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教育是一场永无止境的探索
——北大博士十一学校从教记

2018-01-16李斌

未来教育家 2017年11期
关键词:物理同学实验

本刊特约记者 李斌

学习和考试,可能是李春宇同学最擅长的事了,他怀揣清华和北大的三个学位证书成了北京十一学校的物理教师,却不希望学生们重走他的老路。“只会纸上谈兵让我的发展很受限。”他说,“如果这帮学生毕业以后只会书上那点物理,那就糟糕了。”

为避免这种情况的出现,他把教室变成了问题的集合处、热闹的实验室。走进去,常见三五人扎推分散在教室各处。有时,正是上物理课的时间,教室里却不见人,在校园里转上一阵,也许会在操场里遇见这群学生在大呼小叫、敲锣打鼓地测声速。

李春宇希望学生们能够学以致用,用物理的眼光看世界。“学习物理绝对不是为了掌握某种理论,而是要用它们去解决具体的问题。”这种观点也没什么大不了的,他的不同寻常之处在于,说的做到了。

这是正确的选择

2014年9月,春宇正式成为十一学校的一员,他经历了大约一周的恐慌,就对这所全国闻名的学校有了归属感。几个月后,貌不惊人的小伙子吸引了更多同事的注意。

同事们是在学校春季教育年会上,知道李春宇的,那时他正在做的是“让学生拥有专属于自己的实验”。他有点紧张,却掷地有声:“大家都知道物理是一门实验科学,那么,让学生掌握以实验的方式来探索未知的方法,比起让学生学会某种知识,往往更重要。”

有意思的是,此人在中学时代几乎没做过物理实验,只是凭借纸笔和大脑,就从湖北考入清华大学,上的是需要动手实践的机械工程专业。

他回忆进入大学后的痛苦:“学霸的成就感很快被没落感所取代。”在那些能够设计、制作各种东西的同学们面前,他的短板暴露无疑。“我只会纸上谈兵,动手能力差,学过的东西没想过还能与实践相结合。”

这位应试教育的“成功者”与“受害者”一再强调,如果在中学接受更好的教育,他的人生应该会不同。

1985年,李春宇出生在湖北钟祥,在“封闭的书本教育”中读完了中小学,所幸这并没有让他成为一个唯唯诺诺、循规蹈矩之人。他拥有一名优秀教师的重要特质:善于反思并敢于行动。

现在,作为一名教师,李春宇不愿意照本宣科围绕教材组织教学,尽管,他对此得心应手。春宇是在校招中偶遇北京十一学校的,当时觉得这所中学的理念特别新颖,与自己上学时完全不一样,“我很认同”。这位从未读过教育学,也很少看人文社科类书籍的北大天体物理学博士,还找来了李希贵校长的著作《面向个体的教育》,用了几个晚上把它读完了,有点兴奋:“我觉得就应该这么干,逻辑上就应该这么干。”

他坚信,到这所中学任教是正确的选择。但身为农民的父母可不这么看,他们免不了抱怨:上了那么多年的好大学只去了中学,“大材小用”了。父母希望儿子不要放弃做选调生从政的机会,说不定很快就能做个副县长呢。

“学校不是传统的中学,走在改革的前沿,有很多可以施展手脚的对方。”这是李春宇对父母的回应,也很快成为他的事实。

初来乍到,李老师按部就班地上了一个月的课,“一节一节地讲,本来成体系的东西被人为地割裂”,对这种课的效果,李春宇有一个形象的比喻:学生这节课看到的是A种树的树根,下次课看到的是B种树的树干,就是看不到一棵完整的树。一个月后,李春宇就在同事的支持下对物理课动起手术来:先是重新整合内容,不再按照教材一节一节地上课,然后,干脆把教材变成读本,把物理课变成一节节的实验课。

“物理所有的理论,本质上都是从生活实践中的问题产生的,都是基于实验的发现,学习物理也应该是这样的过程。”李春宇说,围绕一个实验展开,物理知识可以触类旁通。

如果用一句话概括李春宇的初中物理课,可以这么说:要么是在设计实验,要么是在做实验,要么是在分析实验。

学生们上他的课,主要有这么几步:读书,遇到不懂的地方就去做个验证性实验;课前检测,找出共性问题设计一个原创实验(起点要低到所有的学生都能参与,同时上不封顶,让优秀学生有发展空间);分享、分析、总结实验(老师还会把学生们的实验成果做成微视频,上传到在线平台供大家继续学习)。

学生不爱嗟来之食

但初二年级的孩子们刚接触物理学科,“往往更乐于冥思苦想、去做脑力劳动,而不愿意,或者根本不屑于去动手,也不习惯于用实验的方式来解决心中的疑问。”李春宇知道,对这些物理的新生而言,老师的入门引导是多么重要。

他自己就曾受益于初中的物理老师,此人能够异想天开似的启发学生思考,“帮我打开思路”。比如学完“大气压”之后,老师会让同学们估算一下地球上的大气总量是多少。每当这样的问题提出,很多学生的精神会为之一振。

引导学生走向实验认知的道路,李老师有两大策略:一是先带领一部分对实验有兴趣的同学动起来,让他们现身说法,分享实验的乐趣与好处;二是从学生的疑问出发,个别化设计实验。因为“学生更乐于关注他自己的问题”。

这一点看起来人人皆知,但除非改变以教师为中心的局面,很多老师是不会当真的。李春宇就因为这种教师的自负而受过打击。

他曾围绕“密度”这个知识点,花了一天多的时间,查了很多数据,几经修改,苦心设计了一道“近乎完美”的题目,“既延续了课堂实验,又把一个非常高大上的科学思想融在里头,层层递进”。李春宇自信满满,把题目群发给年级的每一个学生,让他们选作,想象着热烈的反馈如潮水般涌来,不成想结果异常惨淡:200多名学生中对此有反应的不到10人。李春宇“非常非常失落,百思不得其解”。

很快有另一件事情发生,同样是关于密度:讨论“如何用天平和量筒去测量大豆的密度”。一位学生提问:如果大豆吸水,是不是会对密度产生影响?引发的热烈讨论,远超李春宇想象。“你们想这么多,终究是想象,最终结果如何,动手试一试就可以了。”李春宇这样一提醒,学生们纷纷从家里带来黄豆、绿豆做实验。

“我很纳闷:为什么这么一个再基础不过的实验,他们的兴趣度会很高。而我自己设计的内容,那么高大上,他们反而不理不睬?”

反思的结果是,学生不爱嗟来之食。

李春宇“转变思维、主动出击”,从学生的角度去发现、搜集、筛选问题,然后公布那些基于个别化的问题,让志同道合者组成实验小组。

有学生问他:可乐放久了之后密度会怎么变?“我也不清楚,建议你做个实验吧。”有学生提问,为什么各小组获得的水的沸点都不一样?见大家争论不休,李春宇又站出来说:我们还可以做个实验。

这时候的学生,还没有形成用实验去解决心中疑惑的习惯,李春宇的备课就很辛苦,只见他常常和搭档兼师傅宋新国,在教室里待到晚上11点多,直到保安来催促他们“要锁大门了”。“你再怎么说让学生独立思考,这个实验本身还是要精心设计的,不能让学生漫无目的地做很多实验。”李春宇说。

随着学生们的主动性与创造力不断被激发,李春宇作为老师的角色也在发生变化:开始是主导、辅导,然后是引导,“再后来变成在一边欣赏了”。

让物理与生活发生关系

李春宇曾在一篇文章中提出,物理属于通识教育,学习它的目的是要解决普通人在生活中遇到的实际问题。他在课堂落实“用物理眼光看世界”的理念,影响了不少学生,其中包括雷迅,一个瘦小的女生:“春哥能让我们感觉到物理跟生活是息息相关的,培养了我们对生活的敏感。”

即便是爬长白山,学物理的学生也要不同于常人,他们在春哥的提议下,带着在山脚装好的一瓶空气,边往上爬边观察矿泉水瓶的变形,到了标记有海拔一千几百米之处,还会停下来计算一下大气压强。

雷迅带着这样的眼光去看她的IPAD,发现上面标记的电压数不是寻常的220V,“如果我拿IPAD的充电器为手机充电,会怎么样?”她了解发动机的工作原理后,再听到汽车发动的声音,感觉都不一样了。她笑着说:“我不知道该怎么表达,就是用物理的眼光去看身边的事物,那种熟悉的感觉,会让你特别愉悦。”

一次,李春宇在课堂上问同学们:大家在生活中遇到了哪些不顺的地方,我们可以通过电路设计去解决的?他们刚学了电学,就要学以致用了。

有同学提出,第五节课下课去食堂吃饭,饭菜已经凉了,能不能做个装置让饭菜一直保温,或者温度一低就会提醒师傅们加热?

有值日的同学发现,实验结束后常有器材没有归位,可不可以做个东西自动提醒这些学生?

还有忍不住要在自习课玩手机游戏的同学,希望有个设备可以及时发现走进教室的老师,以便自己切换手机页面,不被老师发现……

诸如此类,20来个学生列出了七八个问题。于是,两三人一起,挑选感兴趣的,形成一个个小项目组,还真把这些设想中的东西给做出来了。其中一个装置是用激光笔连接光敏电阻,老师只要走进教室,就会挡一下光,从而引发报警,提醒正在玩游戏的同学们。

当物理和生活发生关系,学习的世界就大不同了。往冰水里撒盐,为什么温度反而会降低?有教室的门开关有障碍,能不能找到最简单的解决办法?几个同学去修理储物柜的锁,无意中发现这栋楼的储物柜都可以用磁铁给打开,这个bug怎么解?在一部电梯里,随意挥挥手,会出现一种炫光,怎么回事?两个验电器,本来都带电,为何拿导线一碰,两个的电就消失了……这些统统成了学生们的实验对象。

一位叫张翊轩的男生,从最基础的电路做起,“越做越深,慢慢改进”,前后花了大约一个月时间,做出了一套真人CS游戏装置,还成功地卖给了学校,入账800元。“春哥激起了我探究的兴趣,在这个过程中,我学到了比书本上要多得多的东西。”张翊轩说,比如有关电路的知识,做一个产品的方法和基本思路,会遇到什么问题,解决办法是什么,如何设计电路图,怎样合理安排每一个零件,为什么要选这个型号的器件等等。“真正做出什么不重要,重要的是我学习、体验了这一套流程。”他说。

张翊轩的手机里存有大量的实验照片和视频,初中两年他做过大大小小的实验约有200次。“感谢春哥,让我的创新思维意识萌芽”。在此之前,他不知道创新思维是什么东西,只知道上学、做作业、考试,稀松平常地过。

人天生都有好奇心,为何会随着年龄的增长,逐渐丧失探索未知的兴趣?“问题在于,他们的问题一次又一次没有得到答案,不了了之,缺少成就感的激励。”李春宇说,初中生的想法特别多,如果能够引导他们,给一个合适的出口(譬如做实验),他们探究的热情就会高很多。

鼓励最有价值错误

十一学校“面向个体的教育”体现之一是选课走班,初中物理被分为三层,李春宇带的是物理Ⅲ。教材上的那些知识对这些孩子来说,一般不成问题,有人就觉得什么都会了,上课没必要听。但李春宇的高明之处在于,他会以不断提问的方式让学生们发现自己的盲区。

“你觉得自己对这个知识的掌握已经牢不可摧了,然后他就掏出一个问题,你一听,哇,怎么跟我想的不一样?有时就懵了。”张翊轩说。他的话音未落,对面的董彦雷同学就接过话头说:“上春哥的课,你不想听都走不了神,跟着他的思路走,会感觉挺有趣。”这就像雷迅说的“就像看小说一样”,“你知道了这个点之后,他马上抛出另外一个息息相关的问题,你就很想知道接下来会发生什么。”

雷迅对李春宇的第一印象可不够好,“严厉、无趣”。后来,她们才发现,李春宇不但有一副好脾气,而且有点小幽默。每当听他面带微笑引用以下这段话时,同学们就知道,春哥要让他们去倒垃圾了:“科学的命题都是伟大的,激起我们对未来的向往,而探索科学的过程是踏实的、实际的,一边想着深奥的物理问题,一边拧着扳手修冷却水管,也是一段有趣的经历。”

从教三年多来,春哥只对学生们发过三次火。第一次是两位男生因为争执器材动起手来,“为了震慑他们”。第二次是对接手的新一届学生。“那天我事情特别多,忙了一上午,没吃中饭就接着上课,前天晚上也没睡好,又饿又困,看到上课铃响后,他们还乱成一团,就火了。”第三次是一位学生未经李春宇的审核,做了额外的实验,两条电线一碰,“火花四溅,特别危险”。

只要不触犯原则性的问题,比如不写作业,上课干其他的事情,书都没看就问老师,李春宇一般不会计较。“独立思考、合作交流、大胆的批判质疑”是他最看重的学习的品质。至于“勤奋刻苦”,他认为不需要刻意培养,只要有了兴趣,再辛苦也是乐在其中的事情。对此,他太有体会了,“从来没觉得学习是件苦事”。

李春宇从小就爱琢磨,当他还是幼儿园小朋友的时候,有一段时间被这个现象给迷惑了:走在太阳底下,一会儿亮一会儿暗,“太阳是不是也像家里的电灯一样,有开关?”他看到大大小小各种石头,心想:石头是不是会长大?还把一块石头放在瓶子里,差不多一年,观察它有没有长个。

爱思考的李春宇却不喜欢主动与人交往(学生例外),“没有十足的把握”也不会把自己的想法告知他人。这与他从小接受的教育有关,“对了给分,错了扣分,久了就养成非得想好才敢说的习惯”。

说起来有点令人匪夷所思:这位高材生是到北大读研究生后,才发现讨论是那么重要。“那时候一周可能有三天在跟别人讨论,收获很大。”

李春宇不想限制学生们的大脑。他基本不用PPT上课,认为太按部就班,会固化学生的思维,不能灵活应对课堂上随时生成的各种问题。他告诉学生们,只要是做实验,就不存在结果错误这一说。“没有什么结论是你在实验时必须得到的,只需要基于你的数据说话。”

为了破除一些同学不基于实验而基于理论的想法,他拿来一把相同规格的温度计,放进同一杯水里,结果温度计的度数各不一样。“你测出来是20.0度,他测出来是20.3度,都可以,没有谁对谁错,只要方法正确结果都是对的。”

在从教的第二年,李春宇改变了对学生的评价方式,以实验代替传统的笔试,“用学生们做过的实验为素材,重新加工成新的实验题”,不再考与标准答案有关的填空题、选择题。为鼓励学生试错,他在过程性评价中加入了“最有价值错误”(典型的、大多数人都可能掉进去的“坑”),分数是10分。每当出现这样的“坑”,李春宇就会把它写在教室后方的一块白板上,上个学期下来,也积累了十几个。

“学生要不停地暴露自己的“无知”,才能不断地健全理解。”李春宇说,只有标准答案的考试是在告诉学生不准犯错,这违背了自然科学发展的规律,也和鼓励创新的目标相悖。

尽早识别学生的多样性

李春宇最初不叫李春宇,1985年立春之后的第一场小雨,恰逢他出生,妈妈便给他取名“春雨”。他用这个名字上到五年级,看到自然书的最后一章讲的是宇宙,“看后特别兴奋,觉得这个东西太深邃太美妙,决定把名字改成宇宙的宇”。但遭到了取名者的反对,她认为这个字“没什么意义”,小春雨向班主任求助,请她做妈妈的工作。

遇到问题,李春宇会主动想办法去解决。这种积极主动的生活态度,是他希望能够影响学生的。但他又担心一些学生会“爱屋及乌”而喜欢天体物理,后来发现学生比他想象得要理智,“我作为老师的影响力没有那么巨大”。

这位青年教师也逐渐认识到,学生们的多样性是天然存在的,只要不要求他们做统一的事情,多样性就会表现出来。以他的学生为例,每个人都能在自然科学、人文、艺术、交际、组织等至少一个方面展现自己的突出能力,“也就是说,他们都有成为优秀的潜力。”即便在学习物理时,有的学生擅长设计实验,有的学生擅长改进实验装置,有的学生擅长处理和分析数据。“在不同内容上,表现最好的往往不是同一拨人。”

如何才能让学生们的多样性显性化,以便让老师们更加立体地了解学生,更好地因材施教?更重要的,是能使学生们相互看到长处和不足,建立自信也学会选择。谈到这里,春哥有点自责:如果我能一开始就识别出学生们的多样性,给他们的任务就会更个性化,他们就会少走一些弯路。

但这谈何容易?

记住所有学生的名字!李春宇认为,“这是建立良好的师生关系的基础,如果连学生的名字都不知道,他就无法从我这里得到激励和认同感”。每接手一届新生,他都会用手机录像,请同学们一个个自报家门、摆个Poss之类,然后反复地看视频,这让他能在一周内记住任教七个班的150多名学生。

还要力争做到与学生无障碍沟通。“如果学生始终觉得你是一位老师,在你面前显得很尊敬,就会有沟通障碍”。因此,学生们称他为“春哥”,他内心就有点小得意。他一开始就把自己定位于“只是一个比你们多上几年学的学生”,在接下来的交往中,“也将心比心”,除了考试之外,其他事情都可以商量,比如有学生反馈作业留得太多,那就减少一些好了。

只通过单一的课堂表现,难以真正了解一个学生。李春宇会主动参与学生们的各种活动,经常看他们的朋友圈,还会走进其他学科的课堂。当他看到一位在物理课上“无可救药”的学生,在语文课上聚精会神、表现出色,他会重新认识这个学生,并且反思自己的方法和激励措施是否不到位。

北京十一学校鼓励老师们听不同学科的课。李春宇这样做,“主要是了解他们怎么与学生构建关系”。

一位女教师,习惯称呼初二的同学们“亲爱的”“宝贝”,李春宇一开始听着别扭,又分明能看到学生们在这位老师面前的亲切感,连挨了批评的孩子面对这种温柔,也无法硬性对抗。

有几位老师在课堂上问学生,从不说:你们懂了吗?而是问:我说明白了没有?最初听到,李春宇不以为然,依旧在自己的课堂里问大家:你们听懂了吗?随着听到的次数增多,并且对比课堂交流氛围,李老师也尝试改变问法,发现这一招果然好用,“这样一问,立马把自己的地位放得比较低,学生就愿意沟通了”。

还有一位男教师,向来对学生很严厉,但他批评起人来,一定是从学生的角度出发,告诉他,你这样做对自己有何危害,而不是谴责他,你给别人带来了什么伤害。

这些,如果让李春宇一边教书一边去悟,“未必能悟得出来”。他也不会生搬硬套,像那位女教师一样喊同学们“亲爱的”,但会因此受到启发而改变说话的语气。

李春宇感叹,身处十一学校这个“非常良性的环境里”,同事们的帮助和启发让他受益匪浅。“遇到各种问题,不用那么紧张,你不是一个人在孤独的走路”。说到走路,春宇还是习惯一路小跑,但每每看到其他同事忙碌却从容,他也会受到感染。

2015年,在与初二年级团队相处一年后,其他同事跟着学生们去了四高一,李春宇依然留在初中部,“感觉好像一下子失去了好多的亲人”。与一群真的希望你能更好,不管遇到什么困难,都会愿意帮助你,并且支持你实现新想法的同事一起工作,这位新教师每天都乐在其中。

让自己保鲜

在这所实行分布式管理的中学,李春宇角色多样:物理教师、学生导师、物理直升衔接课程负责人、晚自习项目组成员、科学实验班负责老师——一方面,这会让他忙个不停,另一方面,他也因此有机会和更多的老师交往、合作。

十一学校一年到头开不了一两次大会,但老师们自发形成的各种小会却天天不断。李春宇每周会和导师组的同事们碰一次头,谈谈值得注意的问题和各自的看法。每天下午3点10分,他会走出教室,来到茶歇处,这时他能见到全年级的大部分教师,大家一边喝茶或咖啡一边聊天。至于聊天的内容,如果你去旁听,会发现他们不管是在教学楼,还是在食堂,都是三句话不离本行。李春宇在20分钟的茶歇时间里,讲过自己遇到的一些问题,也贡献过好的做法。

他反思自己的工作,认为太忙是个问题,导致缺少停顿和积淀,“就像捡了芝麻丢了西瓜”。他很少有时间与妻子聊天,回到家,她往往已经熟睡。刚过去的国庆节,李春宇没有休息,再之前的暑假,他只休了一周。这种忙,是李春宇来十一学校之前没有想到的,也是他“自找的”。“总想把工作做得更好,结果发现那是一个无底洞”。在这个“无底洞”里,李春宇每天过得特别充实。

李春宇在工作上有一个突出的特点:不愿重复别人的工作,也不愿简单重复自己。他声称要做原创性的工作,为教育提供自己的见解和做法。难怪,他每天睁眼闭眼都在想,怎样才能把实验设计得好上加好,怎么才能传达好学以致用的理念。一般人在工作一段时间后,很容易形成路径依赖,凭经验办事,李春宇却经常提醒自己“不能封闭”。

他第二次带初二年级,备课时绝不会先看第一次的教案,一定是在重新设计后再对照之前的进行优化。他新接手高一学生,也是先做独立的设计,再参考其他老师的经验。他忙得没有时间读整本的书,但每天睡觉前,会通过中科院等机构的微信订阅号关注一下科学前沿。他还在学校开了一门高端科学课,好让自己始终保持对科学前沿非常好奇的心态。这位理工科毕业生还认真地学习了十九大报告中关于教育的论述。

李春宇是带着某种抱负来到中学的。他原以为凭自己的学识,做一个中学物理老师,肯定是绰绰有余,还有时间做科研。但他很快发现,根本没有时间再去研究天体物理。好在,他已明确了自己转型的方向:做教育领域的科研。“这比前者更难。”李春宇说,研究天体物理是人与自然对话,而教学是人与人在对话,人比自然要复杂得多,而且不确定,无法用简单的物理模型来描述。

李春宇进行的这场“永无止境”的探索,颇得学生们的好评,但效果到底如何,在他看来,只能交给未来、交给社会去检验。而另一方面,他又希望自己的所作所为能够影响更多的老师。“我的力量再大,一年也只能教这么多学生,但是如果能把这些做法、想法传播给更多人,让更多的老师帮助更多的学生学以致用,这个作用就大了。”

今年,高一新生的军训结束后,同事王笃年见他挨个房间收集那些要被丢弃的蚊香加热器,说是要拿回学校让孩子们设计实验用。“这个青年非常用心,他的生活跟业务是一体化的。”王笃年说,“只有这样的人,才会有事业。”

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