于承霖：实验，物理课的正确打开方式

文 | 曹霁

对于许多人来说，物理是晦涩的、深奥的，但在山东省济钢高级中学，为了让学生体会物理的神奇与奥妙，物理教师于承霖把“魔法”带到了课堂上——隔空打牛、意念控物、让水瞬间结冰……这可不是于承霖真的有什么“特异功能”，而是为了激发学生学习物理的兴趣、让学生爱上物理所做的课前小实验。这些看似和课程无关的实验，究竟给学生带来了哪些改变？答案就藏在于承霖的“魔法课堂”中……

打开活力课堂的“金钥匙”

于承霖从小就是一个爱“拆家”的孩子，家里的玩具、小家电、家具都没能逃出他的“魔爪”，用他的话说，自己“很享受探索未知事物的兴奋感和满足感”。所幸父母并没有因此而批评、惩罚他，动手实验这个爱好便一直保留了下来。高中时期，于承霖就读的是以“创新”为特色的章丘四中，在这里，他突出的实践能力、天马行空的创意成了最宝贵的财富。在学校的支持下，他赴北京参加全国青少年创意大赛并获得了金奖，这更坚定了他学习物理的信心。高考后，他如愿考上了西南大学物理专业的公费师范生。

回忆起高中生活，于承霖觉得这段时光对他的教学风格和形式产生了深远影响，“一位鼓励学生动手实践、善于呵护学生好奇心的教师，必然会培养出热爱学习、灵活应变、不怕困难的学生”。毕业后，于承霖回到了家乡，准备为更多学子带来物理学的盛宴。然而初为人师，他有些力不从心，既要作为班主任承担许多非教学任务，又要竭尽全力保证学生的成绩，为高考打好基础，根本没有精力来探究和发展实验教学，遇到课标要求做的实验也大多只是给学生快速演示一下了事。一来，实验准备是个“大工程”，由于学校只有一个实验员，所以大部分实验还是需要教师自己准备器材、做演示、统计耗材等，有时候凑齐全班需要用的实验器材甚至需要一周或更久。二来，高中的课时比较紧张，原本应该属于实验教学的时间被用填鸭式的讲课和练习挤占，毕竟像“玩儿”一样的实验远不如多讲几道题来的“实惠”。可是渐渐地，于承霖发现，单纯地讲授课本知识或者敷衍了事的实验并不能吸引学生学习物理的兴趣，而且课堂效果很不理想。他开始反思，如何让学生真正走近物理、了解物理的魅力所在？

意大利科学家伽利略曾说过：“一切推理都必须从观察与实验得来。”这和德国思想家马克思的“实践是检验真理的唯一标准”不谋而合，二者都指向了实验的必要性和重要性。“很多学生觉得物理就是干巴巴的公式定理，又抽象又晦涩，不如化学‘绚烂’，也不如生物‘有趣’，对他们没有太大吸引力，学习兴趣不高。尤其在新高考之后，选择物理作为高考科目的学生大幅减少。”学生们对物理“避之不及”的状态警醒了于承霖，他决定开展一场轰轰烈烈的课堂改革。

某天上课前，于承霖如往常一般走进教室，看着无精打采的学生，他拿出一个矿泉水瓶，“下面我给大家变个戏法”，说着就将手中的矿泉水瓶猛地一晃，瓶中的水立刻凝结成冰。学生们“哇”的一声惊呼，立马打起了精神，七嘴八舌地猜起了实验原理。于承霖缓缓道来：“这是一种过冷现象，是指液体或气体的温度到其凝固点以下，但没有凝固，原因一般是液体太过纯净，没有凝固所需的‘凝结核’。缺少‘凝结核’的液态水可以较长时间保持在冰点以下而不结冰，但只要投入少许该物质的晶体，或者像刚才那样摇晃液体，便能诱发结晶，让液体迅速凝固。”讲解完，于承霖还鼓励学生回家之后利用家里的冰箱、纯净水或蒸馏水做这个实验。那节课，学生们没有一个打瞌睡的，聚精会神地听完了整节课。

实验似乎为于承霖的课堂打开了一扇新大门，每节课的导入环节，他都会以一个小实验开头，大家笑称他的课堂为“魔法课堂”。学生的科学素养并不是靠“刷题”培养起来的，而是真正触发学生对科学探究的兴趣和内在动力，在实践中领悟科学、技术和社会发展的真谛。“真正需要改变的，不是增加多少实验教学的课时，而是扭转教师的教学意识。什么时候大家觉得上课做实验不是‘浪费时间’，能重视起实验探究对学生产生的更深远的影响，比如他们对新生事物的好奇，对人、自然和社会关系的认知，实事求是的科学态度等，才是真正实现了实验教学的意义。”于承霖说。

实验心理学认为，创设实验情境与实验教学效果具有密切的相关性，能够有效引起学生的视觉追求，激活思维，强化记忆。

生活是最富魅力的“实验场”

实验心理学认为，创设实验情境与实验教学效果具有密切的相关性，能够有效引起学生的视觉追求，激活思维，强化记忆。教师如何进行有效的实验教学情境设计？在于承霖看来，真实生活是最富魅力的“实验场”。课前的导入实验并不一定要与本节课的教学内容紧密相关，有时候是一条有趣的新闻引发的物理思考，有时候是实际生活中遇到的问题和困惑。

一天，于承霖偶然看到了一条“男子花6万元买的金条竟被磁铁吸住”的新闻，他立刻产生了实验设计灵感。虽然没有钱买金条，但于承霖从家里找到了一块铝板。第二天，他把磁铁和铝板带到班里，问道：“看完这条新闻，大家觉得金条是真的还是假的？”学生们立刻展开了激烈的讨论，有的说肯定是假的，不然怎么会被磁铁吸住；有的看了新闻知道金条是真的，却又说不出原因。于承霖没有直接告诉学生答案，而是尝试用磁铁“吸”铝板，结果铝板竟然真的发生了移动。反复确认了几次实验结果后，学生们好奇地问起了原理，于承霖这才解释道：“虽然在我们的印象中，磁铁只能吸住铁、镍、钴等易被磁化的物质，但我们忽视了一个重要因素——楞次定律。当磁铁与金条在做相对运动的时候，金条内部的磁通量发生了变化，产生了涡电流，因此才会导致金条有晃动。”实验毕，于承霖再次强调了“要用科学的手段验证猜测，物理从不会骗人”的道理，让学生们明白，看似深奥抽象的物理知识，就藏在身边一桩桩一件件的日常小事中。

类似这样的生活实验情境还有很多，比如“电梯里手机为什么没信号”“加冰的饮料为什么喝起来更爽”“电池底部的聚能环到底是什么东西”……于承霖坚持生活实验教学有他自己的理由：“一是学科属性，物理学是以实验为基础的科学，没有实验的推动和支撑，物理学肯定发展不到今天的水平。物理学发展史就是科学实验探究史，而所有的物理问题和实验素材都来自生活。二是学生发展的要求，生活中提炼出的实验能拉近学生与物理的距离，让他们最大限度地接近万事万物的真相，极大地激发学生的兴趣，培养其科学核心素养，为他们未来发展提供更多可能。”

除了生活实验，“魔法课堂”备受学生喜爱的原因还有于承霖身上“理工男”的幽默。“全网首测！踩一脚答题卡能得几分？”这个看似荒诞不经的实验源自一场趣味十足的师生对话——

“考了多少分啊？”

“24。”

“24？你就是在答题卡上踩一脚都不止这个分啊！”

“啊？答题卡踩一脚得不了这分吧？”

“你不信？一会咱们踩踩试试！”

“较真”的师生二人准备了墨水和空白答题卡，邀请不同的人踩了好几次，最后扫描出结果，最高分是23分，最低分是5.5分，平均分是10.7分。“同学们，以后‘我踩一脚都比你得分高’这种话就不要再说了，当然，我们也最好不要给别人说这句话的机会。希望大家都能通过自己的努力取得优异的成绩。”于承霖用行动诠释了物理人追求真理、积极乐观的科学精神。

在实验主题和内容的选择上，于承霖也与时俱进，尽量贴近当下青少年感兴趣的话题，比如“教你用光盘盒实现全息投影”“阿凡达重映，带你了解3D眼镜的奥秘”等，天气晴朗的时候，他还会带着学生们去操场进行“水火箭”比赛。许多已经毕业多年的学生依旧和于承霖保持着联系，当年在课堂上做的那些有趣的实验是他们不变的谈资。“我不能保证实验教学一定会帮助学生提高分数，但他们肯定会从中得到比成绩更珍贵的东西。”于承霖感叹道。

今年是于承霖从教的第十年，他对自己的工作又产生了一些新的思考：“兴趣是学好物理的敲门砖，我会尽自己最大努力呵护学生对世界的好奇心，带领更多人进入科学殿堂的大门。现在学生自己动手实验的机会还是比较少，这也是我下一步要改进的地方。”