教学中的看球理论 – 实验走入課堂（1）

作者简介：

庄沁融，英国诺丁汉大学博士，台湾东华大学副教授；

刘书钢，英国诺丁汉大学博士，黑龙江大学教授，北京师范大学教育学部兼职教授，锐光凯奇技术专家。

实验走入课堂首先要提到剑桥大学著名的卡文迪什实验室（Cavendish Laboratory），它是由著名物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell）负责筹建，并且1874年实验室建成后担任第一任实验室主任，开展了教学和科研工作。按照麦克斯韦的理念*，物理教学在讲授理论的同时，还辅以演示实验。这是实验走入课堂的先导者，这种理念国内清华大学物理系也是一直在采用的高校之一。

随着科技的发展，手机已经成了人体不可缺少的一部分，给人类生活带来了革命性的改变。手机对教学巨大冲击成为了全球教师面对的难题。图1课堂上的现状：

图1 手机对教学的冲击

为了解决手机引起学生不集中精力听老师授课的问题，高校采取了很多措施，例如给学生提供无手机奖学金、上课前把手机集中管理起来等等，但是效果并不是很好。

通过仔细分析和探讨发现，课堂不能吸引学生是最重要的根源。教材不能及时跟上时代的步伐，尤其是一些基础实验系统多年没有更新。因此我们提出了教学的看球理论，即：实验走入课堂。请思考一个问题，大家为什么喜欢到现场看球？

图2 现场的球赛

现场看球时，无论你是不是球迷，都会被现场的气氛所吸引，高度地兴奋，因此不难得到结论，现场看球就是要“气氛”。如何欣赏现场的精彩瞬间？如图3的射门瞬间：

图3 现场精彩的射门瞬间

图3的精彩射门瞬间，现场的观众直接是看不清楚的！解决的办法是看现场大屏幕的慢速回放，图4是现代体育场上配备的大屏幕：

图4 现代球场上的大屏幕

精彩的瞬间可以通过大屏幕来欣赏。受到看球的启发，博士的师兄弟（作者）共同提出教学的看球理论，即实验走入课堂，视频1是在台湾东华大学二个人讨论的视频之一：

No

视频1

通过现场看球赛和教学的类比，提出了教学的看球理论，对比如图5：

图5 教学的看球理论

其实，教学的看球理论就是通过实验走入课堂产生气氛，同时通过教室里的一台摄像机把演示实验的细节投影到大屏幕上，这样在教学上又有气氛，又有细节。作者曾经两次受邀到电子科技大学交流，其中一位老师在物理光学的课堂上利用教学的看球理论演示了一个非常简单的全反射实验，取得了非常好的教学效果。这位老师课下形容道：“学生看到演示实验，就像狼看到了肉一样”。（近期计划会邀请这位老师推送一篇实验走入课堂的内容）

理论上，高校普通的多媒体教室都是可以实现教学的看球理论，遗憾的是，有些高校的多媒体教室只有一台投影仪，而且各种各样的接口都不工作（不是不工作，是没有连接），基本就是一个VGA的接口，很多设备都没有HDMI接口。可以说设备没有跟上时代的发展，甚至在硬件方面落后于中小学！一个最简单的实际例子是胶片的投影仪已经被时代淘汰，由高拍仪所代替，这样授课教师可以面对学生写板书，效果比较好而且非常的方便，笔者考察过英国大学的教室全部都配备有这个简单设备，可是国内走访超过50所大专院校竟没有看到一个有投影仪的教室配备有高拍仪；但是国内的大多数中小学，甚至幼儿园基本上都有这个设备。希望高校主管实验设备的部门考察所介绍的这个情况。

视频2也是关于教学的看球理论讨论：

视频2

视频3是讨论如何从“教”转移到“学”，以及老师在课堂中的地位问题，有一些提法是否恰当，还请大家提出自己的看法和建议：

视频3 从“教”到“学”的讨论

英语里的“What I hear I forget, what I see I remember, what I do I understand”，相应国内的说法是来自荀子《儒效篇》：“不聞不若聞之，聞之不若見之，見之不若知之，知之不若行之；学至于行之而止矣”。这其实都是一种教学上的理念。

如何实现实验走入课堂需要：按照教学内容设计走入课堂的实验；新技术的支持和创新的实验，基本的理念是使用现代科技手段重构经典可以走入课堂的实验。由于受到篇幅的限制，在今后的推送中详细介绍如何实现实验走入课堂细节。

*物理学家麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的原文部分：“founding of a special Professorship, and of supplying the Professor with the means of making his teaching practical - in other words, of giving him a demonstrator, a lecture-room, a laboratory,…………“

PS 推送内容中的图片1-3来自网络公开发表的图片，特意保留了原创的水印，在此对原创作者表示感谢！

来源: 中国仪器仪表学会

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