朱怡穎

教育發(fā)生在當(dāng)下，但始終面向未來。教師以何種觀念看待、理解和應(yīng)用技術(shù)，決定了技術(shù)融入教育教學(xué)所能實現(xiàn)的價值。走進(jìn)北京市第五十中學(xué)高中物理教師王寬的課堂，你會被充滿科技感的元素包圍：時下熱門的Switch游戲、價值不菲的數(shù)碼設(shè)備、操作復(fù)雜的手機(jī)軟件……九年的教學(xué)生涯，王寬始終懷抱著對物理的熱忱，用游戲點(diǎn)綴課堂、將技術(shù)融入教學(xué)，朝著打造“最有意思”的創(chuàng)意課堂的理想不斷邁進(jìn)。

當(dāng)游戲邂逅物理

課堂上，王寬正在講解物理學(xué)中經(jīng)典的“小船過河”問題?！跋胍〈宰疃虝r間渡河，無論水流速度多少，船頭要始終垂直于河岸行駛；想要小船以最短距離渡河，船就要以與河岸呈一個夾角的方向行駛，形成一個垂直指向河岸對面的軌跡?！闭?dāng)學(xué)生因抽象的知識感到困惑時，王寬變戲法般地掏出了一臺Switch游戲機(jī)，打開了《塞爾達(dá)傳說：曠野之息》游戲，連接到黑板前的顯示屏，當(dāng)場“玩”了起來。學(xué)生們頓時來了精神，目不轉(zhuǎn)睛地盯著老師操作——原來，王寬是借由游戲主人公林克過河的關(guān)卡，講解“小船過河”的問題。作為一名游戲愛好者，王寬在玩游戲的過程中處處體現(xiàn)著物理教師的職業(yè)敏感度?！斑@款游戲的物理引擎設(shè)計得很真實，有許多精妙且符合邏輯的物理連鎖，游戲中的結(jié)果很多都和真實的實驗結(jié)論完美契合?！痹凇度麪栠_(dá)傳說：曠野之息》的“海拉魯世界”遨游時，主人公林克無數(shù)次面對湍急的河流，這成了王寬的靈感來源。早在2018年，他便錄制了一期“用塞爾達(dá)講物理”的視頻發(fā)布到了網(wǎng)上，引起眾多網(wǎng)友互動，很多人驚詫于原來物理真的可以“邊玩邊學(xué)”。網(wǎng)友的好評，讓王寬信心大增，也萌生了將這種教學(xué)方式真正引入課堂的想法。

線下課恢復(fù)以后，王寬就馬不停蹄地開始了他的首次嘗試：用模擬飛行游戲《X-Plane》講解“分速度”的概念。“很多學(xué)生不理解為什么要把速度‘分解掉，實際上飛機(jī)的儀表盤上有一個豎直速度表，它就是一個分速度，通過它能夠快速地判斷飛機(jī)升降的快慢?！蓖ㄟ^游戲模擬飛機(jī)飛行，可以讓學(xué)生直觀地看到豎直速度表的變化，從而更準(zhǔn)確地理解“分速度”的意義。王寬始終記得他第一次在課堂上打開游戲界面進(jìn)行演示時的場景：“‘分速度的概念比較難理解，一些學(xué)生聽得云里霧里，甚至在‘開小差。而當(dāng)我打開游戲的時候，學(xué)生驚訝之余，注意力也全被拉回到課堂上，每個人都全神貫注地看著屏幕，實現(xiàn)了良好的教學(xué)效果?！睂τ谕鯇拋碇v，游戲帶來的不僅是酣暢淋漓的刺激體驗，還有在過程中時不時冒出的“火花”。在玩競速類游戲《GT賽車7》時，王寬靈光乍現(xiàn)，錄制了一期操作賽車過彎的視頻，在課上播放給學(xué)生?！跋胍屬愜囘^彎花費(fèi)的時間最短，就涉及‘向心力的問題，通過不同路線的演示，讓學(xué)生對這一知識點(diǎn)的印象更加深刻。”

除了平日能夠接觸到的事物，王寬還將視線投向了太空。在講解“第一宇宙速度”的知識點(diǎn)時，由于大部分學(xué)生都沒有親眼觀看過火箭發(fā)射，王寬便在課上利用《簡單火箭》這款游戲?qū)@一過程進(jìn)行了模擬。“火箭的發(fā)射速度如果過低，哪怕升到太空中，也會墜落；只有達(dá)到了第一宇宙速度，才能確保將衛(wèi)星運(yùn)送到軌道上并圍繞星球做圓周運(yùn)動。”此外，數(shù)碼設(shè)備上模擬真實太空的App也成了王寬為學(xué)生講解天體運(yùn)動、樹立正確宇宙觀的工具。通過這樣的形式，學(xué)生們不僅掌握了相關(guān)的物理知識，同時也對航空航天產(chǎn)生了興趣?！昂芏鄬W(xué)生下課后拉著我問東問西，有些學(xué)生還立志投身航天領(lǐng)域，為我國的航天事業(yè)做貢獻(xiàn)?！蓖鯇捬哉Z間充滿自豪。

于王寬而言，將游戲引入課堂的無心之舉，收獲了很多意外之喜。這一點(diǎn)在學(xué)生的成績上體現(xiàn)得較為明顯：“從‘小船過河這個模型來看，學(xué)生們解題正確率較之沒有使用游戲教學(xué)的往屆學(xué)生有了一定程度的提高，對這個知識點(diǎn)的理解更為透徹?！币恍┮呀?jīng)畢業(yè)的學(xué)生和王寬聊起課堂上的情景時，仍感到記憶猶新。王寬認(rèn)為，這種“水過留痕”的方式于教學(xué)更有意義。“對于高三的學(xué)生來說，高效率的課堂十分關(guān)鍵。占用幾分鐘的時間用游戲進(jìn)行演示，也許比干巴巴的講授效果更好?！?/p>

“技術(shù)派”的花樣教學(xué)

基于對物理的熱愛，王寬報考了首都師范大學(xué)的物理專業(yè)；但真正讓王寬燃起內(nèi)心的火焰，決定從事物理教育的，是物理特級教師彭夢華的引領(lǐng)。“彭老師自制了各種各樣有意思的教具，把枯燥的課本內(nèi)容講得活靈活現(xiàn)，學(xué)生既掌握了物理知識，又生發(fā)出對這個學(xué)科本身的興趣?！痹诼犨^彭夢華的課之后，王寬便堅定了從事物理教學(xué)的想法。作為“技術(shù)流”的他，亦將高科技融入日常教學(xué)，打造了數(shù)字化的現(xiàn)代物理課堂。

磁場，是看不見摸不到的一種抽象物質(zhì)。那么，如何讓學(xué)生更加深入地理解磁場的概念呢？王寬想到了自己擅長的AR技術(shù)。利用3D軟件，他制作了一些磁場模型并投射到教室中，學(xué)生可以從大屏幕直接觀察到各種各樣被具象化的磁場和發(fā)電機(jī)模型?！霸瓉泶艌稣娴拇嬖?，而且就在我們身邊！”很多學(xué)生向王寬表達(dá)著他們的興奮。慢慢地，在數(shù)碼設(shè)備上搜尋可用于教學(xué)的軟件，成了王寬的業(yè)余“消遣”。在講解小車速度問題時，傳統(tǒng)的方式是使用“打點(diǎn)計時器”穿過紙帶來記錄數(shù)據(jù)，王寬認(rèn)為，這種實驗方法有一定的局限性，于是在平板電腦上找到了一款可以錄下任何運(yùn)動過程并分析的軟件。借助這個軟件，王寬組織學(xué)生進(jìn)行了一次小車碰撞實驗，學(xué)生可以親自操作設(shè)備來抓取小車在每一幀的位置，從而獲取整個碰撞過程的所有數(shù)據(jù)，驗證動量守恒定律。

高科技的教學(xué)形式，既克服了傳統(tǒng)實驗的不足之處，又激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望，很多學(xué)生對物理的興趣也在王寬的“科技&游戲課堂”中得到了萌生和發(fā)展?！癙hyphox（手機(jī)物理實驗）”就是被王寬“帶火”的一個軟件。曾經(jīng)有學(xué)生在外出游學(xué)之際突發(fā)奇想，利用這個軟件測量高鐵的加速度，回來之后向王寬反饋數(shù)據(jù)。“很多下載了這個軟件的學(xué)生會用它研究身邊的事物，將物理從課堂延伸到生活中，學(xué)以致用，鍛煉了發(fā)散性思維，這對我來說就是最好的反饋。”

想要擁有更加真實的課堂體驗，往往需要更加高端的硬件。為此，王寬經(jīng)常“斥巨資”添加一些設(shè)備：比如，在學(xué)習(xí)熱學(xué)知識時，由于溫度的小幅變化難以觀測，王寬便購買了一臺熱成像儀，讓學(xué)生能夠直接從物質(zhì)顏色的改變得出溫度變化的結(jié)論；在講授水波的干涉實驗時，為了捕捉到肉眼難以觀察的水波移動軌跡，王寬租了一臺能夠每秒拍攝1000幀的超慢速攝像機(jī)，從多角度將其拍攝成視頻展示給學(xué)生。雖然這些高科技設(shè)備的成本較高，但王寬卻樂此不疲：“能讓學(xué)生感受物理的真實，體會物理的魅力，就是‘低投入高收益的事情?！?/p>

如今，在王寬的物理課堂上，面對隨時出現(xiàn)在老師手中的手機(jī)、游戲機(jī)，學(xué)生們早已“波瀾不驚”。講臺上，一名同學(xué)作為“模特”在“T臺”上“走秀”，一旁，作為“觀眾”的王寬拿著手機(jī)猛拍——事實上，王寬在用App記錄該學(xué)生走動的過程并生成視頻，以此引導(dǎo)學(xué)生思考并直觀地建立起“v-t圖像”的概念?！爱?dāng)今時代飛速發(fā)展，將技術(shù)滲透進(jìn)課堂是大勢所趨，尤其對于新生代的孩子來說，對這樣的教學(xué)形式的接受程度很高。”

從生活中來，到生活中去

在許多人心里，和教育相關(guān)的領(lǐng)域一旦涉及游戲，必然會“拉響警報”。那么，手機(jī)、游戲機(jī)，這些被部分家長視為“洪水猛獸”的數(shù)碼產(chǎn)品出現(xiàn)在課堂上，是否會受到外界的質(zhì)疑和阻礙？王寬給出了否定的答案：“作為一名物理老師，我會經(jīng)常將自己生活中的例子用到課堂上，而游戲恰巧是我生活的一部分。無論是游戲還是數(shù)碼設(shè)備，都只是課堂的輔助和補(bǔ)充，最終是為教學(xué)服務(wù)?！庇谕鯇挾?，經(jīng)歷了漫長的推導(dǎo)過程，最后用游戲?qū)Y(jié)論進(jìn)行驗證，是每堂課的一個小小的驚喜和升華，是他一直以來對高效課堂的探索和堅持。

在游戲的選擇上，一些不適合放在正式課堂中的素材，會被王寬以簡單易懂的科普視頻形式搬運(yùn)到網(wǎng)絡(luò)上，讓更多的人能夠在輕松的氛圍中學(xué)習(xí)物理知識。比如，在“動森世界”里建立坐標(biāo)，講解“路程”和“位移”的區(qū)別；用流體力學(xué)研究《植物大戰(zhàn)僵尸》中豌豆射手的射速；在玩體感釣魚游戲時加入牛頓定律……很多看過王寬科普視頻的成年人回憶起了中學(xué)物理知識并發(fā)出感嘆：原來覺得困難的知識點(diǎn)，竟然可以通過這樣簡單的方式學(xué)到！能獲得一眾網(wǎng)友喜愛、擁有數(shù)十萬粉絲，這令王寬始料未及：“一開始就是想讓大家隨便看看‘圖個樂，沒想到受到了很多關(guān)注。之后我會加入一些更加有意思的內(nèi)容，讓越來越多的人愛上物理?！?/p>

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在王寬看來，物理是一門需要真正動手去“做”的學(xué)科。一次，王寬在游樂場看到了一個游樂項目：從上部放入小球，小球經(jīng)過釘板滾落到規(guī)定位置即為勝利。自認(rèn)為熟稔掌握“高爾頓釘板”相關(guān)物理知識的王寬，信心滿滿地上前嘗試，卻慘遭“滑鐵盧”，一次也沒有成功。懷揣著“打破砂鍋”的執(zhí)念，王寬回去之后就用游戲引擎模擬了游樂場的釘板。經(jīng)過多次嘗試，王寬破解了個中緣由：“書中的釘板是一個無邊界的理想狀態(tài)，概率呈正態(tài)分布；而游樂園的釘板是有邊界的，概率會變?yōu)橹笖?shù)正態(tài)分布?！边@件事不僅讓王寬的知識面得以拓展，也讓他深刻體會到了物理的魅力：“書中的很多結(jié)論都建立在理想模型的基礎(chǔ)之上，而物理更多地源于實際生活，需要在實踐中不斷積累學(xué)問和經(jīng)驗?！?/p>

物理與生活的關(guān)系遠(yuǎn)不止于此。在王寬眼中，物理有“簡潔而實用”的美?！芭ｎD從紛繁的世界中總結(jié)出了三條定律，看似簡單的表述，卻囊括了宏觀世界中所有運(yùn)動的規(guī)律，令人震撼?！币虼?，學(xué)習(xí)物理，并非只是簡單地為升學(xué)服務(wù)，更多的是用物理的眼光去感知世界、了解世界，這才是物理真正的精髓所在?！靶〉酵ㄟ^物理學(xué)原理識破一些簡單的騙局，大到物理領(lǐng)域的發(fā)明創(chuàng)造對世界產(chǎn)生改變，物理就像一雙無形的手，幫助和推動著每個人更好地生活?！痹谑屑壓蛥^(qū)級的公開課上，王寬針對技術(shù)應(yīng)用于課堂的教學(xué)方式進(jìn)行過多次分享和交流，很多教師深受啟發(fā)，借鑒這類方式的同時也提供了不少寶貴建議?！盁o論是游戲還是其他教具，無論是技術(shù)還是各種實驗，每名教師都有自己獨(dú)特的教學(xué)方式，但最終都應(yīng)在讓課堂變得更加有趣生動、讓學(xué)生把知識消化得更好的目標(biāo)上殊途同歸。”

“對了！《超級馬力歐》游戲中馬力歐的彈跳力問題可以變成一道考題！”采訪即將結(jié)束之際，王寬又迸發(fā)了源源不斷的靈感，亢奮的語氣中難掩激動。