張興強(qiáng) 蔡青 胡永金 毛書(shū)哲
摘要:反思性教學(xué)作為一種重要的教學(xué)方法,已廣泛應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)之中。近兩年通過(guò)對(duì)激光原理與技術(shù)課程的反思性教學(xué),課程組調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化了教學(xué)方式,改進(jìn)了教學(xué)方法,理順了教學(xué)環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)教師對(duì)“教學(xué)”的反思和學(xué)生對(duì)“學(xué)習(xí)”的反思,激光原理與技術(shù)課程的及格率上升到了100%,優(yōu)良率提高了10%以上,考研通過(guò)率超過(guò)80%,這表明反思性教學(xué)取得了良好的教學(xué)效果。在今后的教學(xué)活動(dòng)中,課程組將進(jìn)一步完善反思性教學(xué)過(guò)程,推廣反思性教學(xué)成果,并嘗試其他重要的教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞:反思性教學(xué);激光原理與技術(shù)課程;課程組;應(yīng)用探索
光學(xué)是最古老的物理知識(shí)之一,人類對(duì)光的本性、光的傳播、光與物質(zhì)的相互作用等進(jìn)行了漫長(zhǎng)而艱苦的探索,直到二十世紀(jì)六十年代初,世界上第一臺(tái)紅寶石激光器才得以問(wèn)世。自此光學(xué)的歷史開(kāi)啟了新的篇章,光學(xué)研究步入了高歌猛進(jìn)的時(shí)代。激光器的發(fā)明促進(jìn)了非線性光學(xué)、相干光學(xué)、量子光學(xué)、光學(xué)儀器、精密光學(xué)檢測(cè)等科技的發(fā)展。激光原理與技術(shù)屬于物理學(xué)大類的光學(xué)分支,主要介紹激光的基本原理和基礎(chǔ)技術(shù)。激光原理與技術(shù)課程以普通物理學(xué)、高等數(shù)學(xué)、光學(xué)、量子力學(xué)、原子物理學(xué)等為基礎(chǔ),具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、數(shù)學(xué)表述及推導(dǎo)復(fù)雜、背景知識(shí)豐富等特征,這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程望而生畏,進(jìn)而失去學(xué)習(xí)興趣。為了克服他們的畏難情緒,激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性,激光原理與技術(shù)課程組的教師們?cè)诙嗄甑慕虒W(xué)實(shí)踐中不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,改良教學(xué)方法,改革教學(xué)手段,希望達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,但大多數(shù)情況下都是事與愿違,這迫使教師們不得不對(duì)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行全面反思。因此,在近兩年激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)中,教師們開(kāi)展了反思性教學(xué),期望通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)環(huán)節(jié)等的改革來(lái)增強(qiáng)教學(xué)效果,以便有效調(diào)節(jié)好教師的“教學(xué)”與學(xué)生的“學(xué)習(xí)”之間的平衡,特別是對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),應(yīng)逐步激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,使其從“被動(dòng)接受知識(shí)”變?yōu)椤爸鲃?dòng)探求真知”,恢復(fù)學(xué)習(xí)的積極性、能動(dòng)性和創(chuàng)造性。
一、反思性教學(xué)
反思性教學(xué)可以引入華東師范大學(xué)熊川武教授給出的定義:反思性教學(xué)是教學(xué)主體借助行動(dòng)研究,不斷探究與解決自身和教學(xué)目的以及教學(xué)工具等方面的問(wèn)題,將“學(xué)會(huì)教學(xué)”(Learning how to teach)與“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”(Learning how to learn)結(jié)合起來(lái),努力提升教學(xué)實(shí)踐合理性,使自己成為學(xué)者型教師的過(guò)程。
反思性教學(xué)是對(duì)豐富而復(fù)雜的教學(xué)情境以及教學(xué)環(huán)節(jié)產(chǎn)生一定的應(yīng)激反應(yīng),以此調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)方式,改進(jìn)教學(xué)方法,重構(gòu)教學(xué)環(huán)節(jié)等,從而提升教學(xué)效果。反思性教學(xué)需要從教師的日常教學(xué)和學(xué)生的課堂、課外學(xué)習(xí)等方面發(fā)力,努力協(xié)調(diào)好“教”與“學(xué)”之間的固有矛盾,如此不但可以提高教師的專業(yè)能力和授課水平,而且能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和探索性,訓(xùn)練其思維能力和創(chuàng)新能力,確保反思性教學(xué)貫穿于激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)活動(dòng)后,取得良好的教學(xué)效果。
二、對(duì)激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)反思
(一)反思教學(xué)內(nèi)容
激光原理與技術(shù)是光電信息科學(xué)與工程專業(yè)為大三下學(xué)期本科生開(kāi)設(shè)的必修專業(yè)核心課程。由于該課程關(guān)聯(lián)的相關(guān)知識(shí)較多,學(xué)生在進(jìn)入課程學(xué)習(xí)前應(yīng)掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)。為了了解學(xué)生對(duì)激光原理與技術(shù)課程的學(xué)習(xí)狀況,課程組開(kāi)展了畢業(yè)生和在校生調(diào)研。從調(diào)研數(shù)據(jù)或信息可知,本課程計(jì)劃的教學(xué)內(nèi)容主要存在以下不足:①教學(xué)內(nèi)容安排太多。②緒論部分介紹了較多的科技前沿和應(yīng)用領(lǐng)域等,占用了過(guò)多的課堂學(xué)時(shí)。此外,典型激光器和新型激光器一章介紹的大部分知識(shí)可以通過(guò)看書(shū)或?yàn)g覽電子教案得以解決。③激光原理與技術(shù)涉及很多數(shù)學(xué)知識(shí),必要的數(shù)學(xué)推導(dǎo)是不能省略的,但所有的數(shù)學(xué)推導(dǎo)都按部就班地演示出來(lái)就完全沒(méi)有必要了。
在近兩年的課堂教學(xué)中,課程組調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容。為了在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)順利完成教學(xué)任務(wù),首先教師們提前將電子課件上傳到學(xué)習(xí)通,緒論部分不涉及具體的基本原理和基礎(chǔ)技術(shù),學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)通了解激光技術(shù)的發(fā)展背景、動(dòng)態(tài)、前沿以及最新應(yīng)用等,由此激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。教師們省略了緒論部分的講授,節(jié)省了寶貴的課堂學(xué)時(shí)。典型激光器和新型激光器一章也作類似處理,大部分內(nèi)容通過(guò)學(xué)習(xí)通解決。其次,在課堂教學(xué)中省略了繁復(fù)冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過(guò)程,課堂教學(xué)力求思路清晰,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),重點(diǎn)突出。最后,以學(xué)生理解激光原理與技術(shù)課程的物理思想與脈絡(luò)為是,如何在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)完成較多的教學(xué)內(nèi)容,除了刪減不必理解的鋪墊知識(shí)和拓展知識(shí)之外,還應(yīng)該講清楚課程的物理思路、輪廓和思想等,在學(xué)生的心里必須清晰地刻畫(huà)出激光知識(shí)的概念、原理、規(guī)律、應(yīng)用以及它們之間的相互聯(lián)系,才能保證在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成計(jì)劃的教學(xué)內(nèi)容,并取得良好的成績(jī)。
(二)反思教學(xué)方式
在激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐中,教師們根據(jù)該專業(yè)的培養(yǎng)方案和畢業(yè)要求認(rèn)真?zhèn)湔n。在深入領(lǐng)會(huì)培養(yǎng)目標(biāo)的前提下,挑選權(quán)威性的優(yōu)秀教材,編寫(xiě)好電子教案,準(zhǔn)備好課堂講稿和課程進(jìn)度表,一切工作都是圍繞課堂教學(xué)做足充分的準(zhǔn)備,教學(xué)的焦點(diǎn)完全集中在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)。課外的教學(xué)延伸僅僅只是布置適量的作業(yè),一方面是為了訓(xùn)練學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力,確保所學(xué)知識(shí)能夠?qū)W以致用;另一方面是用以檢驗(yàn)課堂教學(xué)效果,及時(shí)發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。
針對(duì)教學(xué)方式存在的弊端,課程組深入實(shí)際,仔細(xì)調(diào)研,不斷優(yōu)化教學(xué)方式。盡管課堂、課外相結(jié)合的教學(xué)方式存在一定的不足,但徹底將其從教學(xué)活動(dòng)中加以摒除也是不可取的。因此,在原有教學(xué)方式的基礎(chǔ)上,教師們引入線上、線下相結(jié)合的教學(xué)方式來(lái)彌補(bǔ)其中的不足,上課前盡早將教學(xué)內(nèi)容的電子教案上傳到學(xué)習(xí)通,學(xué)生能夠提前預(yù)習(xí)相關(guān)的知識(shí),不明白的地方學(xué)生之間可以相互探討。如果在課堂教學(xué)或課外作業(yè)中學(xué)生遇到各種難題,課程組會(huì)定期開(kāi)放教研室,留出必要的答疑時(shí)間,以便線下處理好這些難題。通過(guò)線上、線下相結(jié)合方式的補(bǔ)充,原有課堂、課外相結(jié)合的教學(xué)方式相得益彰,教學(xué)成績(jī)得到了很大的提升。
(三)反思教學(xué)方法
激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容多,涉及的橫向知識(shí)面較廣,如果學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握情況存在差異,那么需要講解或提示的教學(xué)內(nèi)容必然增加。盡管安排了足夠的學(xué)時(shí),但對(duì)所有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)講解也是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事情。為了在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成計(jì)劃的教學(xué)內(nèi)容,教師們主要采用講授法來(lái)實(shí)施課堂教學(xué)。講授法實(shí)質(zhì)上對(duì)學(xué)生的要求較高,無(wú)論是常識(shí)性知識(shí),還是重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)等都需要學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出應(yīng)激性反應(yīng),一方面是對(duì)教師課堂用語(yǔ)的理解程度所做的反應(yīng),具體包括:①教師的課堂用語(yǔ)是否表達(dá)到位,這是客觀性的。②學(xué)生對(duì)教師的課堂用語(yǔ)是否理解,對(duì)知識(shí)是否領(lǐng)悟,這是主觀性的。另一方面是對(duì)教學(xué)內(nèi)容所做的邏輯性反應(yīng),具體包括:教學(xué)內(nèi)容的邏輯是否嚴(yán)謹(jǐn),層次是否紊亂。知識(shí)是有前因后果的,鋪墊知識(shí)是否到位?重點(diǎn)知識(shí)是否突出?這些問(wèn)題有著內(nèi)在的邏輯關(guān)系,教師的頭腦里是非常清楚的,但如何傳授給學(xué)生則變成了一項(xiàng)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
根據(jù)上述原因可知,在教學(xué)實(shí)踐中完全依靠講授法是站不住腳的,這不利于知識(shí)的傳授和教學(xué)質(zhì)量的提高。但摒棄講授法之后,采用新的教學(xué)方法必然使得教學(xué)內(nèi)容無(wú)法在規(guī)定的學(xué)時(shí)內(nèi)完成。因此,課程組在調(diào)整教學(xué)內(nèi)容并優(yōu)化教學(xué)方式的基礎(chǔ)上引進(jìn)了演示法和探究法。演示法主要采用課堂實(shí)物演示和多媒體圖像演示,目的是為了加強(qiáng)學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)和難點(diǎn)問(wèn)題的理解,使復(fù)雜的知識(shí)脈絡(luò)簡(jiǎn)單化,便于學(xué)生掌握和應(yīng)用。課堂實(shí)物演示具有直觀、具體等特點(diǎn),例如講授激光束的發(fā)射角時(shí),教師帶上一只激光指示筆,先垂直指向近處的白色墻壁,然后再垂直指向遠(yuǎn)處的教室后墻壁,在不同距離處激光束投射在白色墻壁上的光斑大小不同,以此啟發(fā)學(xué)生:激光束不是一絲細(xì)束,而是存在一定的發(fā)散角。發(fā)散角從何而來(lái)?由此引導(dǎo)學(xué)生從感官直覺(jué)過(guò)渡到理論分析。探究法主要針對(duì)一些重要內(nèi)容或應(yīng)用等開(kāi)展探討性教學(xué),一方面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其盡快掌握必修的專業(yè)知識(shí),另一方面引導(dǎo)學(xué)生在充分理解基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,發(fā)現(xiàn)與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用。探究法既可以在課堂上進(jìn)行,也可以在課后拓展。由于演示法和探究法不一定占用課堂時(shí)間,這不僅極大地縮短了課內(nèi)學(xué)時(shí),而且培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
(四)反思教學(xué)環(huán)節(jié)
激光原理與技術(shù)課程長(zhǎng)期以來(lái)主要采用課堂教學(xué)的方式,偶有極少量的課外作業(yè)以鞏固教學(xué)內(nèi)容。固化的教學(xué)環(huán)節(jié)難以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)產(chǎn)生積極的作用,為了在課堂上利用有限的學(xué)時(shí)去完成大量的教學(xué)內(nèi)容,教師必然會(huì)長(zhǎng)篇累牘地滿堂灌,這些強(qiáng)塞給學(xué)生的知識(shí),不僅不利于它們的吸收,而且極易產(chǎn)生學(xué)習(xí)疲勞。此外,學(xué)生盲目接受的教學(xué)內(nèi)容是否能夠應(yīng)用到合適的場(chǎng)景也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
這種課堂、課外相互補(bǔ)充的教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)于呆板,只有從教師到學(xué)生的“教學(xué)”,失去了從學(xué)生到教師的“學(xué)習(xí)”,更沒(méi)有體現(xiàn)出從學(xué)生到教師的“質(zhì)疑”,這不利于知識(shí)的傳授,為此課程組對(duì)這種僵化的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深刻的反思。教師們感到整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程也是嚴(yán)格遵循辯證法的,教學(xué)是教師與學(xué)生之間交互作用的過(guò)程,無(wú)論教師的“教學(xué)”還是學(xué)生的“學(xué)習(xí)”都是教學(xué)環(huán)節(jié)的兩個(gè)方面。故首先需要解決好“教學(xué)”與“學(xué)習(xí)”是否脫節(jié)的問(wèn)題。其次,需要解決好理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是否脫節(jié)的問(wèn)題,理論學(xué)習(xí)是學(xué)生掌握知識(shí)并應(yīng)用知識(shí)的基礎(chǔ),實(shí)踐教學(xué)是對(duì)理論知識(shí)的檢驗(yàn)、鞏固和應(yīng)用。課程組將一些課堂知識(shí)轉(zhuǎn)移到實(shí)踐教學(xué)中,在縮短課堂學(xué)時(shí)的同時(shí),強(qiáng)化了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生在深入了解理論知識(shí)的前提下,鍛煉了實(shí)踐操作能力,掌握了運(yùn)用知識(shí)的技能。最后,需要解決好線上學(xué)習(xí)與線下學(xué)習(xí)是否脫節(jié)的問(wèn)題。
(五)反思教學(xué)效果
教學(xué)活動(dòng)的最終指標(biāo)歸結(jié)為教學(xué)效果。誠(chéng)然教學(xué)效果受到各種因素的影響,如教師的、學(xué)生的、主觀的、客觀的等,這些因素交織在一起,共同作用于教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),比較直觀且客觀的判據(jù)是學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī),大體上反映了教學(xué)效果。以往的教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生接收大量的課堂信息,基本上沒(méi)有太多的時(shí)間進(jìn)行思考,即使課外有時(shí)間加以思考,各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)也很難吃透,更談不上對(duì)物理圖景地理解了,這導(dǎo)致他們費(fèi)了很大的精力,要么沒(méi)有真正掌握教學(xué)內(nèi)容,要么學(xué)會(huì)了基礎(chǔ)知識(shí)但無(wú)法應(yīng)用。最直接的證據(jù)是學(xué)生的考試成績(jī)不佳,沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果。
通過(guò)分析多屆學(xué)生的卷面,課程組發(fā)現(xiàn)考試失分的主要原因是學(xué)生沒(méi)有理解一些基本的概念、原理、規(guī)律、公式等,沒(méi)有理解就難以記憶,知識(shí)的應(yīng)用更是難上加難。經(jīng)過(guò)對(duì)教學(xué)效果的深刻反思,教師們合理調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容,科學(xué)優(yōu)化了教學(xué)方式,逐步改進(jìn)了教學(xué)方法,持續(xù)重構(gòu)了教學(xué)環(huán)節(jié),經(jīng)過(guò)近兩年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,教學(xué)效果得到了很大的提升。
三、 反思性教學(xué)對(duì)激光原理與技術(shù)課程的促進(jìn)作用
從廣義上講,反思性教學(xué)是指教師對(duì)激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)效果等進(jìn)行全面反思。教師是施教的主體,把控著整個(gè)教學(xué)過(guò)程。在日常的教學(xué)活動(dòng)中,教學(xué)內(nèi)容是否合適?教學(xué)方式是否得當(dāng)?教學(xué)方法是否科學(xué)?教學(xué)環(huán)節(jié)是否合理?教學(xué)效果是否滿意?這些問(wèn)題都值得教師們予以深刻反思。
從狹義方面而言,反思性教學(xué)也包括學(xué)生對(duì)激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容等進(jìn)行認(rèn)真反思。一切教學(xué)活動(dòng)都是以學(xué)生為中心的,學(xué)生是受教的主體,引領(lǐng)著教學(xué)活動(dòng)的動(dòng)向。在具體的實(shí)施過(guò)程中,教學(xué)內(nèi)容是否易于理解接受?教學(xué)方式是否過(guò)于機(jī)械單調(diào)?教學(xué)方法是否過(guò)于簡(jiǎn)單粗暴?教學(xué)環(huán)節(jié)是否存在脫節(jié)紊亂?教學(xué)質(zhì)量能否得到保障提升?這些問(wèn)題應(yīng)該引起學(xué)生的警覺(jué),任何方面出現(xiàn)紕漏,后果將不堪設(shè)想。近兩年通過(guò)對(duì)激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)反思,學(xué)生在課堂上增強(qiáng)了與教師的互動(dòng),不懂的問(wèn)題當(dāng)堂解決,課堂氣氛變得更加活躍。除了課堂學(xué)習(xí),學(xué)生能夠按時(shí)完成課外作業(yè),積極參與線下答疑和學(xué)習(xí)通答疑,學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性被充分地調(diào)動(dòng)了起來(lái)。
教師對(duì)“教學(xué)”的反思與學(xué)生對(duì)“學(xué)習(xí)”的反思是辯證統(tǒng)一的,它們相互依賴,相互制約,貫穿于教學(xué)活動(dòng)的始終。教師對(duì)“教學(xué)”的反思指引著教學(xué)活動(dòng)的方向,這為順利完成培養(yǎng)目標(biāo)并達(dá)成畢業(yè)要求鋪平了道路;學(xué)生對(duì)“學(xué)習(xí)”的反思調(diào)整著教學(xué)活動(dòng)的節(jié)奏,不斷完善著教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié),兩者相得益彰。通過(guò)開(kāi)展反思性教學(xué),學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到了很大的提高,并取得了良好的學(xué)習(xí)效果。
四、 結(jié)語(yǔ)
在激光原理與技術(shù)課程的教學(xué)中,課程組深刻反思了以往教學(xué)過(guò)程中存在的突出問(wèn)題。通過(guò)反思性教學(xué),教師們調(diào)整了教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化了教學(xué)方式,改進(jìn)了教學(xué)方法,重構(gòu)了教學(xué)環(huán)節(jié),使教學(xué)內(nèi)容更加合適,教學(xué)方式更為妥當(dāng),教學(xué)方法更加科學(xué),教學(xué)環(huán)節(jié)更為合理,在此基礎(chǔ)上取得了良好的教學(xué)效果。盡管如此,教師們將繼續(xù)開(kāi)展反思性教學(xué),并將成果推廣到其他課程的教學(xué)。同時(shí),在反思性教學(xué)的基礎(chǔ)上,課程組擬嘗試探究性教學(xué)、交互式教學(xué)、引導(dǎo)式教學(xué)等。
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基金項(xiàng)目:湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院2021年教研改革項(xiàng)目(JY2021031)資助。