在成都市西北中学,物理课竟成了学生们最期待的课程。
老师抱着自己制作的实验器材进入教室时,总会引起学生们的欢呼,并非因实验器材多么昂贵且炫酷,恰恰相反,那些不过是用普通磁铁、导线、瓶瓶罐罐,甚至办公室的鼠标垫改造而成的“土器材”。然而,正是这些用极为朴素的材料制作出来的教具,使得一度被学生当作“最难学科”的物理,变成了最受到欢迎的课程。
更为令人诧异的是,在这个仅仅有十一人的物理教研组当中,除去今年刚刚新入职的两位教师之外,每个人都拥有全国教具奖项物业经理人,同时有六人拥有专利。
这儿呀,有着教龄达37年的物理老师张生文,其曾为研发实验教具,7天时间都未曾走出实验室;物理教研组组长刘艳妮,把全办公室的鼠标垫裁剪下来用以做摩擦力实验;另外还有老师做实验时烧坏了裙子,为寻觅器材而成了城隍庙电子市场的“常客”……
是什么使得这些老师这般执着,,这样在这些朴素的实验背后,又有着怎样的教育智慧蕴藏着?

物理这门学科,对于学生而言不好学,学生一旦步入高中阶段便会觉得困难重重,不少人由于这个缘故而放弃理科选择文科。这样一件困扰物理学科组多年时间的难题,曾经也使得张生文陷入到深深的思索当中。
到了这个时候,从1997年开始,西北中学的物理教研组,便着手积极地展开探索,并且努力构建起以探究作为核心内容的物理实验教学模式。

2000年出现了重要转折,张生文带领队伍参加中央电视台的《异想天开》科学挑战,他发觉,当学生全身心投入到一个目标,一个制作承重纸桥的目标时,能够爆发出之前从来没有过的热情以及创造力。
张生文回忆称,有6个学生每天都泡在实验室里,历经一个月时间,他们没人叫喊累。接着,他们最后制作出的纸桥仅仅重150克,此外,这比清华大学桥梁系参赛的纸桥(重180克)还要轻。赛后,这6位同学之中,有一人的成绩从中等水平跃居到年级前列,而且,剩下的同学仍然维持着对物理以及学习的热情。
这一回历经使得教研组笃定地认为:一旦学生切实着手去参与,其内在驱动力被引发出来,那么物理便不再是难以学习的了。从这以后,在 “促使各位同学的内在驱动力得以激发,将实验课程归还给学生” 这一观念起着引导作用的情况下,实验教学探索的道路愈发稳固地向前延伸着。

在备课的进程当中,老师们会预先判断出学生理解起来存在困难的物理原理,并且依据这个来设计实验,哪怕是教材里仅仅用一句话就表述过去的知识点,他们也会用尽各种办法,借助实验去进行呈现。
例如,有这样一个结论,即电容器的电荷量和电压的比值是常数。教材对于此,仅仅只是简单地陈述了一句,说“经过大量的实验证明”。为了能够让学生直接地、形象地理解这个原理,教研组花费了半年的时间,去测试数十种电容组合。最终,借助两个一样的电容器,直观地演示了电荷量与电压的同比变化情况。学生在仅仅2分钟的时间里,就看懂了那个原本需要经过反复讲解,还要经过多次考试才能够记住的原理。
其次呢,是随手去取材,秉持朴素的态度来求真。“咱们的实验不致力于追求那种炫酷的感觉,而是要为学生的理解提供服务。”刘艳妮讲道,教研组当中的老师们将身边诸如鼠标垫、水杯、铁环、水盆这类东西,都给改造成了教具,她甚至于剪掉了全办公室的鼠标垫用来做摩擦力实验,“只要是能够做实验的,那就都去做实验。”张生文着重表明,运用最原始的一些东西去呈现最原始的物理知识,如此便能让抽象的公式“鲜活”起来,学生一看便能够明白。

给高一新生入学时做问卷调查的物理老师陈丰波发现,那时近一半学生面对物理就有畏难情绪了,而在经历了一学期的实验教学以后,有畏难情绪的这一比例大幅度下降到了30%。
陈丰波讲出做实验进行教学所具有的那种神奇的力量,是在抽象的物理概念变得能够看见、可以触摸、能够感受的时候,学生心里害怕的感觉自然而然就消除了的情况下。

发生在每一堂课里的这一变化,不仅于数据方面有所体现,更有其独特之处。刘艳妮清楚地记得,有个学生常常趴在桌上睡觉,平常仅仅对拍摄存有兴趣,于学习方面毫无积极性,但令人意想不到的是,竟然被一次实验给“唤醒”了。展开“千人震”实验那次,该学生一下子就变得精神抖擞,不但全程专心致志地观看,下课后还主动前来尝试并且进行拍摄记录。
更深层次的转变,是于学生学习方式的根本有所转变,在“能量的无线传输”这个实验里,学生们呈现出超乎预期的创造力;“我们原本仅设计了一种借助线圈缠绕去调节传输效果的办法,然而学生们却给出了别的创新举措,像是进行双线并绕的尝试、对距离变化展开研究等”,张生文回忆着说道,这已经超越且突破了教材的要求,不过恰恰恰好地体现出了科学研究的本质。
此亦为教研组实验教学之中的三个进阶层次也:其一为教师引领着去做,其二乃指导学生进行操作,其三是学生主动展开探究。“我们所追求的并非仅仅是学生掌握物理知识而已,更在于借助物理思维去领悟乃至理解这个世界。”张生文如此言道,“当学生起始主动观察外界、提出疑问、开展探究之时,教育便已然取得成功之果了。”。
这跟国家教育的发展战略达成了高度契合,2023年那一份《教育部等十八部门关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》着重强调了“做中学、用中学、创中学” 这样的理念,而这种理念恰好证实了教研组多年一直坚守的教学方向。
面对着人工智能的那股浪潮,教研组正在探索,怎样将AI融入到实验教学之中张德文初中物理,“AI数学也许能够考到满分,然而却很难解决实际存在的物理问题,原因在于它缺少基于实验的逻辑推理,以及科学思维。”陈丰波觉得,这恰恰就是物理教育核心所具有的价值之所在,“我们所要培育的是学生发现问题,以及定义问题的那种能力,而并非仅仅是解题的能力。”。


价值超越物理课堂的教研组,其研发的教具,常被其他学科借用,也常被其他学校借用,成为跨学科“公共资源”。
比如,用于牛顿第一定律演示的教具第一版,被借用到出现破损状况,之后重新制作了第二版;无线传声实验,被数学组所谓“借”走,竟然助力他们拿到了全国基础教育精品课的奖项。
陈丰波说到,在音响喇叭之上放置平面镜,对其运用激光进行照射,借助声音振动于墙上形成光点轨迹,之后运用数学软件对这函数图像予以分析,这达成了切实的跨学科教研融合,还进行了实验。

旨在促使这类“实验等同于学习”的观念覆盖至更广泛范围,团队长期面向外部展开讲座以及分享活动。刘艳妮表明,“我们所要分享的并非仅仅是具体的教具,而是具备前瞻性的教学思维跟方法。”。
以便把这种创新教学理念持续不断地传承下去,教研组构建起了一套成熟的针对青年教师的培养机制,在“师徒结对”培养模式当中,安排新教师去多听课,让新教师参与教研活动张德文初中物理,并且借助赛课磨课来提升新教师的能力。
今年入职仅 2 个月的那位王潇赟老师,在跟着师傅学习的过程中,凭借光敏电阻来对音乐播放进行控制的那个趣味实验开启新的课程,还设计了运用万用电表开展测量电阻的实验,带领学生借助科学探究得出电阻定律,最终在武侯区“三新”赛课决赛里荣获了一等奖中的第一名。
王潇赟的观念由此发生了变化,其表示:“我过去觉得高中物理课的时间很紧迫,所以认为实验教学并不重要。但来到这里之后才清楚,高一学生的认知水准以及逻辑思维仍处在发展的起始阶段,而恰恰是在这个时候最需要运用实验去构建理解的桥梁。故而实验教学不但重要,并且是必不可少的。”。
刘艳妮说,在西北中学,用实验解决教学难题,已成为一种教学常态,而新教师入职初期所接触到的教学方法,会对其整个教学生涯产生影响。
几十年来,西北中学的物理教研组,运用着最为朴素的材料,践行着最为本质的教育理念,教育可不是知识进行单向灌输的行为,而是促使思维被点燃激发的过程。
他们凭借一桌一凳所蕴含的巧思,成功打破了学生对于物理的畏惧之感,继而使得学习转变成为主动探索的一段旅程;他们借助手把手的那种传承方式,顺利点燃了新人的希望火光,从而让理念在课堂之中持续延续。这种情况不仅属于物理教学的一种突围表现,更是在书写一份关于“教育究竟如何发生”的满含真诚的答卷。
