從前向后依次遞減，最后幾排的學生有睡覺和說話的現(xiàn)象，更有甚者在玩手機游戲。15級應用物理的聽課情況與之截然不同，開始的幾周聽課情況不是太好，圖形中的曲線單調(diào)下降，聽課人數(shù)最低出現(xiàn)在78%左右。分析其原因，這與學生對新事物的接受情況有關(guān)。對于一種新的教學模式，學生們剛開始還不太適應，把大部分注意力都放在了討論實驗和溝通交流上，其中也不乏某些同學借此做些與課堂教學無關(guān)的事情，影響了聽課質(zhì)量。隨著適應階段的結(jié)束，和對課堂紀律的強化，聽課質(zhì)量不斷上升，在后幾周末段達到最高點，基本維持在80%左右。

圖3給出了兩個班的前兩章測試成績。15級物理學共85人，有65人通過考試，其中15人成績超過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級應用物理學共53人，有45人通過考試，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，光學課程課堂與實驗綜合教學模式在某些方面還是具有優(yōu)勢的，它能充分調(diào)動學生的學習積極性和自主性，加強教師與學生之間的溝通交流。

在研究新的教學模式過程中，也存在著很多問題：（1）學生剛接觸這種新的教學模式，感覺非常新奇，注意力不集中，課堂紀律不好管理；（2）老師的工作量加大，既要準備課堂教學內(nèi)容，還要做好相應的實驗工作，一些歲數(shù)大的老師并不能很好的掌握此種教學模式；（3）在實驗反轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，由學生來重復實驗，由于學生準備時間較短，導致學生在實驗時出現(xiàn)各種各樣的錯誤操作。此外，這樣的盲目重復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，又有實驗操作，課程的進度就會相應減慢，需要適當增加課時，如此等等。這種新的教學模式的發(fā)展，是需要不斷的積累經(jīng)驗，探索方法的。但相比傳統(tǒng)的教學方式，總的來說還是利大于弊的，我們也將在今后的工作中進一步完善和改進這種新穎的教學模式，以求能夠更快的得到推廣應用。

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