【申通快遞香港門市】漫畫+物理=? 蘭大這堂超高人氣課你上過嗎?

日期: 2020-07-09 閲讀: 來源: 關鍵詞:

開欄語:“大學之道,在明明德,在親民,在止於至善。”大學課堂,在傳授知識的同時,也在潛移默化中培養學生們的道德情操與精神品格。在蘭大,線上線下課堂、實驗室、野外,處處都有教師精彩絕倫的授業解惑和學生孜孜不倦的求學身影。為此,蘭州大學黨委宣傳部(新聞中心)特別開設“精彩一課”專欄,聚焦挖掘具有高階性、創新性和挑戰度的一流大學課堂,在教與學的相得益彰中展現教師的育人理念、學生的學習成效以及學在蘭大的魅力體驗。

《文科物理》:給文科生“量身定製”物理課

牛頓第一定律:受到的合外力為零時,物體將保持慣性狀態。

單身狗第一定律:受到的“愛情力”為零時,人將保持單身狀態。

摩擦力定律:給物體的壓力越大,摩擦力越大,動能越小。

戀人相處定律:給戀人的壓力越大,吵架越多,愛情越少。

光電效應:只有當光子能量超過閾值時,才能激發電流,與光照時間無關。

魅力定律:只有當自身魅力達到標準時,才能打動對方,死纏爛打無用。

你以為這是某個關於如何正確談戀愛的講座?不,這其實是蘭州大學物理科學與技術學院副教授張加馳的《文科物理》課堂。

迄今為止,《文科物理》課程已在蘭大開設了八個年頭,聽課全神貫注、時而掌聲雷動,是這門課的真實狀態。它顛覆了“一塊黑板+一根粉筆=枯燥演算”的傳統物理課堂印象,更扭轉了文科生看到“物理”二字便望而生畏的局面。

用“漫畫”“漫話”物理

教室裏,張加馳正在給同學們講“薛定諤的貓”。為了更好地闡釋這一思想實驗所體現的量子疊加態概念,張加馳採用了類比的方式,他説:被表白後正猶豫的女孩處於既同意又不同意的狀態,和與薛定諤貓處於既死又活的狀態類似,都是一種量子疊加態,不確定女孩是否會答應表白就像不確定箱子裏貓的生死。學生們被這風趣幽默的講法逗得哈哈大笑,對相關物理學知識點也留下了深刻的印象。

以“戀愛物理學”作為課程開篇,文科物理課總能快速吸引學生的注意力。新聞與傳播學院2018級學生劉敏濤回憶起這門“特別”的課時説道:“我印象最深的就是動量和能量守恆定律這一個知識點,老師用戀愛行為來類比解釋這個枯燥的理論,讓我印象頗深。”

不只有戀愛,從武俠小説到現實生活,《文科物理》都和它們做起了連線題,枯燥的物理概念被賦予了新的形式。

講到熱力學第二定律,張加馳説:“段譽餓得全身發冷,而敵人酒後渾身燥熱,當段譽使出北冥神功,由於熱量總是從高温物體流向低温物體,所以敵人的內力就被段譽吸取了。”講到動量與動能在衡量運動狀態的重要性時,張加馳説:“動量與動能就好比人的身高和腰圍。選模特時,身高當然很重要,但如果腰圍超標,恐怕穿上衣服也不好看,所以兩者都很重要。”當講到共振效應時,張加馳更是引經據典:“孟姜女在長城下哭泣,由於哭聲頻率和長城的固有頻率相近,長城因為共振效應而產生振幅極大的振動,最終塌毀。”

“這和我想象中的物理課完全不一樣,第一次發現物理課還可以這樣上。”

“老師太幽默了,用漫畫講物理,既生動又貼切,讓我上物理課不再犯困。”

“跪求這樣的課再多一點!”

上完一堂《文科物理》課,同學們感觸頗深。

為了讓大家對於知識點記憶深刻,不能“課堂上笑笑,課後都忘掉”,張加馳教學團隊自行設計,邀請藝術學院專業教師繪製了近600幅簡筆物理漫畫,出版了《漫話物理》一書。

有別於傳統教材的編撰形式,《漫話物理》既是課本,也是科普讀物。“考慮到選課學生主要是對物理有恐懼心理的文科生,我們在編寫教材時儘量採用通俗易懂的文字,並採用趣味漫畫來展現物理場景,特別注重結合物理知識與生活實例,力爭寫出一本文科生看得懂、又喜聞樂見的好教材。”談及編寫《漫話物理》教材的初衷,張加馳説。

仔細閲讀這本書,就會發現它和文科物理這門課程一樣,以風趣幽默和生動形象的敍述代替了刻板無聊的概念介紹和公式推導,成為讓學生實現“邊玩邊學”的最好寫照。

從“聽不懂”到“手慢無”

可曾想到,這樣一門頗為有趣的課程,也曾讓人學到“崩潰”。

課程開設之初,《文科物理》課僅面向法學、管理、新聞等七個學院授課,老師們站上文科物理的講台,“大筆一揮”便是一整個黑板的公式與計算。面對台下“一頭霧水”的同學們,老師們也險些陷入了“瘋掉”的局面,同學們直呼“聽不懂”,老師們直呼“講不通”。到了2015年,只剩下四個文科學院的學生還在堅持上這門課。

眼見讓“文科生學好物理”這一想法陷入危機,在教務處、物理院和授課教師們的共同努力下,《文科物理》迎來了課程改革。

2016年,物理院文科物理教學團隊的張加馳、慈志鵬、王得印、李穎弢、徐遠麗五位老師,在精心準備後啓動了“文科物理”的慕課製作。2017年春季學期,文科物理的教學方式由單一的線下授課轉為“線下+線上”的混合授課方式。

《文科物理》實驗演示

去年,文科物理從個別學院的必修課改為全校公共通識課,但選課人數不降反增,其中文科生約佔九成。“選課前早就聽學長學姐推薦過這門課程,於是毫不猶豫就選擇了它。我還記得選這門課的時候非常‘火爆’,可以説是‘手慢無’!”劉敏濤回憶起選課初衷這樣説道。

經過教學改革,《文科物理》課逐漸“脱胎換骨”,成為了如今炙手可熱的“網紅課”。

今年年初,受新冠肺炎疫情影響,很多課程不得不在線進行。在線學習時,文科物理課程團隊又利用“學習通”平台,找到了新的課堂互動方法:傳統的課後答疑以主題討論貼的形式轉戰在線論壇,掃碼簽到、手勢簽到、位置簽到等多種方式代替了傳統的課堂點名,搖手機競速搶答、平台隨機抽取學生回答問題……學生們紛紛舉起手機“搖一搖”,爭上答題速度Top3排行榜。

由於形式新穎的教學內容,加之慕課建設的成功,從2019年開始,《文科物理》先後獲評蘭州大學教學改革示範課、蘭州大學教學成果一等獎、甘肅省精品資源共享課程等。2020年春季學期,《文科物理》課程的校內選課人數達到500人,全國其他高校的慕課選課人數超過4000人。

一門課程的使命

講好一堂適用於不同學科背景的公共課,並非易事。

劉敏濤想起自己同物理的上次“交鋒”還是高一時期。上了大學,聽説文科生還要學物理時,他坦言:“十分不解,同時更怕自己聽不明白。”同樣的顧慮也存在於劉敏濤的同學陳萌身上。“很多年不學物理了,如果修了這門課,最後過不了怎麼辦?”

學生們的顧慮,張加馳也很清楚。但他覺得,《文科物理》不是一個普通的物理課,而是給所有學生普及科學知識、引領文科生走進理科世界的最好契機。培養文理兼修的人才十分必要。

誠然,用漫畫的方式深入淺出地講物理,也曾遇到過質疑:這樣“討巧”的方法,能將一個知識點講清講透嗎?於是,把握課程難度、帶領文科生達到什麼樣的“文理兼修”的程度,是文科物理課程的內涵與意義所在。

“我想,對於一門通識課來説,重要的是教會不同學科背景的學生掌握物理的理性思維方式。把學生引進物理學的大門,讓他們掌握基本的物理學知識,通過物理學的視角看世界,分析社會現象和人生道理,未來在工作和生活中,他們一定會受益無窮。”張加馳這樣認識《文科物理》課的含義。

文學院2017級學生毛亞君兩年前上過《文科物理》,這門課對她影響至今:“雖然我是文科生,但掌握一定的自然科學知識是建立一個完整知識框架的前提,也是培養個人綜合素質的需要。學了《文科物理》後,最大的收穫就是看待和分析問題時,多了一重理性思考,也會更加講究實證,這對於像我一樣比較感性的文科生來説,正好是一種中和。”

守着育人初心,學校在跨學科課程方面進行了更多探索,讓文科生學高等數學、學物理,讓理科生學歷史、學時事政治,實現“文理之間的思想碰撞”。

如今,隨着國家對於高等學校課程思政建設的要求與期待,《文科物理》又注入了新的活力。

“機遇只鍾愛有準備的頭腦,小居里夫婦和波特由於對發現中子沒有充分的思想準備而讓這一重大成果從自己手中滑過,這讓他們十分懊惱……”在蘭州大學首屆課程思政講課比賽上,張加馳繪聲繪色地講着中子的發現過程、核裂變等知識,並將我國“兩彈一星”元勳等在核物理方面做出巨大貢獻的科學家事蹟融入課堂,同學們聽了故事,學了知識,對科研的濃厚興趣,對科學精神的理解,正在潛移默化中形成。

目前,文科物理教學團隊正在研究和提煉物理課程思政教育的基本要素框架,他們通過對照試驗、繪製實時學習狀態曲線後還發現,在引入課程思政案例時,學生們的學習狀態明顯更好,更有利於提高學生的課堂注意力和學習效果。

“作為一門公共課,如何讓文科生學懂物理知識,實現文理兼修,我們探索了好幾年。而未來,怎樣在這門課上,既保持生動有趣的漫畫講課形式,又能在講授物理學知識的過程中融入課程思政案例,將是這門課新的探索方向。”張加馳説。

發現錯誤?報錯
文:肖坤,聞曉奧
圖:
視頻:
編輯:韓晶晶
責任編輯:許文豔

推薦關注

閲讀下一篇