光学课程不同教学模式的对比研究

侯宇

摘要：传统的光学课程以启发式、灌输式教学为主，教师起主导作用，将知识点归纳总结后传授给学生，学生只能被动地接受。此种教学模式已不适应当今教育的要求和发展，不能积极有效地改善光学课程的教学质量。因此，针对上述问题，我们提出了光学课程课堂与实验综合教学模式，该模式包括准备、演示、讨论、反转和总结五个部分。通过两个班级光学课程的对比教学分析，无论是教学效果、期末成绩还是上课质量，新教学模式与传统教学模式相比，均有大幅提高。

关键词：光学；教学模式；对比研究

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）34-0109-03

一、引言

传统的光学课程以启发式、灌输式教学为主，这种教学模式就像师徒关系的传承一样，老师将知识点归纳总结后传授给学生，学生成绩的好坏主要取决于自身的努力和刻苦的学习，正是所谓的“师傅领进门，修行靠个人”。此种教学方法的盛行也与当时社会的科技发展和人文情况有着重要关系。上世纪70-80年代的学生，接触新事物较少，当时的科技发展也没有如今这样迅速，手机、电脑等电子产品还都处于起步阶段，学生面临的外界诱惑较少，加之家长的严格管教，因此在以往的教学中，这种教学模式也培养出了大量优秀的人才，为社会发展做出了贡献。90年代开始，随着计划生育的大范围开展，大多数城市家庭只有一个孩子，因此容易娇生惯养。科学技术在这一阶段也得到了快速发展：手机的普及，移动端游戏的泛滥，使得孩子们每时每刻都处在各种诱惑当中。最近几年比较火的游戏“王者荣耀”，注册玩家人数已经突破5亿，大多数玩家都是在校学生，从小学到大学、研究生，覆盖范围极广。我教的一个班的几乎所有男生都玩过此类游戏，更甚者女生也多有参与。这种游戏与枯燥的光学知识相比较，学生的选择可想而知。此时，传统的教学模式的弊端逐渐暴露出来，填鸭式的教学已不适应社会的发展和当代大学生的实际情况，老师孜孜不倦的讲授，变成了一个人的独角戏；讲台上挥汗如雨，讲台下一片寂静，在这无声之中，有的学生在睡觉，有的在玩手机，有的在看漫画……此外，传统的光学课程教学模式将理论课和实验课分开教学，这也不利于光学课程的开展。光学作为物理学的一个分支，本身就是理论和实验相结合的产物。而现在的教学多是将两者分开进行：理论课上讲知识，讲习题；实验课上做实验，观察现象。有时因为课程的安排和课时量的差异，理论课还没讲到对应的章节，实验已经先做完了，根本起不到辅助教学的目的。

针对上述现象，结合光学课程的教学特点，我们提出了课堂与实验综合教学模式：将实验引入课堂教学。有些人可能有不同观点，认为将实验设备移到教室中存在很多问题，且有些大型的光学设备不方便移动。其实我们提出的这种教学模式，并不是单纯的将某些设备搬到教室中去，而是实验课与理论课同步进行。至于大型不方便移动的仪器，完全可以将学生引入实验室进行同步教学，而不是仅仅将教学限制在课堂中。

二、不同教学模式的对比研究

教师上光学课时模式单一，往往采用传统的填鸭式教学，这与社会发展和当代大学生的实际情况已然不太符合。我们提出的光学课程课堂与实验综合教学模式正是为了改善教学效果，发挥学生在学习中的主体地位，让他们学会学习。其主要包括五个步骤，如图1所示：

准备：这一过程既包括学生的准备，做好课前预习工作。还包括教师的准备，要求教师不仅要备好课堂上的授课内容，还要熟悉实验讲义，能够准确完整的展示整个实验过程。

演示：教师在讲授关键知识点前，如干涉、衍射现象，可先通过实验将现象展示给学生观察，让学生对其有初步的认识。然后根据实验现象，进行理论教学，从理论层面对现象的产生、变化，结论给出解释。让同学们边看边学，边听边学。

讨论：让学生讨论实验过程和实验现象中出现的问题或关键步骤，调动学生学习的积极性和自主性。也可以让同学们发挥想象，对实验过程进行改进，一些好的建议也可作为学生毕业设计的素材。

反转：教师作为指导，找学生再次重复实验过程，这样不仅可以加深学生对所学知识的印象，还能提高他们的动手能力，达到事半功倍的效果。

总结：课堂教学完成后，教师对整个教学过程进行总结，查找问题，积累经验，为今后的教学工作打好基础。

以唐山师范学院15级物理学和应用物理学两个专业的光学课程为例，我们进行了不同教學模式的对比研究。15级物理学专业85人，采用传统板书加PPT教学模式；15级应用物理学专业共53人，人数较少，作为试点进行教学改革，采用理论与实验综合教学模式教学。教学工作均由我负责，采用相同的教学大纲和教案，以一、二章干涉，衍射为主，教学完成后进行阶段性测试，比较两种教学模式的教学情况，统计结果如下表所示：

对两个班学生的听课和测验情况，我们也做了对比分析，其结果如图2，3所示。

从图2中可以看出，15级物理学的学生听课情况在两个月的时间内都没有太大变化，听课人数始终维持在70%左右。这与课堂上座位分布基本上是相对应的，喜欢听课的学生基本坐在教室的前5排，这里面女生大约占了80%。听课质量从前向后依次递减，最后几排的学生有睡觉和说话的现象，更有甚者在玩手机游戏。15级应用物理的听课情况与之截然不同，开始的几周听课情况不是太好，图形中的曲线单调下降，听课人数最低出现在78%左右。分析其原因，这与学生对新事物的接受情况有关。对于一种新的教学模式，学生们刚开始还不太适应，把大部分注意力都放在了讨论实验和沟通交流上，其中也不乏某些同学借此做些与课堂教学无关的事情，影响了听课质量。随着适应阶段的结束，和对课堂纪律的强化，听课质量不断上升，在后几周末段达到最高点，基本维持在80%左右。

图3给出了两个班的前两章测试成绩。15级物理学共85人，有65人通过考试，其中15人成绩超过90分，20人不及格，不及格率和优秀率分别为23.5%和17.6%。15级应用物理学共53人，有45人通过考试，其中18人优秀，8人不及格，不及格率和优秀率分别为15%和34%。由此可见，光学课程课堂与实验综合教学模式在某些方面还是具有优势的，它能充分调动学生的学习积极性和自主性，加强教师与学生之间的沟通交流。

在研究新的教学模式过程中，也存在着很多问题：（1）学生刚接触这种新的教学模式，感觉非常新奇，注意力不集中，课堂纪律不好管理；（2）老师的工作量加大，既要准备课堂教学内容，还要做好相应的实验工作，一些岁数大的老师并不能很好的掌握此种教学模式；（3）在实验反转环节，由学生来重复实验，由于学生准备时间较短，导致学生在实验时出现各种各样的错误操作。此外，这样的盲目重复还容易造成仪器的损坏；（4）课程的内容增加了，既有理论内容，又有实验操作，课程的进度就会相应减慢，需要适当增加课时，如此等等。这种新的教学模式的发展，是需要不断的积累经验，探索方法的。但相比传统的教学方式，总的来说还是利大于弊的，我们也将在今后的工作中进一步完善和改进这种新颖的教学模式，以求能够更快的得到推广应用。

参考文献：

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