宓奇/文
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伴隨課程創新而成長
宓奇/文

回顧自己在人大附中12年的教學經歷,參與設計和實施幾門選修課給我留下的印象最深刻。開發新的課程,意味著要離開自己最熟悉的教學內容,同時也意味著時間和精力的加倍投入,但是,即使知道這些,生動的教學內容和素材無時不在挑動著自己的心弦,伏案備課時只會想到這門新的課程能給學生們帶來的益處,甚至暗自想象課堂上學生們智慧碰撞的場景。
在我參加工作的前一年,人大附中就建成了虛擬科學實驗室,實驗室配備的電腦中,裝有適合學生進行數學和科學探究的虛擬軟件。進校之時,物理教研組正在開發一門叫“互動物理”的課程,我恰好也參與了這門課程的開發并任教。在這門課中,我們利用軟件將復雜的物理過程動態、形象地呈現出來,極大地激發了學生探索的興趣,并倡導學生自主構想和設計模型,培養他們的創造能力。
記得有學生提出想利用磁鐵的吸引和排斥作用設計一款“永動機”,我搬出永動機不可能制成的大道理,但是他們不服,于是我建議他們先在軟件平臺上裝配模型進行測試,如果虛擬環境下成功了再制作實物。通過這個作品的測試,學生們雖然得到了失望的測試結果,但他們在虛擬程序中看到了該裝置停止運轉前的原因,也更深刻地認識到了能量守恒定律的意義。
在選修課中應用的信息技術是可以遷移到常規物理教學中的,對動態模擬、工程計算以及運動視頻分析等軟件的鉆研讓我在物理教學中逐漸積累了豐富的經驗。2012年8月,我將這些案例總結成《利用信息技術解決物理學習認知沖突》的報告,在美國華盛頓召開的中美科學教育專家會上向中外科學教育專家作了介紹。
2008年,我偶然在網上發現了一本《超人的物理學》的書,是依托有趣的漫畫向讀者介紹晦澀的物理知識。我覺得很有價值,與物理組其他兩位老師提及此書,大家都覺得應該從此書中得到啟示,并要超越這種依托漫畫介紹物理知識的思路。我們大膽設想,如果利用科幻影視片段進行教學討論,一定能有效激發學生的求知欲、創造力和批判精神。
隨后,課程《科幻物理學》就誕生了。第一輪教學的備課經歷就像是我們回到童年睜大眼睛發現世界的過程,我們目不轉睛地觀看科幻影視作品,邊看邊思考哪些片段可以引發討論,標注出這些片段的起止時刻和討論要點,把來自幾十部影視作品的片段匯集起來后再進行分專題備課……現在回想起來,真是一段枯燥又充滿希望的旅程。
值得高興的是,我們的預想和準備得到了學生們的歡迎和認可。在課堂上,學生們會通過視頻畫面討論和演算超人起跳和飛行中的動力學參量,會發現超人在玉米地奔跑時的葉片倒向錯誤的細節,會像編劇一樣完成情節的創意,會利用實驗模仿電影中的隱身技術……就是這樣的討論、暢想和實踐,讓學生們的思辨、想象甚至是實踐能力得到了很大的提高。
2010年9月起,我校與美國托馬斯杰弗遜科技高中、伊利諾伊理科高中開展了中美學生合作研究項目。三所學校的學生在能源、環境、化學和生物學等多個領域可以進行合作研究。我參與開設了《新能源利用——風能技術研究》選修課。通過五年多的合作,我們對美國在科技教育方面的管理經驗有了更直接和深入的了解,我們也借鑒托馬斯杰弗遜科技高中科研實驗室的成功經驗,將原有的教師班級負責制改為專業研究室負責制,整合校內外資源,建立課程資源及管理平臺,形成了我校研究性學習課程的全新面貌。
回顧自己的成長,我深深地感謝這些創新性課程給自己帶來的收獲,同時,也感謝人大附中提供了開放的課程建設環境,為青年教師提供了高水平、國際化而適合專業發展的平臺。