文 | 曹霽

對(duì)于許多人來說，物理是晦澀的、深?yuàn)W的，但在山東省濟(jì)鋼高級(jí)中學(xué)，為了讓學(xué)生體會(huì)物理的神奇與奧妙，物理教師于承霖把“魔法”帶到了課堂上——隔空打牛、意念控物、讓水瞬間結(jié)冰……這可不是于承霖真的有什么“特異功能”，而是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、讓學(xué)生愛上物理所做的課前小實(shí)驗(yàn)。這些看似和課程無關(guān)的實(shí)驗(yàn)，究竟給學(xué)生帶來了哪些改變？答案就藏在于承霖的“魔法課堂”中……

打開活力課堂的“金鑰匙”

于承霖從小就是一個(gè)愛“拆家”的孩子，家里的玩具、小家電、家具都沒能逃出他的“魔爪”，用他的話說，自己“很享受探索未知事物的興奮感和滿足感”。所幸父母并沒有因此而批評(píng)、懲罰他，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)這個(gè)愛好便一直保留了下來。高中時(shí)期，于承霖就讀的是以“創(chuàng)新”為特色的章丘四中，在這里，他突出的實(shí)踐能力、天馬行空的創(chuàng)意成了最寶貴的財(cái)富。在學(xué)校的支持下，他赴北京參加全國青少年創(chuàng)意大賽并獲得了金獎(jiǎng)，這更堅(jiān)定了他學(xué)習(xí)物理的信心。高考后，他如愿考上了西南大學(xué)物理專業(yè)的公費(fèi)師范生。

回憶起高中生活，于承霖覺得這段時(shí)光對(duì)他的教學(xué)風(fēng)格和形式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，“一位鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、善于呵護(hù)學(xué)生好奇心的教師，必然會(huì)培養(yǎng)出熱愛學(xué)習(xí)、靈活應(yīng)變、不怕困難的學(xué)生”。畢業(yè)后，于承霖回到了家鄉(xiāng)，準(zhǔn)備為更多學(xué)子帶來物理學(xué)的盛宴。然而初為人師，他有些力不從心，既要作為班主任承擔(dān)許多非教學(xué)任務(wù)，又要竭盡全力保證學(xué)生的成績(jī)，為高考打好基礎(chǔ)，根本沒有精力來探究和發(fā)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，遇到課標(biāo)要求做的實(shí)驗(yàn)也大多只是給學(xué)生快速演示一下了事。一來，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備是個(gè)“大工程”，由于學(xué)校只有一個(gè)實(shí)驗(yàn)員，所以大部分實(shí)驗(yàn)還是需要教師自己準(zhǔn)備器材、做演示、統(tǒng)計(jì)耗材等，有時(shí)候湊齊全班需要用的實(shí)驗(yàn)器材甚至需要一周或更久。二來，高中的課時(shí)比較緊張，原本應(yīng)該屬于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)間被用填鴨式的講課和練習(xí)擠占，畢竟像“玩兒”一樣的實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)不如多講幾道題來的“實(shí)惠”?？墒菨u漸地，于承霖發(fā)現(xiàn)，單純地講授課本知識(shí)或者敷衍了事的實(shí)驗(yàn)并不能吸引學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且課堂效果很不理想。他開始反思，如何讓學(xué)生真正走近物理、了解物理的魅力所在？

意大利科學(xué)家伽利略曾說過：“一切推理都必須從觀察與實(shí)驗(yàn)得來?！边@和德國思想家馬克思的“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”不謀而合，二者都指向了實(shí)驗(yàn)的必要性和重要性?！昂芏鄬W(xué)生覺得物理就是干巴巴的公式定理，又抽象又晦澀，不如化學(xué)‘絢爛’，也不如生物‘有趣’，對(duì)他們沒有太大吸引力，學(xué)習(xí)興趣不高。尤其在新高考之后，選擇物理作為高考科目的學(xué)生大幅減少?！睂W(xué)生們對(duì)物理“避之不及”的狀態(tài)警醒了于承霖，他決定開展一場(chǎng)轟轟烈烈的課堂改革。

某天上課前，于承霖如往常一般走進(jìn)教室，看著無精打采的學(xué)生，他拿出一個(gè)礦泉水瓶，“下面我給大家變個(gè)戲法”，說著就將手中的礦泉水瓶猛地一晃，瓶中的水立刻凝結(jié)成冰。學(xué)生們“哇”的一聲驚呼，立馬打起了精神，七嘴八舌地猜起了實(shí)驗(yàn)原理。于承霖緩緩道來：“這是一種過冷現(xiàn)象，是指液體或氣體的溫度到其凝固點(diǎn)以下，但沒有凝固，原因一般是液體太過純凈，沒有凝固所需的‘凝結(jié)核’。缺少‘凝結(jié)核’的液態(tài)水可以較長(zhǎng)時(shí)間保持在冰點(diǎn)以下而不結(jié)冰，但只要投入少許該物質(zhì)的晶體，或者像剛才那樣搖晃液體，便能誘發(fā)結(jié)晶，讓液體迅速凝固?！敝v解完，于承霖還鼓勵(lì)學(xué)生回家之后利用家里的冰箱、純凈水或蒸餾水做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。那節(jié)課，學(xué)生們沒有一個(gè)打瞌睡的，聚精會(huì)神地聽完了整節(jié)課。

實(shí)驗(yàn)似乎為于承霖的課堂打開了一扇新大門，每節(jié)課的導(dǎo)入環(huán)節(jié)，他都會(huì)以一個(gè)小實(shí)驗(yàn)開頭，大家笑稱他的課堂為“魔法課堂”。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并不是靠“刷題”培養(yǎng)起來的，而是真正觸發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣和內(nèi)在動(dòng)力，在實(shí)踐中領(lǐng)悟科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的真諦。“真正需要改變的，不是增加多少實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時(shí)，而是扭轉(zhuǎn)教師的教學(xué)意識(shí)。什么時(shí)候大家覺得上課做實(shí)驗(yàn)不是‘浪費(fèi)時(shí)間’，能重視起實(shí)驗(yàn)探究對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的更深遠(yuǎn)的影響，比如他們對(duì)新生事物的好奇，對(duì)人、自然和社會(huì)關(guān)系的認(rèn)知，實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等，才是真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義。”于承霖說。

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)認(rèn)為，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有密切的相關(guān)性，能夠有效引起學(xué)生的視覺追求，激活思維，強(qiáng)化記憶。

生活是最富魅力的“實(shí)驗(yàn)場(chǎng)”

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)認(rèn)為，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有密切的相關(guān)性，能夠有效引起學(xué)生的視覺追求，激活思維，強(qiáng)化記憶。教師如何進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境設(shè)計(jì)？在于承霖看來，真實(shí)生活是最富魅力的“實(shí)驗(yàn)場(chǎng)”。課前的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)并不一定要與本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)，有時(shí)候是一條有趣的新聞引發(fā)的物理思考，有時(shí)候是實(shí)際生活中遇到的問題和困惑。

一天，于承霖偶然看到了一條“男子花6萬元買的金條竟被磁鐵吸住”的新聞，他立刻產(chǎn)生了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)靈感。雖然沒有錢買金條，但于承霖從家里找到了一塊鋁板。第二天，他把磁鐵和鋁板帶到班里，問道：“看完這條新聞，大家覺得金條是真的還是假的？”學(xué)生們立刻展開了激烈的討論，有的說肯定是假的，不然怎么會(huì)被磁鐵吸??；有的看了新聞知道金條是真的，卻又說不出原因。于承霖沒有直接告訴學(xué)生答案，而是嘗試用磁鐵“吸”鋁板，結(jié)果鋁板竟然真的發(fā)生了移動(dòng)。反復(fù)確認(rèn)了幾次實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，學(xué)生們好奇地問起了原理，于承霖這才解釋道：“雖然在我們的印象中，磁鐵只能吸住鐵、鎳、鈷等易被磁化的物質(zhì)，但我們忽視了一個(gè)重要因素——楞次定律。當(dāng)磁鐵與金條在做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，金條內(nèi)部的磁通量發(fā)生了變化，產(chǎn)生了渦電流，因此才會(huì)導(dǎo)致金條有晃動(dòng)。”實(shí)驗(yàn)畢，于承霖再次強(qiáng)調(diào)了“要用科學(xué)的手段驗(yàn)證猜測(cè)，物理從不會(huì)騙人”的道理，讓學(xué)生們明白，看似深?yuàn)W抽象的物理知識(shí)，就藏在身邊一樁樁一件件的日常小事中。

類似這樣的生活實(shí)驗(yàn)情境還有很多，比如“電梯里手機(jī)為什么沒信號(hào)”“加冰的飲料為什么喝起來更爽”“電池底部的聚能環(huán)到底是什么東西”……于承霖堅(jiān)持生活實(shí)驗(yàn)教學(xué)有他自己的理由：“一是學(xué)科屬性，物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，沒有實(shí)驗(yàn)的推動(dòng)和支撐，物理學(xué)肯定發(fā)展不到今天的水平。物理學(xué)發(fā)展史就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究史，而所有的物理問題和實(shí)驗(yàn)素材都來自生活。二是學(xué)生發(fā)展的要求，生活中提煉出的實(shí)驗(yàn)?zāi)芾鼘W(xué)生與物理的距離，讓他們最大限度地接近萬事萬物的真相，極大地激發(fā)學(xué)生的興趣，培養(yǎng)其科學(xué)核心素養(yǎng)，為他們未來發(fā)展提供更多可能?！?/p>

除了生活實(shí)驗(yàn)，“魔法課堂”備受學(xué)生喜愛的原因還有于承霖身上“理工男”的幽默?！叭W(wǎng)首測(cè)！踩一腳答題卡能得幾分？”這個(gè)看似荒誕不經(jīng)的實(shí)驗(yàn)源自一場(chǎng)趣味十足的師生對(duì)話——

“考了多少分??？”

“24。”

“24？你就是在答題卡上踩一腳都不止這個(gè)分??！”

“啊？答題卡踩一腳得不了這分吧？”

“你不信？一會(huì)咱們踩踩試試！”

“較真”的師生二人準(zhǔn)備了墨水和空白答題卡，邀請(qǐng)不同的人踩了好幾次，最后掃描出結(jié)果，最高分是23分，最低分是5.5分，平均分是10.7分。“同學(xué)們，以后‘我踩一腳都比你得分高’這種話就不要再說了，當(dāng)然，我們也最好不要給別人說這句話的機(jī)會(huì)。希望大家都能通過自己的努力取得優(yōu)異的成績(jī)?！庇诔辛赜眯袆?dòng)詮釋了物理人追求真理、積極樂觀的科學(xué)精神。

在實(shí)驗(yàn)主題和內(nèi)容的選擇上，于承霖也與時(shí)俱進(jìn)，盡量貼近當(dāng)下青少年感興趣的話題，比如“教你用光盤盒實(shí)現(xiàn)全息投影”“阿凡達(dá)重映，帶你了解3D眼鏡的奧秘”等，天氣晴朗的時(shí)候，他還會(huì)帶著學(xué)生們?nèi)ゲ賵?chǎng)進(jìn)行“水火箭”比賽。許多已經(jīng)畢業(yè)多年的學(xué)生依舊和于承霖保持著聯(lián)系，當(dāng)年在課堂上做的那些有趣的實(shí)驗(yàn)是他們不變的談資。“我不能保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)一定會(huì)幫助學(xué)生提高分?jǐn)?shù)，但他們肯定會(huì)從中得到比成績(jī)更珍貴的東西?！庇诔辛馗袊@道。

今年是于承霖從教的第十年，他對(duì)自己的工作又產(chǎn)生了一些新的思考：“興趣是學(xué)好物理的敲門磚，我會(huì)盡自己最大努力呵護(hù)學(xué)生對(duì)世界的好奇心，帶領(lǐng)更多人進(jìn)入科學(xué)殿堂的大門?，F(xiàn)在學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)還是比較少，這也是我下一步要改進(jìn)的地方。”