趣味力学试验及制作课:“趣味”课堂上的教育“实验”

2014.10.08
    • 供稿航院
    • 创意映像设计组
    • 文字张铮
    • 图片宋晨
    • 编审赵鑫、尹霞、吴琼
    • 设计王寅

  “大家好!我是王亚平,本次授课由我主讲。”2013年6月20日上午10点,当神舟十号女航天员王亚平身着蓝色宇航服出现在“地面课堂”的大屏幕上时,这场人类历史上课时最长、收看人数最多、科技含量最高的太空授课正式开讲。王亚平在太空中进行了制作水球、单摆运动等几个物理学实验,生动有趣地向地球上的“学生们”讲解了太空环境下的物理学规律。在这堂课背后,就有太阳集团tyc5997航天航空学院高云峰老师参与策划与设计。在清华,高老师负责的“趣味力学试验和制作”课程,一样的饶有趣味,吸引了很多同学参与。

 

  今年的“趣味力学课”第一节,高云峰老师请来一位长期习武的高人,他徒手掷出钢针,竟然穿透了几米外的玻璃。在同学们惊诧之时,高老师告诉大家:“你们虽然没有练过武功,但是只要充分运用现有的知识和能力,几天之内就能超过他。”他提出目标,让60名学生分为10组,在五节课的时间里各小组根据已学知识设计制作一个器械,实现发射钢针穿透玻璃的目标。在各小组的设计实验过程中,高老师适时地给予他们指导和启发,并鼓励他们动手实验。最终结课的时候,真的有两个小组完成挑战!

 

  “创新来自实践,而不能只是空想。有趣的实验可以激发学生的求知欲和创造力,我希望他们能在兴趣的引领下,通过实际研究和锻炼掌握自主分析问题、解决问题的能力,”高云峰老师这样表达“趣味力学课”的目标。作为学校从2011年开设的四门挑战性学习示范课程之一,高老师的课程没有艰深的理论讲解,而是把枯燥的理论融入丰富有趣的实验任务。每学期约18个课时的课程,每节课他都会安排学生做一些小实验,每5节课再把这些小实验整合起来,完成一个较大且较有挑战性的任务。

 

  “这些实验本身是有趣味的。理论知识本身略显枯燥,但是如果我们能在玩具、游戏、比赛等形式中融入知识和挑战,让学生在不知不觉中迎难而上,实现知识的学习和运用,也许就能产生更好的效果,留下更深刻的印象。”高云峰这样解释课程名称的由来。于是,“木制投石器”的制作让学生形象理解固体形变公式,“电动爬升器”让学生分析现实中摩擦力和相互干扰的因素的关系,还有自制诸葛连弩、能连续打出20多个水漂的“水漂机”、会自己爬坡的“小鸭子”、“逆行风车”……短短两年来,“趣味力学试验及制作”课堂开展的有趣实验数不胜数。它们一头连着童年时代天马行空的幻想,另一头铺设着带领学生把理论转化为实践能力的桥梁。

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