小实验带动大课堂

师玉荣利用课间指导学生

师玉荣在课堂上用科里奥利力演示仪判断科里奥利力方向

11月20日上午10时10分，上课铃声准时响起。“我们首先来做一个小实验。”中国海洋大学崂山校区六区教学楼的一间教室里，信息科学与工程学部物理与光电工程学院教师师玉荣一边说一边从讲台上的大布袋里拿出一台叫最速降线的仪器。这节课，她要为物理学专业2023级学生讲授力学课程“质点运动学”一章的内容。

小实验作序幕 开启课堂教学

“两个完全相同的小球，哪一个先到终点？是直线轨道上的，还是曲线轨道上的？”实验之前，师玉荣首先发问，鼓励学生们大胆预测。

讲台上的大屏幕显示，听课的64名学生中有78%的学生选择了“曲线轨道上的小球率先到达终点”。为验证这一答案，师玉荣在最速降线起点同时释放两个小球，并连续操作3遍，每次都是曲线轨道上的小球率先到达终点。她还将事先录制好的两个小球运动过程的慢动作视频投影到大屏幕上，以便让学生们看得更清楚。“直线似乎是捷径，但要走好人生路却是‘欲速则不达’。这一点，请大家牢记。”师玉荣“借题发挥”提点学生。

接着，她又抛出一个问题：“为什么曲线轨道用时比直线轨道短？大家可以讨论并尝试求证一下。”学生们开始窃窃私语。后来，有一名学生跃跃欲试，主动走向讲台，在黑板上列式推导求证起来；紧接着，又有一名学生提出不同意见，也走到黑板前列起算式来。

看到“火候”差不多了，师玉荣适时引入微积分和数值计算，这是学习和研究力学强有力的数学工具。

坐在教室第一排的学生刘穗铭目不转睛地盯着师玉荣的一举一动，生怕落下一个细节。“师老师演示的小实验代入感很强，我的兴趣点一下子被抓住了，求知欲瞬间被激发。”刘穗铭说，“上课前一天，师老师还在教学平台发布了《微积分之歌》，帮同学们‘预热’。”

更令人感到有些意外的是，师玉荣还把自行车轮子提到课堂上，演示小实验。

“上课前，看到师老师提着一个自行车轮子走进教室，我们感到很奇怪，都想知道老师‘葫芦里卖的是啥药’。”尽管是今年春季学期的课，时间已过去半年，大气科学专业2022级学生高润锦仍记忆犹新。讲到“角动量”内容时，师玉荣将一根绳子绑在车轮轴的一端，在一名男生的帮助下，将轮子提起并竖立起来，然后握住轮轴另一端快速拨动轮子后松手，轮子竟继续保持竖立状态，转动起来而不歪倒。“那一刻，120多人的大教室里静悄悄的，大家都望着转动的车轮。”高润锦说，“理论的抽象晦涩在实验呈现出的生动具体的现象面前化为乌有。一个小实验瞬间让课堂气氛活跃起来，学习自然成了轻松愉悦的事情。”她把师玉荣演示小实验的情景用手机录下来，课后发在社交媒体上，几小时就有数百人点赞，评论区里一片叫好声。

生活气息浓郁的物理实验室

尽管师玉荣对于演示这些课堂小实验早就轻车熟路，但她课前还是会到学校的趣味物理演示实验室反复操作，力求过程更完美，效果更理想。

趣味物理演示实验室位于学校崂山校区物理与光电工程学院的五楼，里面很少有高精尖的实验仪器和高大上的实验材料。“我们不少实验工具和材料来源于生活物品。”师玉荣随手拉开一个抽屉，拿出一把冰糕棍说，“这是去年的实验材料，我们没有用完，今年还可以继续用。我们还用大米、鸡蛋、海绵、沙子和炒锅做过实验材料，烟火气很浓。”在讲“质心”时，她用家里装修抹美缝剂的一个抹子充当实验工具，甚至还把儿童玩具吉他和塑料喇叭拿来当实验工具演示驻波实验。

师玉荣表示，她负责建设和管理的趣味物理演示实验室，除了实验材料生活气息浓郁外，实验设备的使用也一直秉持绿色节俭的理念。“这算是我们实验室元老级别的物件了。”她指着一个自行车轮子说，这是2000年她刚来学校任教时，从一台要报废的实验设备上拆下来的，“设备可以报废，但轮子可以继续用。”20多年来，她几十次提着这个轮子爬楼梯、进教室，在课堂上演示小实验。

她又转身轻轻抚摸着实验台上的一台数字示波器。那台仪器是2006年购入的，已经达到报废年限，但她和学生们检查后发现，仪器构造完好无损，就留下来继续使用。“我们实验室里的好多‘家当’都有年代感了，但大家一点儿也不嫌弃，还与它们有了深厚感情，可以说是敝帚自珍。”师玉荣说。

“物理学本身就是研究自然界最基本的现象和规律的。杨振宁先生说过：‘现象是物理学的根源。’”师玉荣说，“在教学中设计穿插课堂小实验，就是想呈现生动有趣的现象，启迪学生思考和探索。”她希望，通过这些课堂小实验在学生们心中树立起“科学源于生活，也非常接地气”的观念，使他们融入科学、热爱科学。

师玉荣在课堂上演示小实验的做法得益于物理学家钱致榕先生的一场报告会。

2015年夏，钱致榕先生被聘为学校行远书院院长后不久，为信息科学与工程学院师生作了一场报告。其间，他借助一根香蕉和一把刀做了一个有关惯性的演示实验：将香蕉抛向刀刃后，香蕉被分成两截，但是由于惯性原因还是保持原来的形状。“演示实验再现了生活中一些熟视无睹的现象，并能引导学生利用所学揭示原理。实验虽小，效果奇好。”师玉荣在现场受到触动，随即决定将小实验引进她的力学课堂。

第二年春，师玉荣和几名同事加入钱先生在行远书院开设的日常物理课，并担任钱先生的助手，协助其准备实验材料，参与讨论课。一学期下来，她收获满满。现在，她与那几名同事一起承担了这门通识教育核心课程的授课任务，并把它建设成为国家级一流本科课程和省级思政示范课程。

助力每名学生成长和成才

师玉荣讲授力学课近20年，每年要给不同专业的学生授课。“虽说是熟课，但并不意味着一劳永逸，决不能简单照搬以前的讲义课件。”她说，“备课首先要‘备学生’，针对每批学生的特点，讲授内容、授课思路甚至一张PPT页面都要作出调整。”

课堂上，教师不能唱“独角戏”，学生应该成为课堂的主角。师玉荣深谙此理，她讲课时经常会走到学生中间，与学生一起讨论结论性内容的推导，鼓励学生走上讲台，实现师生角色反串。学生成了课堂主体，积极性一下子被调动起来，课堂效率自不待言。“通过角色互换，让学生学会动脑思考，远比直接告诉他们一个结论更有意义。”师玉荣表示。

学生尝到独立思考的甜头后，学习兴趣陡增，课间、课后经常三五成群地围着师玉荣问这问那。中午12点下课，师玉荣近1点才能“脱身”到食堂吃午饭。对此，她没有一句怨言：“教学相长，我也在与学生们的交流碰撞中受到启发，乐在其中。”

师玉荣认为，教师不仅要“授业解惑”，而且要善于“传道”，促进学生全面成长成才。为此，她在课程中融入思政元素，提升育人实效。

航天员朱杨柱直接将一个钢球悬浮在空中，桂海潮用另一个等质量的钢球正面去碰撞，轻松实现了等质量钢球的速度交换现象以及不同质量小球碰撞的动量守恒现象……师玉荣把9月“天宫课堂”第四课和前三次“天宫课堂”的完整视频上传到Bb平台，并从中择取与课程内容相关的短视频在课堂上播放，还紧扣视频内容提出小组课后讨论问题，让学生们思考：为什么空间站内王亚平老师的水油不能自动分离，而在叶光富老师的“人工分离机”下就分开了？“科技立则民族立，科技强则国家强。同学们生逢盛世，当只争朝夕、有所作为，才能不负伟大时代。”学生们观看“天宫课堂”视频时，教室里响起师玉荣的“画外音”。

师玉荣还注重从优秀传统文化中挖掘思政教育资源。有一次，她把一件叫“鱼洗”的古代盥洗用具仿制品带到课堂上做水驻波实验。实验开始前，她告诉大家，鱼洗在先秦时期就已普遍使用。当她在鱼洗里盛入水，用双手沾水使劲摩擦鱼洗的“双耳”时，鱼洗立即发出响亮的“嗡嗡”声，同时水面泛起阵阵涟漪。“这其实是对称壳体振动现象，包含驻波、共振的知识点。”看着学生们急切的目光，师玉荣揭晓谜底，“一个小器皿，凝结着祖先的大智慧。那美丽的涟漪不就是智慧的象征吗？这需要同学们在学习中去领悟、揣摩。”

“老师理论知识体系清晰，布置小组讨论很注重联系生活和实际，教学效果明显。”“老师讲的内容很容易理解，而且课堂气氛活跃。”……教学平台的后台上，学生对师玉荣的课好评如潮。“师老师的课既是趣味横生、 ‘干货满满’的专业课，又是润物无声、引人入胜的思政课。她的课让我满载而归。”高润锦体会颇深。

近年来，师玉荣先后获得学校课程教学评估优秀奖、课程教学卓越一等奖、本科教学优秀奖、优秀教学成果奖、山东省高等教育教学成果奖一等奖等荣誉，并担任全国大学生物理实验竞赛优秀指导教师。

“金奖、银奖不如学生的褒奖，学生的认可是我作为一名教师的幸福感所在。教育教学永无止境，用心行走，自有风景无数。”师玉荣深情地说，“我将牢记为党育人、为国育才的初心和使命，提升教书育人本领，助力每名学生成长成才。”