基于“對分課堂”的《光學》教學改革與實踐

朱湘萍++包本剛

摘 要：“對分課堂”在光學課堂中實施，提高了學生的自學能力、建立了良好的師生關系，真正實現了師生互動，有效提高了光學教學效果。通過“對分權責”，轉變教師的教學觀念，突出學生學習和解決問題的主體地位；通過“對分課堂”，優(yōu)化、整合當代教學方法，促進光學教學方法的改革，在實踐中，強調了光學教學大綱的編寫及教材的選取，保證了“對分課堂”可行性和有效性，最后探討“楊氏雙縫干涉”的實施，給“對分課堂”在課程教學改革中的應用提供一種參考。

關鍵詞：對分課堂 光學 課堂教學 教學改革 實踐

中圖分類號：G624 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0230-03

Abstract：The implementation of "PAD class" in the optical classroom has improved the students' self-learning ability and established a good teacher-student relationship， which has truly realized the interaction between teachers and students and effectively improved the effect of optical teaching.Through "the accrual basis"， teachers' teaching concept is changed， and the subject position of students' learning and solving problems is highlighted.Through the "PAD class"， the contemporary teaching methods is optimized and integrated in order to promote the reform of teaching methods of optics.In practice， the paper emphasizes the compilation of optical teaching syllabus and the selection of teaching materials， which guarantees the feasibility and effectiveness of the PAD class.Finally， the implementation of "Yang's double-slit interference" is discussed， which provides a reference for the application of "PAD class" in curriculum reform.

Key Words： Presentation-Assimilation-Discussion（PADclass）； Optics； Classroom teaching； Teaching reform； Practice

《光學》是物理學專業(yè)的重要的專業(yè)基礎課程，主要介紹光的干涉、光的衍射、幾何光學、光的偏振、光的吸收、光的散射以及量子光學等知識及應用[1]。光學課程的理論比較抽象，數學公式比較多，學生學習和應用比較困難，教師在備課過程中需要想盡一切辦法查找大量的、合適的資料來降低教學難度，但又要提高教學效果，這樣師生在《光學》課堂中都存在一定的壓力和負擔。因此，《光學》教學改革是高校教學改革的熱門問題。盡管有關專家通過教學方法、教學手段、教學內容等方面探討了《光學》教學改革，取得了一定的成效[2-6]，但《光學》課堂依舊采用整堂“講授式”教學模式，學生失去主動學習和自我探索的渠道，失去張揚自己的個性、展現自己機會，課堂氣氛比較沉悶，無法達到教學目標[7]。2014年復旦大學張學新教師提出了“對分課堂”教學模式，所謂“對分課堂”就是把教學按照“講授階段、內化吸收”及“課堂討論”三個過程來實施，而把課堂時間一半給教師講授，一半給學生討論[8]?！皩Ψ终n堂”整合了傳統(tǒng)的“講授式”和“討論式”，適合當代大學生的需求，本文依托“對分課堂”，探討《光學》課堂教學改革與實施，提高《光學》課堂教學的效果，為培養(yǎng)應用轉型學生提供一個參考。

1 “對分課堂”在《光學》課堂教學改革中的應用

1.1 “對分權責”，促進教學觀念改變

教師的教學觀念直接影響了教學效果，教師應該根據《光學》教學內容和現代大學的特點轉變教學觀念，真正體現了大學課堂以“教師為主導，以學生為主體”原則和教學觀念。在傳統(tǒng)的講授式的教學中，教師扮演的是一個權威者的角色，課堂中展現的是教師一個人的精彩，教師自我贊嘆、自我欣賞、自我陶醉，無法吸引學生的注意力、無法激發(fā)學生學習的欲望，而學生在課堂中玩手機、發(fā)呆或者做其他與課堂教學無關的事情[9]。所謂“對分權責”，是指在對分課堂的講授階段，教師講什么、怎么講，由教師決定，這是教師的權利；在獨立學習和獨立做作業(yè)階段，教師給出基本目標，至于如何學、討論什么問題，由學生決定，更多體現的是學生個體的權利，小組討論，如何討論，討論什么問題，由小組成員共同決定，體現的是集體的權利，全部抽查是教師的權利，而自由提問是學生的權利，最終的總結是教師的權利。這樣教師和學生分割了教學過程的控制權利，實現了權責對分[9]。通過權責對分，學生學習的自主性大大提高，真正體現了大學課堂以“教師為主導，以學生為主體”的原則和教學觀念。因此對分課堂激發(fā)了學生學習的積極性，促進了學生學習方法的改正，為教師節(jié)省了大量的時間，使教師在教學中起到引導和啟發(fā)的作用，發(fā)揮學生的主體能動性。endprint

1.2 “對分課堂教學法”促進《光學》教學方法改革

目前在教育改革時代里，探索和發(fā)現了很多新型的教學方法，比如合作學習、自主課堂、案例教學法、翻轉課堂與慕課等多種教學方法。這些教學方法中，有些強調學生學習的方法，比如合作學習，有些強調教師講授法，比如案例分析法，有些強調教學活動的組織形式，比如翻轉課堂等。而對分課堂整合了這些教學方法的優(yōu)點，促進了教學方法改革。比如對于“楊氏雙縫干涉”這個知識點，如果采用合作學習的教學方法，一般將同性學生按2人一組，學習成績較好或者能力較強的擔任小組長，按照教師提供的引導性問題進行預習和自學，就不懂的問題通過合作學習解決；而對分課堂部分利用了小組合作學習，但與小組合作學習不一樣，通常希望4人一個小組，以增加學生的觀點、思路多樣性，更有利于制造認知的沖突，形成思維的碰撞，盡量包含2個男生和2個女生，讓異性在群體活動中互動交往，促進異性同學相互認識和了解；對分課堂小組成員無論成績好壞、能力高低，對分課堂小組討論是平等交流，對分課堂的小組長由組內成員輪流擔任，與個人的能力、成績等因素無關。對分課堂教學方法體現了學生是平等的，沒有等級區(qū)別的，所以學生都有機會表現自己、展現自己，符合現代大學生的心理，人人都積極參與課堂教學，提高了課堂教學效果[9]。

2 “對分課堂”在《光學》課堂教學中的實施

2.1 《光學》課程“對分”教學大綱的編寫

教學大綱是對學生權利的最基本的尊重，學生可以評估自己在這門課上的投入是多少，收獲是多少，有多大可能獲得怎樣的最終成績。湖南科技學院理學院《光學》總開課時間為72學時，理論課時間56學時，主要介紹了基礎的幾何光學以及物理光學，光學實驗課時16學時，其中光學實驗是單獨設課的。對分課堂中《光學》教學大綱，包含課程教材（含上課的教材及輔助教材）、課程描述及教學目標、課程進展安排、重要信息（教師信息、課代表信息、資源信息等）、作業(yè)提交系統(tǒng)、課程考核方式等，其中課程進展安排要詳細，要突出講授或討論的對象。下面以“第一章光的干涉”為例來進行對分課堂教學的安排，見表1。

2.2 《光學》課程“對分課堂”教材的選取

對分課堂對教材的要求比較高，沒有合適的教材，對分課堂的效力不能得到充分的發(fā)揮。教材一般是指教科書，但廣義的教材指教師在課程中為學生學習準備所有的材料。教師精講之后，課后學生要以教材為媒介，進行深入、透切的學習。國外有很多優(yōu)秀教材，案例完整、內容豐富、排版精美、圖文并茂，編寫時會考慮學生的學習過程，適合學生課后閱讀和學習。國內的大部分教材內容過多、過難，語言過于學術化，缺乏豐富的細節(jié)，不適合學生自己閱讀。所以選擇對分課堂的教材，應該包括基本性（反映學科最核心的基本概念和基本原理）、完整性、系統(tǒng)性（體系結構清晰、明了、嚴謹）、正確性、簡潔性、可讀性（生動有趣、不晦澀難懂）、豐富性、多樣性（不同同學可以關注不同的內容）、時代性（反映學科最新進展）、適宜性等幾個基本的要素[9]。

2.3 “楊氏雙縫干涉”對分課堂的實施

對分課堂的教學設計直接影響對分課堂的實施效果，基于“對分課堂”光學課程教學設計主要包括光學課程簡介、光學課程設計、光學效果評估、學生反饋、課后小結。其中光學課程簡介主要包括光學教材分析、光學課程描述、光學教學目標、授課對象、考核方式，而光學課程教學設計是重點，要突出教師講授的具體內容，主要是框架、重點、難點、基本概念、定理等以及小組分組、討論的主題及時間分配等。下面就“楊氏雙縫干涉”來討論“對分課堂”中光學教學具體設計及實施。

2.3.1 課堂講授

（1）針對楊氏雙縫干涉，講解一些基本概念、框架、做一些簡單的理論分析，注意“精講留白”。闡述光程和光程差的概念、介紹楊氏雙縫干涉裝置、推導接收屏幕某點到兩縫之間的光程差的數學表達式，判斷接收屏幕上某點明、暗情況，求出接收屏某點離接收屏幕中心的位置與光程差的關系式。

（2）課外作業(yè)的布置，要注意突出主題、突出重點和難點，難易適中。

①相鄰明紋（或相鄰暗紋）間距與哪些因素有關；②某一單色光通過楊氏雙縫干涉的條紋特征；③同一實驗裝置，比較不同波長的光同一的位置離中央明紋的遠近；④用白光通過楊氏雙縫干涉裝置，會有什么現象，怎樣解釋。

（3）小組分組。

采用隨機抽簽的方式分組，每組3～4人，記為A，B，C，……組，每組座位固定（方便老師考勤）。中間根據情況重新分組（大致每3或4次課分組1次）[10]。

2.3.2 隔堂討論

由于光學理論知識比較抽象、數學推導比較多，為了節(jié)約上課時間完成教學任務，我們采用隔堂討論。在討論開始階段，教師可以2min時間回顧上節(jié)課的內容和作業(yè)要求，然后開始討論。討論的程序大致分為4個部分。

（1）小組討論（20min）：要求學生圍繞作業(yè)特別是“亮考幫”，針對各自的收獲、困惑、疑難，相互切磋學習，共同解決問題。比如，每個學生先向其他3名組員解釋一下自己的“亮閃閃”是什么，為什么自己覺得這個點最精彩；學生可以把自己的“考考你”問題拋出來，請其他同學解答，看他們是否能解釋清楚，也可以把自己的“幫幫我”問題提出來，請其他的學生解答。

（2）教師抽查（10min）：教師隨機抽出3～4個小組，每組再隨機抽取1名學生，分享小組剛剛討論的精華或提出尚未解決的問題。

（3）自由提問（8min）：教師邀請全班學生自由發(fā)言，無論個人還是小組，只要有遺留問題的，都可以提出來，教師給予解答。

（4）教師總結（5min）：教師就“楊氏雙縫干涉”相關內容和同學們表現的兩方面作簡單總結，同時把學生遺漏、需要深化、提升的問題講解一下，結束整個隔堂討論。

3 結語

“對分課堂”在光學課堂中實施，提高了學生的自學能力、建立了良好的師生關系，真正實現了師生互動，有效提高了光學教學效果。通過“對分權責”，轉變了教師的教學觀念，突出學生學習和解決問題的主體地位；“對分課堂”，優(yōu)化、整合了當代教學方法，促進了光學教學方法的改革，提高了學生合作學習的能力及交流表達能力。在具體實施過程中，強調了光學教學大綱的編寫及教材的選取，目的是保證了“對分課堂”在光學教學實施中可行性和有效性。而課程教學設計是“對分課堂”的心臟，最后重點探討了“對分課堂”在“楊氏雙縫干涉”教學設計中具體實施，給“對分課堂”在今后課程教學改革中應用提供一種參考。

參考文獻

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[2] 李錢光，易旭農，陳歡，等.物理光學課程教學改革的探索[J].輕功科技2016（10）：142-143.

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[10] 馬勇，沈凱凱.對分課堂在大學經濟學課堂中的運用探討[J].人力資源管理，2017（2）：153-155.endprint