“如果輸入現(xiàn)在的時(shí)刻t,再輸入目標(biāo)時(shí)刻t′——比如清朝——以及紫禁城的位置坐標(biāo)x,就可以計(jì)算出一個(gè)特定速度v,而當(dāng)我們?cè)谒查g達(dá)到這個(gè)速度時(shí),在理論上就可以穿越到現(xiàn)場(chǎng)去觀摩晴川和八阿哥的愛(ài)情故事……”
“薛定諤的貓就好比你心懷忐忑向女神表白前,總是不知道女神的心思,這種不確定性就是薛定諤的貓量子態(tài)的最重要特征……”
通俗易懂的文字配上形象的漫畫(huà),“霧里看花”的深?yuàn)W原理講得繪聲繪色,這是蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授張加馳“文科物理”課上的情景。他用趣味漫畫(huà)講授物理的教學(xué)方式,把原本“不點(diǎn)名沒(méi)學(xué)生”的課堂打造成了深受學(xué)生喜愛(ài)的“金課”。
2010年,蘭州大學(xué)開(kāi)設(shè)了“文科物理”課程。當(dāng)時(shí)的文科物理教材大多注重公式推導(dǎo)和計(jì)算實(shí)例,對(duì)于文科生來(lái)說(shuō)太難,而部分教材注重碎片化的生活現(xiàn)象甚至科學(xué)家的奇聞?shì)W事,又偏離了文科生學(xué)習(xí)物理的初衷,教學(xué)效果可想而知。“老師不會(huì)講,學(xué)生聽(tīng)不懂,除非點(diǎn)名,不然就沒(méi)有學(xué)生來(lái)上課?!睆埣玉Y用“崩盤”二字來(lái)描述課程剛開(kāi)設(shè)時(shí)的“慘狀”。
從何處入手才能激發(fā)文科生學(xué)習(xí)物理的興趣?物理學(xué)院決心改變現(xiàn)狀,聘請(qǐng)名師、老教授擔(dān)任教學(xué)顧問(wèn),組織張加馳等青年教師成立了“文科物理”教學(xué)團(tuán)隊(duì),先從教材“破題”。
這時(shí)候,張加馳豐富的“學(xué)生經(jīng)驗(yàn)”派上了用場(chǎng)。博士畢業(yè)留校后,張加馳的第一份工作是班主任兼輔導(dǎo)員,在與學(xué)生交流中,他發(fā)現(xiàn)文科生更容易接受形象和感性的事物?!笆遣皇强梢杂寐?huà)的形式把物理知識(shí)畫(huà)出來(lái)呢?”深思熟慮之后,張加馳找到了藝術(shù)學(xué)院的教師徐子超,兩人一拍即合,由張加馳進(jìn)行畫(huà)面設(shè)定,徐子超則完成漫畫(huà)繪制,就這樣,一幅幅生動(dòng)有趣的物理漫畫(huà)誕生了。
“為什么每條軌道上都只分布兩個(gè)電子呢?為了回答這個(gè)問(wèn)題,物理學(xué)家泡利提出了著名的泡利不相容原理:最多只能有兩個(gè)不同的電子處于同一條軌道。這就好比一個(gè)家庭(軌道)只能容納一男一女兩個(gè)不同的人(電子),如果有第三者,家庭(能級(jí))就會(huì)變得不穩(wěn)定?!蓖ㄟ^(guò)形象的漫畫(huà)和幽默的比喻,學(xué)生在聽(tīng)懂知識(shí)的同時(shí)還能捧腹大笑。
除此之外,張加馳的課堂還有“從生活中來(lái),到生活中去”的味道。剔除了傳統(tǒng)物理體系中較陳舊、具有較大理解難度,且包含較多理論推導(dǎo)和復(fù)雜計(jì)算的內(nèi)容,張加馳把重點(diǎn)放在與日常生活現(xiàn)象密切結(jié)合的部分,學(xué)生不僅愛(ài)聽(tīng),還積極參與到了課堂互動(dòng)中。
“從來(lái)沒(méi)覺(jué)得物理這樣有趣過(guò)!看不懂的符號(hào),搞不清的運(yùn)算……文科生上物理課一直是件頭疼的事情。但在張老師的課上,我卻第一次產(chǎn)生了一種和物理相見(jiàn)恨晚的感覺(jué)?!碧m州大學(xué)新聞與傳播學(xué)院2017級(jí)碩士研究生李寧對(duì)張加馳的課堂記憶猶新。
目前,張加馳教學(xué)團(tuán)隊(duì)已自行設(shè)計(jì)、繪制了近600幅簡(jiǎn)筆物理漫畫(huà),出版了針對(duì)高校文科生的《通識(shí)物理》教材及《漫話物理》科普書(shū)。同時(shí),他們自導(dǎo)自演,拍攝了近300個(gè)與日常生活密切相關(guān)的經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)短片,這些漫畫(huà)和短片都收錄在《文科物理》慕課中。
2017年,張加馳獲評(píng)蘭州大學(xué)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)秀指導(dǎo)教師特等獎(jiǎng)”。據(jù)統(tǒng)計(jì),近年來(lái),他先后指導(dǎo)了近50個(gè)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,指導(dǎo)本科生以第一作者發(fā)表SCI二區(qū)以上高水平論文近30篇,先后6次獲評(píng)蘭州大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)優(yōu)秀指導(dǎo)教師。
“我熱愛(ài)面向本科生的教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作,我也非常喜歡和學(xué)生們一起,享受努力、堅(jiān)持和成長(zhǎng)所帶來(lái)的樂(lè)趣?!睆埣玉Y說(shuō),他將進(jìn)一步完善、推進(jìn)系列通識(shí)課的漫畫(huà)教學(xué),同時(shí),帶領(lǐng)本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),在“不尋常路”上繼續(xù)走下去。
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《中國(guó)教育報(bào)》2019年05月23日第4版
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