摘要:为充分发挥迴澜书院的文明实践和新人培育功能,为“书香汕头”建设注入教育创新活力,汕头市文明办联合市教育局在迴澜书院举办“文明迴响 名师领航”迴澜研学堂之名师伴成长系列活动。汕头日报开辟“名师学堂”栏目,报道名校名师走进书院,面向中小学生及家长开设的精品课程,推
开栏的话
为充分发挥迴澜书院的文明实践和新人培育功能,为“书香汕头”建设注入教育创新活力,汕头市文明办联合市教育局在迴澜书院举办“文明迴响 名师领航”迴澜研学堂之名师伴成长系列活动。汕头日报开辟“名师学堂”栏目,报道名校名师走进书院,面向中小学生及家长开设的精品课程,推动优质教育从校园向社区延伸,实现文明实践、文脉传承与教育普惠的深度融合。
量子力学,这个看似遥不可及的领域,实则蕴含着无数令人惊叹的思想实验。日前,在汕头市文明办与汕头市教育局联合推出的“文明迴响·名师领航”迴澜研学堂之名师伴成长系列活动第五期课堂上,广东省林惠莉名教师工作室名师团队为同学们详细解析经典现象的实验,揭示微观世界的奇妙规律,让大家充分感受科学的无穷魅力。
开启量子世界奇妙之旅
爱因斯坦的骰子、薛定谔的猫、幽灵般的量子纠缠……三大脑洞实验如何塑造量子物理?广东省林惠莉名教师工作室主持人林惠莉带来一场《骰子、猫咪与幽灵通信——量子物理史的三大脑洞实验》的生动物理课,通过趣味实验让同学们了解量子力学核心概念。
课堂伊始,林惠莉老师以“爱因斯坦的困惑”为引子,抛出了一堆问题:为什么宏伟的经典物理学大厦,会无法解释微观世界?量子世界到底有多奇怪?这些“奇怪”的现象,又是如何深刻地改变了我们今天的世界……带着这些量子世界的普遍问题,林老师引领着同学们进入了一个全新的物理世界。
说到量子,总给人神秘的感觉。“上帝到底掷不掷骰子?”这一物理学的经典之问,一直是很多人津津乐道的话题。在量子这个微观领域中,物理规律似乎与我们熟悉的世界完全不同。林老师说,在我们日常生活的宏观世界里,物体的位置、速度等,都可以通过经典力学精确测算。但在微观量子世界里,却有着截然不同的物理规则。
原来,在微观世界,量子同时处于多种状态的“叠加”。林老师告诉同学们,著名的物理学思想实验“薛定谔的猫”,就是用一只猫比喻量子叠加:箱子里有一只猫,在宏观世界中它要么是活的,要么是死的,但在量子世界中,它可以同时处于生和死两种状态的叠加,如果你不去观察这只猫,它可能既是死的也是活的。
“叠加已经很奇妙,但当两个量子纠缠在一起,那种奇怪连爱因斯坦都难以接受。”林老师的话引起了同学们浓厚的兴趣,她告诉大家,经典物理中所有变量都是连续变化的,而量子物理中变化往往是不连续的。
而对光的不同看法,也是经典物理和量子物理巨大区别的重要表现。林老师引导同学们认真听讲,踊跃发言。为了进一步增强互动性,林老师设置了看似简单却饶有趣味的“实验演示”,这一环节激发了同学们的积极性,课堂气氛活跃起来,大家纷纷分享对量子世界的见解。
从量子力学开始了解科学、认识世界,林老师用极其生动有趣的方式,将同学们带入一个美妙的量子力学世界,让他们在好奇心得到极大满足的同时,也真正开启对科学的兴趣。她强调,兴趣是学好物理的关键所在,鼓励同学们要热爱科学、拓宽视野,增强创新意识和创造力,从小树立科学梦想。
寓教于乐展现科普乐趣
光的分解与合成、莱顿瓶实验、变压器版“触电的感觉”……在“文明迴响·名师领航”迴澜研学堂之名师伴成长系列活动第五期课堂上,广东省林惠莉名教师工作室的胡培伟、陈进来、蔡纯纯等老师为同学们呈现了一场场精彩纷呈、妙趣横生的“科学实验秀”,让大家惊讶得目瞪口呆。
我们生活在一个充满色彩的世界,那么,这些颜色是如何形成的呢?答案就在于光的折射现象,光能折射成我们肉眼可见的七种颜色。课堂上,老师们利用自制教具,通过可以旋转的LED转盘,将LED发出的色光进行混合。同学们惊喜地发现,原本不同的色光经过旋转,可混合产生各种色光。
光的折射为我们提供了一个生动的示例,说明了自然现象是如何与我们的生活紧密相关的。通过老师现场做的实验,同学们解开了生活中的很多谜团,比如,机动车辆上的转向灯和刹车灯的颜色为什么选黄色和红色、为什么在“生鲜灯”下市场摊位上的肉类会显得格外红润鲜嫩,等等。
最令同学们激动和兴奋的是莱顿瓶实验。莱顿瓶是一种最原始的用以储存静电的装置。老师们制作了一个莱顿瓶,通过摇动静电发生器将电储存其中,再让现场同学组成人体串联电路,用指尖触碰莱顿瓶,让大家实实在在地体验了一把“触电”的感觉。
生动而神奇的“触电”实验富有互动性,吸引了全场关注的目光,同学们一下子沸腾起来,大家频频发问,在玩的过程中学到了物理知识,体验到了做实验的乐趣。一些同学争先恐后地上台亲自尝试,在感知自然的同时,也了解到科学是如何改变我们的世界。
互动体验尽享科学盛宴
活动当天,迴澜书院二楼的新时代文明实践大讲堂成了一片欢乐的海洋,现场设置了天女散纸片、瓶吞(吐)鸡蛋、火焰掌、酒杯捡乒乓球、扔瓶子比赛、筷子提米、穿透土豆的奥秘等多项互动体验游戏,吸引同学们观看学习,一探究竟。活动中大家可以根据自己的喜好体验不同的项目,挑战物理奇思妙想,体会物理实验带来的惊喜与乐趣,闯关成功还可赢取奖品。
用一根筷子提起一个装满大米的矿泉水瓶?“筷子提米”实验简单又有趣,让大家感受到摩擦力的存在及应用。把大米装满矿泉水瓶,插入筷子,轻轻转一转让米贴紧筷子和瓶壁,往上提筷子,就能带着瓶子离开桌面。当有同学顺利完成实验,周围都会爆发出一阵阵欢呼声。
“酒精炮”实验充满视觉冲击。只见一同学往一个密闭的易拉罐里喷酒精,摇晃几下让酒精挥发,然后用打火器在罐身的小孔点火——“砰”的一声,罐子开口处的杯子“嗖”地一声飞了出去,瞬间激发了其他同学探究的欲望,大家摩拳擦掌,跃跃欲试。
“火焰掌”是一种在手上发出火焰的表演,丁烷易燃且比空气轻,遇火会迅速喷发,而整个实验中手是被肥皂水包裹的,不会感受到热。“哇!太神奇啦!”“好厉害!我也要试试!”……学生小蔡体验完说,火焰掌非常刺激,让自己深受启发,也在心里播下了一颗科技“种子”。
“长知识了。”今年刚升初三的小吴同学说,今天看到的实验演示给他留下了深刻印象,互动性、体验性的科普活动,和书本上了解的相比,在游戏中学习科学知识,自己的理解加深了很多。
带着两个孩子来参加活动的一位家长告诉记者,孩子天生就富有好奇心,她特意带孩子们来开阔视野,小一点的孩子可以有一个直观的感受,大一点的孩子就会把看到和学到的同他课内的知识进行联系,收获确实非常大。
“通过与同学们的互动,我能感受到他们对科学很有热情。”一位老师表示,这些小实验看似简单,但这种亲自参与实验的体验是无法从课本中获得的,老师们希望通过这样的活动激发同学们学习的兴趣。
“你们喜欢物理吗?”“喜欢!”活动结束时所有同学异口同声地回答。离场时,大家脸上的兴奋都还未褪去,有说有笑地讨论和回味着刚才发生的一切。虽然这节“名师讲堂”已结束,但对于同学们而言,科学探索的道路才刚刚开始。
来源:两广大地那些事儿