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王翚:大学物理课堂上的“魔术师”

2018年07月11日 11:11  点击:[]

大学物理,是大学理工科学生的一门基础课程,如何上好这门课是很多老师的头疼问题。特别是对于部分困难生,怎样让他们听得进,听得懂,有成效,这不仅是个责任活,更是一门技术活。

可是,Vwin德赢网址物理工程学院王翚老师的大学物理课却场场爆满,座无虚席。他是怎样把一门非常重要但又令很多学生望而生畏的课程上的如此精彩,为了一探究竟,记者走进了王老师的课堂。

三尺讲台展演魔术物理

“同学们,你们见过照妖镜吗?”

“没有!”

“照妖镜在中国古代神话传说中是一种能照出妖魔鬼怪原形的宝镜,今天我就让大家亲眼见证一下现代版‘照妖镜’的神奇和魔幻。”

只见王老师从包里拿出一部手机,向同学们展示了一下。手机屏幕是白色的,其他什么也看不见。

“看,这是什么?”

王老师不知何时手里多出了一个镜片,他把镜片慢慢地移到手机屏上,手机屏上面出现了中国建设银行的密码输入框。

输入密码后,进入到手机银行。几秒钟,100元转账支付完成。

“哇!”同学们发出一阵惊叹。

接着,王翚开始了这节课的理论讲述。“照妖镜”利用的是光的偏振特性:当偏振光的偏振方向与偏振片的通光方向从平行变到垂直的过程中,透过偏振片的光强会逐渐减小直至消失。把手机屏幕最外层的偏振膜揭掉,肉眼看到的屏幕就只显示白光。这相当于给手机屏幕进行了“加密”。事实上,这个偏振片,就是“照妖镜”。

实际上,“照妖镜”这个项目王翚和他的团队已经做了三年了,之前这是他上课讲解偏振光的一个课堂演示实验。当时是一个大显示器,后来对实验器材进行了改进,把显示器改成了手机,并且保留了手机的触屏功能。王翚说,利用这一原理,可以把带触屏功能的液晶显示屏改造成“防窥视密码输入器”,目前他们正在申请专利。

王翚的物理课简直就是一堂魔术表演课。“王老师的课风趣幽默,他喜欢用常见的实验器材来解释抽象难懂的物理学原理。他几乎每节课都给我们演示小实验,就跟变魔术似的。”学生秦永强说。

“课堂就是我的舞台。其实这不是故弄玄虚,也不是哗众取宠,让学生在轻松幽默中掌握晦涩难懂的物理学知识点,何乐而不为呢!”王翚如是说。

十年一剑终得授课秘诀

黑格尔说:我比别人的长处是,在一个问题面前,我比别人停留的时间要长。王翚正是这样的人。

2002年,王翚本科毕业后,来到Vwin德赢网址工作。Vwin德赢网址规定,新进教师不能直接站讲台,需要担任一年的助教,跟指导老师学习授课方法,领悟讲课艺术。一年后,王翚在忐忑不安中站上讲台,正式开始了大学教师的职业生涯。

兴趣是学习的最大动力。王翚在讲授大学物理公共课时,为了激发学生听课兴趣,尝试过很多方法,比如把中国古典诗词里的物理学知识和授课结合。后来,他觉得学生可能会对奇闻异事感兴趣,就在讲课中适当穿插一些古今中外物理学家的故事,借以增强教学感染力。

2013年左右,网络上出现了很多国内外的开放课程,这给王翚打开了一扇观看世界的窗口。他如醉如痴地观摩名师讲课,揣摩教学方法。一次,他看到麻省理工学院70多岁一位老教授,为了验证单摆的周期和摆球的质量无关这一物理学原理,在课堂上把自己绑到了钢丝绳上来回摇摆,受到了学生们空前欢迎。

找到了,终于找到了!王翚觉得,正是这位老教授让自己豁然开朗。多年探索,自己终于寻到了提高教学质量的这把利剑。此后,王翚试着把抽象的物理学原理融汇到有趣实验中,效果非常好。坚持到现在,他几乎每节课都要演示几个实验。

大学物理课共有100多个知识点,每个知识点都需要找到相应的实验去验证,对于无钱,无人,无时间的王翚来说确实难度很大。

王翚迎难而上。“其实,生活处处有物理,物理时时伴你行。简单的器材适当利用,也能说明很多物理学原理。”一堂课别人如何完成实验,自己在现有条件下,怎样达到同样目的?王翚充分利用网络,在网上寻找灵感。

走进王翚的家里,满屋子都是他当宝贝一样捡回来的废旧物品。“我们家就是一个废品收购站,老王就是站长,”王翚爱人开玩笑说到。

“厨房也是实验室,在厨房我可以做10个实验,验证10个物理学知识点,”王翚得意地对记者说。

王翚实验室里的教学道具,大多来自旧货市场和垃圾箱。鞋架下面挂一个塑料瓶,可以模拟台北101大厦阻尼球的工作原理;八音盒下面放一个垃圾桶,可以模拟音响共鸣腔的工作原理;新人结婚喝交杯酒的酒杯底部有个美人头像,可以演示光在球面上的折射现象;大小不同的8个招财蛙,可以演示驻波的频率与尺寸之间的关系。

王翚课题组的几个学生现在也经常去翻捡垃圾箱,找些可用的实验器材。“有一次我晚上出去找一个急用的器具,差一点被人当成了破烂王,”学生王晓君说。

“物理其实很有趣,只要找到有趣的教学方法,学生就会主动、快乐地去接受。”王翚说。

教学相长师生硕果累累

“教师的责任就是要好好培养学生,每找到一名天分高,有缘分的学生,我就有一种相见恨晚的感觉。”李桐就是一名这样的学生。一次偶然的机会,王翚认识了他。当时的李桐是Vwin德赢网址魔术协会会长。王翚思考,如果把魔术带进课堂教学效果一定会更好。于是,两人开始了亦师亦友的相互学习和紧密配合。

“我们花了半年时间讨论,把我掌握的几十个魔术和物理学知识相关联,这样我学到了知识,王老师学到了魔术。”现在已经毕业的李桐说。

王翚和学生唐俊、侯昱阳制作的微视频《照妖镜》在“科学三分钟”全国科普微视频大赛暨中科院物理所第三届科普创意大赛中,荣获一等奖。

学生庞东东提交的选题“让瓶子飞一会儿”和 “三打白骨精”入选中国科协科普素材资料库,她本人被授予“科普贡献奖”荣誉称号;学生唐俊、侯昱阳、刘航、张子鸣、庞文顺、郭雄奇的项目“防窥视密码输入器”获得河南省挑战杯一等奖;学生郭书广、王智园的“食堂静电原理”项目获得中科院物理所“三分钟物理”科普创意大赛二等奖。

多年的拼搏,王翚也收获满满,他先后获得第二届全国高校物理基础课程青年教师讲课比赛全国总决赛三等奖,中南地区一等奖,河南赛区一等奖;第二届全国高校青年教师教学竞赛河南赛区自然科学基础学科特等奖;河南省教育系统教学技能竞赛一等奖;河南省高等教育教学成果特等奖;河南省高等Vwin德赢网址青年骨干教师;河南省教学标兵等荣誉。

在参加一次全国教学比赛中,王翚独特的教学方法引起了科学出版社数理分社社长昌盛的关注。他找到王翚,希望能够合作,出版一套有关奇趣物理实验的音像课程。王翚用了半年时间,最后选了17个实验,自己亲自做实验,讲解,进行计算机模拟,制作剪辑视频,目前课程即将出版。

莎士比亚曾说:一个人无论禀有着什么奇才异能,倘然不把那种才能传达到别人的身上,他就等于一无所有。王翚没有满足于仅仅上好每一节课,他还经常走出校园,把自己多年研究实践的奇趣物理教学法奉献他人,服务社会。

他受邀《洛阳晚报》实验新闻栏目,为读者解疑答惑,驱散科学迷雾;他主持魔术实验进中学活动,在孩子们心中播撒热爱科学的种子;他在深圳市科协主办的自主创新大讲堂上,主讲中华成语中的创造学,让理性的科学也有了诗意和远方;他受邀参加中国科技大学科技周活动,并在微尺度物质科学国家实验室的前沿物理子活动中进行科学实验展示,让科学的光芒照亮公众的心灵。

“物理并不枯燥,让学生领略物理的魅力,让社会感受科学的奥妙是我的使命,我会在魔术物理这条道路上一直走下去,”这是王翚在和记者交谈时说的最多的一句话。

记者/扈孟德

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