王寬：“技術流”教師“玩轉”物理課堂

朱怡穎

教育發生在當下，但始終面向未來。教師以何種觀念看待、理解和應用技術，決定了技術融入教育教學所能實現的價值。走進北京市第五十中學高中物理教師王寬的課堂，你會被充滿科技感的元素包圍：時下熱門的Switch游戲、價值不菲的數碼設備、操作復雜的手機軟件……九年的教學生涯，王寬始終懷抱著對物理的熱忱，用游戲點綴課堂、將技術融入教學，朝著打造“最有意思”的創意課堂的理想不斷邁進。

當游戲邂逅物理

課堂上，王寬正在講解物理學中經典的“小船過河”問題。“想要小船以最短時間渡河，無論水流速度多少，船頭要始終垂直于河岸行駛；想要小船以最短距離渡河，船就要以與河岸呈一個夾角的方向行駛，形成一個垂直指向河岸對面的軌跡?！闭攲W生因抽象的知識感到困惑時，王寬變戲法般地掏出了一臺Switch游戲機，打開了《塞爾達傳說：曠野之息》游戲，連接到黑板前的顯示屏，當場“玩”了起來。學生們頓時來了精神，目不轉睛地盯著老師操作——原來，王寬是借由游戲主人公林克過河的關卡，講解“小船過河”的問題。作為一名游戲愛好者，王寬在玩游戲的過程中處處體現著物理教師的職業敏感度?！斑@款游戲的物理引擎設計得很真實，有許多精妙且符合邏輯的物理連鎖，游戲中的結果很多都和真實的實驗結論完美契合。”在《塞爾達傳說：曠野之息》的“海拉魯世界”遨游時，主人公林克無數次面對湍急的河流，這成了王寬的靈感來源。早在2018年，他便錄制了一期“用塞爾達講物理”的視頻發布到了網上，引起眾多網友互動，很多人驚詫于原來物理真的可以“邊玩邊學”。網友的好評，讓王寬信心大增，也萌生了將這種教學方式真正引入課堂的想法。

線下課恢復以后，王寬就馬不停蹄地開始了他的首次嘗試：用模擬飛行游戲《X-Plane》講解“分速度”的概念?！昂芏鄬W生不理解為什么要把速度‘分解掉，實際上飛機的儀表盤上有一個豎直速度表，它就是一個分速度，通過它能夠快速地判斷飛機升降的快慢?！蓖ㄟ^游戲模擬飛機飛行，可以讓學生直觀地看到豎直速度表的變化，從而更準確地理解“分速度”的意義。王寬始終記得他第一次在課堂上打開游戲界面進行演示時的場景：“‘分速度的概念比較難理解，一些學生聽得云里霧里，甚至在‘開小差。而當我打開游戲的時候，學生驚訝之余，注意力也全被拉回到課堂上，每個人都全神貫注地看著屏幕，實現了良好的教學效果?！睂τ谕鯇拋碇v，游戲帶來的不僅是酣暢淋漓的刺激體驗，還有在過程中時不時冒出的“火花”。在玩競速類游戲《GT賽車7》時，王寬靈光乍現，錄制了一期操作賽車過彎的視頻，在課上播放給學生?！跋胍屬愜囘^彎花費的時間最短，就涉及‘向心力的問題，通過不同路線的演示，讓學生對這一知識點的印象更加深刻。”

除了平日能夠接觸到的事物，王寬還將視線投向了太空。在講解“第一宇宙速度”的知識點時，由于大部分學生都沒有親眼觀看過火箭發射，王寬便在課上利用《簡單火箭》這款游戲對這一過程進行了模擬。“火箭的發射速度如果過低，哪怕升到太空中，也會墜落；只有達到了第一宇宙速度，才能確保將衛星運送到軌道上并圍繞星球做圓周運動?！贝送?，數碼設備上模擬真實太空的App也成了王寬為學生講解天體運動、樹立正確宇宙觀的工具。通過這樣的形式，學生們不僅掌握了相關的物理知識，同時也對航空航天產生了興趣。“很多學生下課后拉著我問東問西，有些學生還立志投身航天領域，為我國的航天事業做貢獻?！蓖鯇捬哉Z間充滿自豪。

于王寬而言，將游戲引入課堂的無心之舉，收獲了很多意外之喜。這一點在學生的成績上體現得較為明顯：“從‘小船過河這個模型來看，學生們解題正確率較之沒有使用游戲教學的往屆學生有了一定程度的提高，對這個知識點的理解更為透徹。”一些已經畢業的學生和王寬聊起課堂上的情景時，仍感到記憶猶新。王寬認為，這種“水過留痕”的方式于教學更有意義?！皩τ诟呷膶W生來說，高效率的課堂十分關鍵。占用幾分鐘的時間用游戲進行演示，也許比干巴巴的講授效果更好?！?/p>

“技術派”的花樣教學

基于對物理的熱愛，王寬報考了首都師范大學的物理專業；但真正讓王寬燃起內心的火焰，決定從事物理教育的，是物理特級教師彭夢華的引領?！芭砝蠋熥灾屏烁鞣N各樣有意思的教具，把枯燥的課本內容講得活靈活現，學生既掌握了物理知識，又生發出對這個學科本身的興趣?！痹诼犨^彭夢華的課之后，王寬便堅定了從事物理教學的想法。作為“技術流”的他，亦將高科技融入日常教學，打造了數字化的現代物理課堂。

磁場，是看不見摸不到的一種抽象物質。那么，如何讓學生更加深入地理解磁場的概念呢？王寬想到了自己擅長的AR技術。利用3D軟件，他制作了一些磁場模型并投射到教室中，學生可以從大屏幕直接觀察到各種各樣被具象化的磁場和發電機模型?！霸瓉泶艌稣娴拇嬖?，而且就在我們身邊！”很多學生向王寬表達著他們的興奮。慢慢地，在數碼設備上搜尋可用于教學的軟件，成了王寬的業余“消遣”。在講解小車速度問題時，傳統的方式是使用“打點計時器”穿過紙帶來記錄數據，王寬認為，這種實驗方法有一定的局限性，于是在平板電腦上找到了一款可以錄下任何運動過程并分析的軟件。借助這個軟件，王寬組織學生進行了一次小車碰撞實驗，學生可以親自操作設備來抓取小車在每一幀的位置，從而獲取整個碰撞過程的所有數據，驗證動量守恒定律。

高科技的教學形式，既克服了傳統實驗的不足之處，又激發了學生進一步探究的欲望，很多學生對物理的興趣也在王寬的“科技&游戲課堂”中得到了萌生和發展?！癙hyphox（手機物理實驗）”就是被王寬“帶火”的一個軟件。曾經有學生在外出游學之際突發奇想，利用這個軟件測量高鐵的加速度，回來之后向王寬反饋數據。“很多下載了這個軟件的學生會用它研究身邊的事物，將物理從課堂延伸到生活中，學以致用，鍛煉了發散性思維，這對我來說就是最好的反饋。”

想要擁有更加真實的課堂體驗，往往需要更加高端的硬件。為此，王寬經常“斥巨資”添加一些設備：比如，在學習熱學知識時，由于溫度的小幅變化難以觀測，王寬便購買了一臺熱成像儀，讓學生能夠直接從物質顏色的改變得出溫度變化的結論；在講授水波的干涉實驗時，為了捕捉到肉眼難以觀察的水波移動軌跡，王寬租了一臺能夠每秒拍攝1000幀的超慢速攝像機，從多角度將其拍攝成視頻展示給學生。雖然這些高科技設備的成本較高，但王寬卻樂此不疲：“能讓學生感受物理的真實，體會物理的魅力，就是‘低投入高收益的事情?！?/p>

如今，在王寬的物理課堂上，面對隨時出現在老師手中的手機、游戲機，學生們早已“波瀾不驚”。講臺上，一名同學作為“模特”在“T臺”上“走秀”，一旁，作為“觀眾”的王寬拿著手機猛拍——事實上，王寬在用App記錄該學生走動的過程并生成視頻，以此引導學生思考并直觀地建立起“v-t圖像”的概念?！爱斀駮r代飛速發展，將技術滲透進課堂是大勢所趨，尤其對于新生代的孩子來說，對這樣的教學形式的接受程度很高。”

從生活中來，到生活中去

在許多人心里，和教育相關的領域一旦涉及游戲，必然會“拉響警報”。那么，手機、游戲機，這些被部分家長視為“洪水猛獸”的數碼產品出現在課堂上，是否會受到外界的質疑和阻礙？王寬給出了否定的答案：“作為一名物理老師，我會經常將自己生活中的例子用到課堂上，而游戲恰巧是我生活的一部分。無論是游戲還是數碼設備，都只是課堂的輔助和補充，最終是為教學服務?！庇谕鯇挾?，經歷了漫長的推導過程，最后用游戲對結論進行驗證，是每堂課的一個小小的驚喜和升華，是他一直以來對高效課堂的探索和堅持。

在游戲的選擇上，一些不適合放在正式課堂中的素材，會被王寬以簡單易懂的科普視頻形式搬運到網絡上，讓更多的人能夠在輕松的氛圍中學習物理知識。比如，在“動森世界”里建立坐標，講解“路程”和“位移”的區別；用流體力學研究《植物大戰僵尸》中豌豆射手的射速；在玩體感釣魚游戲時加入牛頓定律……很多看過王寬科普視頻的成年人回憶起了中學物理知識并發出感嘆：原來覺得困難的知識點，竟然可以通過這樣簡單的方式學到！能獲得一眾網友喜愛、擁有數十萬粉絲，這令王寬始料未及：“一開始就是想讓大家隨便看看‘圖個樂，沒想到受到了很多關注。之后我會加入一些更加有意思的內容，讓越來越多的人愛上物理。”

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在王寬看來，物理是一門需要真正動手去“做”的學科。一次，王寬在游樂場看到了一個游樂項目：從上部放入小球，小球經過釘板滾落到規定位置即為勝利。自認為熟稔掌握“高爾頓釘板”相關物理知識的王寬，信心滿滿地上前嘗試，卻慘遭“滑鐵盧”，一次也沒有成功。懷揣著“打破砂鍋”的執念，王寬回去之后就用游戲引擎模擬了游樂場的釘板。經過多次嘗試，王寬破解了個中緣由：“書中的釘板是一個無邊界的理想狀態，概率呈正態分布；而游樂園的釘板是有邊界的，概率會變為指數正態分布?！边@件事不僅讓王寬的知識面得以拓展，也讓他深刻體會到了物理的魅力：“書中的很多結論都建立在理想模型的基礎之上，而物理更多地源于實際生活，需要在實踐中不斷積累學問和經驗。”

物理與生活的關系遠不止于此。在王寬眼中，物理有“簡潔而實用”的美?！芭ｎD從紛繁的世界中總結出了三條定律，看似簡單的表述，卻囊括了宏觀世界中所有運動的規律，令人震撼?！币虼耍瑢W習物理，并非只是簡單地為升學服務，更多的是用物理的眼光去感知世界、了解世界，這才是物理真正的精髓所在?！靶〉酵ㄟ^物理學原理識破一些簡單的騙局，大到物理領域的發明創造對世界產生改變，物理就像一雙無形的手，幫助和推動著每個人更好地生活?！痹谑屑壓蛥^級的公開課上，王寬針對技術應用于課堂的教學方式進行過多次分享和交流，很多教師深受啟發，借鑒這類方式的同時也提供了不少寶貴建議。“無論是游戲還是其他教具，無論是技術還是各種實驗，每名教師都有自己獨特的教學方式，但最終都應在讓課堂變得更加有趣生動、讓學生把知識消化得更好的目標上殊途同歸?！?/p>

“對了！《超級馬力歐》游戲中馬力歐的彈跳力問題可以變成一道考題！”采訪即將結束之際，王寬又迸發了源源不斷的靈感，亢奮的語氣中難掩激動。