我的育人故事
物理实验:照亮求知的光
理学院 王昌英
物理学家法拉第在讲解电磁感应实验时总爱和围观的年轻人说:“不要盯着表盘等答案,你亲手转一圈线圈,摸到的磁感线,才是真的属于你的光。”作为已从教大学物理和大学物理实验八年的教师,在多年的授课实践中,这句话的分量在我心中越来越重。所有公式里写不透的求知路径,都藏在学生指尖拧动旋钮的每一次试错里。
讲台上那台数字示波器塑料面板上的旋钮,在老师们一次次授课中被反复拧动,早就没有了最初的滞涩感,档位标识边缘磨得发亮——这就像我们教过的一届又一届学生,刚进大学物理实验室的时候,还带着对校园的陌生和对理科的畏难,等跟着做了几次实验、亲手拧过几十次旋钮、捋顺过几回跳得七零八落的波形,从连触发源都分不清的“探头新手”练到能对着乱麻似的杂波半分钟揪出问题点,那层飘在眼神里的犹犹豫豫的雾就慢慢散了,坐直身子盯着荧光屏读数的模样,指尖捏着记录笔稳稳落字的神态,浑身都透着股把虚浮的知识点攥成了实感的笃定劲儿。
每次学生来做示波器实验的时候,我总会先让他们试着拧拧示波器的旋钮,调出最基础的正弦波形看看。总有学生对着十几个旋钮手足无措,半天不敢下手,说“老师我怕调错把仪器弄坏了”,我就笑着提醒全班多试几次:“仪器是死的,人是活的,你摸得多了,它自然就能显出真实的信号。”这话不是什么大道理,是我这么多年来对着示波器摸出来的实际经验。自从教以来,单是示波器操作相关的基础实验课就有一百多轮。它陪我们测过声速的相位差,捕捉过整流滤波后的电压跳变,就算被学生不小心碰掉过探头线,显示也从来没出过差错,就像物理这门学科本身,永远坦诚,规律都实实在在有迹可循。我们的大学物理实验覆盖项目很全,从声速测定、光的干涉到霍尔效应、太阳能电池特性测量,这些亲手操作的实验,就是把书本上抽象公式落地的最好桥梁。

我教过的学生里,不少人刚接触实验时都对物理有畏难情绪。第一堂示波器使用的实验课,常常有人调了半小时屏幕上还是乱跳的杂波,皱着眉说“老师我高中就没学好物理,肯定做不好这个”。我巡堂的时候会停下来给他们搭个手,先教他们分清触发源和扫描频率旋钮,再让他们慢慢拧动档位,告诉他们“就像调收音机找台似的,慢一点总能对上信号”。等第一个稳定的正弦波形跳出来,学生紧绷的脸往往一下子就松了。看着他们握着写满数据的实验报告笑,说原来课本上的“交变电流规律”不是死的知识点,是自己亲手调出来的、实实在在的结果,我就觉得挺欣慰的,能帮学生跨过心里那道怕物理的坎,就是我们做实验课老师最本分的事。
其实物理实验课最有价值的地方,从来不是做出完美无缺的实验结果。常有学生做实验算出的数值和理论值偏差不小,急得满头大汗要重测,说“老师我肯定哪里做错了,这数据太丢人了”。我总会拦住他们,让大家先别急着推翻重来,顺着实验步骤一步步往回找原因。不少学生最后都能自己发现问题所在:要么是引线被旁边的仪器压到了接触不良,要么是某个旋钮档位没调对。这些看起来不完美的“错误”,才是实验课最珍贵的收获。多年的课堂实践,我才慢慢摸透这个道理,能陪着学生从错误里摸到规律,比教他们得出一个标准答案有意义得多。
偶尔碰到高年级的同学,聊到我们的物理实验课,他们说虽然会记不清声速实验的具体公式了,但永远记得自己当年把接触不良的引线摁紧的瞬间,杂波突然收束成平滑波形的感受。那之后他再也没怕过“看起来搞不定的事”:职场上碰过没人接手的烂项目,生活里遇过理不清头绪的麻烦,都像当年对着满屏乱波那样沉住气,一个个排查细节、慢慢调参数。其实实验课教的除了具体的物理实验操作,更是给所有同学的一份“祛魅指南”——你不必怕抽象的难题、不必怕没把握的未知,所有乱局都有章法,敢伸手去摸,就总能调出属于自己的那束清晰信号。
