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物理课上的“魔法师”

 悦读馆 2011-05-11
物理课上的“魔法师”
——记嘉定二中物理教师蔡文学
本报记者 李爱铭    2009-12-13      03版:科教卫·综合新闻


  教师的办公室里,怎能缺了书、作业本和试卷?

  嘉定二中物理老师蔡文学的办公室里,就没有。三张桌子倚墙而立,摆满了各种“匪夷所思”的东西:牙签、纸条、乒乓球拍、药片盒、玻璃片,甚至水桶。别人眼中的“杂物”,可都是蔡老师的宝贝。用牙签在药片盒上钻一个孔,完美的“泊松亮斑”(一种光学现象)跃然墙上;十指翻飞,一分钟不到,一张纸条做出了“力的合成”的示意模型……

  “物理不是数学拓展课,其本质是实验科学。”心灵手巧的蔡老师,制作出不计其数的物理实验用具,把高中三年100多个物理实验一一呈现。在嘉定、在全国不少高中的课堂,这些实验用具以“点石成金”般的魔力,让学生爱上物理课。

  学生伸长脖子“看魔法”

  高三的屯文彬同学,是蔡老师的“高徒”。他用两块橡皮、一根橡皮筋,加上一个简易发动机,只花不到十元钱的成本,制作出了“机械波演示器”。这套器材与专业老师的作品同场竞技,夺得上海自制教具大赛一等奖、全国自制教具大赛三等奖。酷爱实验的他,已决定选择机械专业作为将来的主攻方向。

  屯文彬说,蔡老师的物理课,大部分同学是“伸着脖子听”。蔡老师的衣服和裤子口袋,就像一个“百宝囊”,只要蔡老师伸手一掏,同学们马上就伸长脖子等着,瞧瞧他又变什么戏法。有一次,蔡老师掏出两张纸条竖着捏在手上,问学生:如果吹一口气,纸条会怎样?同学们都说会分开。但是蔡老师一吹,纸条竟然并拢了!再吹一次,还是如此。接下来他解释气流与压强的原理时,大家也都伸长脖子,听得十分仔细。

  “好玩”,是不少学生对蔡老师物理课的评价。但“玩”三年物理、最终高考成绩不灵怎么办?事实证明,实验不仅与应试不矛盾,而且很多时候对应试大有帮助。前几年高考有道题目:“8点10分在镜子里看是几点?”不少考生用数学模型推算,费时费力,而蔡老师的学生直接在纸上画一个指针指在8点10分的钟表,把纸反过来一看,直接给出正确答案。还有一道高考题目:“从单缝中看日光灯,会出现横纹、竖纹,还是波纹?”蔡老师的几名学生当场实验:用涂答题卡的两支铅笔做出“单缝”,请监考教师打开日光灯,眼睛一眯,几秒钟就写出答案,而且肯定正确。

  “生活即物理的课堂,生活中的难题,即是最好的物理‘作业’”。蔡老师的“实验思维”,让学生们学会了活学活用,动手实践和创新能力培养水到渠成。“以前我还敢说指导他们,现在他们大有青出于蓝之势,很难说谁指导谁了。”蔡老师哈哈大笑。

  日思夜想的“实验虫”

  “沉迷网络叫‘网虫’,沉迷书海叫‘书虫’,我们把蔡老师叫‘实验虫’。”嘉定二中校长周凤林说,蔡文学研究实验,到了痴迷的地步。

  一见面,果然此言不虚。蔡老师嘴里说话,手里做着新的小玩意。趁着记者接电话的几分钟,他用纸条折了一个正方体,上面压一块积木,“我这么一推,正方体的边就往前变斜了,静摩擦力的方向不就直观地显出来了?”

  蔡老师对实验的爱好,很纯粹。“我对实验有瘾。别人鼓励我,我做;别人不支持,我还做。物理不是数学的拓展,时下不少老师把物理课变成了枯燥乏味的纸上谈兵,不少日常现象简单问题复杂化,把学生吓跑了。”

  20多年前,蔡老师心里就埋下了钟情物理实验教学的种子。当时他在哈尔滨一所高中任教,物理组教师中有南开大学的高材生,还有开办过工厂的专家,能工巧匠很多。“有位老师做的电磁感应器,用灯泡直观地演示电流减少的过程,至今仍然无人超越。”蔡老师对那些精彩实验一直念念不忘,但长期以来担任专职物理教师,教学任务繁重,无法一展所长。

  4年前,蔡老师的“实验教学”想法,终于在嘉定区找到了知音。周凤林说:“搞教学,或许他看不出优势;但搞实验开发,他如鱼得水。”区教育局局长毛长红拍板、学校支持,投资和场地顺利解决,“物理创新实验室”问世,蔡老师成为专职的实验教师,在其他几位专家的配合下,为本校学生开设创新实验拓展课,并担当起全区物理教师实验设计的“智囊”。

  人尽其才。迄今,蔡老师开发出的实验演示器材数不胜数,有些获得全国自制教具一、二等奖,还有100多件获得国家专利,即平均每月发明2件。    

  “简单实验”没人买

  在全国,从事物理实验器具开发的人不少。但有些器具工艺复杂、成本较高,难以推广;有些则专为精英学生“搏”大赛奖项,受益面有限。

  蔡老师开发实验,一不为名,二不为利,他的实验器材面向全体学生:紧扣高中三年教材,就地取材,物美价廉,因而广受生产厂家青睐。蔡老师开发的一百个走廊壁挂实验,已经被厂家推广到湖北、河南等地的高中,其他如“经典的能量穿梭机”等,也广受全国高中欢迎。有一家上海厂商甚至买断了蔡老师的一个专利,与欧洲国家草签合同,准备把实验产品卖到国际市场。

  蔡老师把专利转让的收益,全部用来更换更先进的实验设备,“滚动”研发。而且产品挂的是生产厂家的品牌,蔡老师甘做“幕后英雄”。对此,蔡老师心态很超然:“我最高兴的不是卖多少钱、扬多远的名声,而是他们帮我推广产品,让更多的学生享受到学习物理的乐趣。”

  纸条实验很受学生欢迎,一张A4纸裁成十几条,加上橡皮、小刀等最普通的文具,就可以演示摩擦力、力的合成、变形运动等40多个物理原理。“学生随手可得,兴致高;成本低,适合推广。”但当下不少学校的实验盲目追求高精尖,甚至直接用电脑模拟实验过程,认为“纸条实验”缺乏技术含量;此外,厂家生产也无利可图,没人愿意接手。对此,蔡老师又可惜又着急:“其实这是误区。实验的价值并不与器材的价值成正比,有些简单的实验,效果反而更直接,更有助于启发学生打开思路,激发模仿和创新。”

  “我希望,将纸条的实验方法出一本书,送给学生选用。”采访结束时,蔡老师道出了心中的渴望,还是三句话不离实验,心念心想着更多学生。

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