刘华东展示自己做的科学实验教具。 受访者供图
“这是一个普通的塑料瓶，充气加压后就可以发射出去，和火箭原理一样。”“这是一个电饭锅内胆，但加上电磁铁它就成了扬声器……”在河南省周口市淮阳区农村中学科技馆，刘华东如数家珍般向记者展示他的实验器材，其中不乏一些“自研设备”。
刘华东是河南省淮阳中学的一位物理教师。早在2022年，他就凭借课堂上与学生共同进行的“火焰掌”和“徒手劈砖”等引人入胜的科学实验，在网络上爆火，被网友称为充满“魔法”的物理教师。今年教师节前夕，他荣获2024年全国最美教师称号。
上他的课就像“拆盲盒”
从普通教师成长为“魔法”教师，刘华东经历了13年的不懈探索和努力。初登讲台的刘华东和其他青年教师一样，碰到了“硬茬”：如何将物理学中抽象而神秘的概念变得具体生动，让学生们能够更好地理解和掌握。
“物理规律不是科学家凭空想象出来的，更不是刷题刷出来的。物理其实是一个很‘接地气’的学科，与生活密切相关。”为了给学生揭开物理的“神秘”面纱，让学生领略物理的“神奇”，刘华东开始钻研物理课的趣味生成之道。
物理实验是物理课的“魔力”所在，刘华东决定用身边的物理实验拉近学生和物理的距离：讲解多普勒效应时，他把课堂搬到室外，让学生分列两侧，用快慢不同的速度骑电动车并按响喇叭，来演示其原理；为给学生讲解动量，刘华东准备了一个头盔和两个西瓜，进行了一场“头盔保护西瓜碰撞实验”，实验后破开的西瓜也成了学生的“甜点加餐”；为讲解碰撞，“徒手劈砖”“胸口碎大石”更是成为他的拿手绝活……
水火箭是学生非常感兴趣的实验之一。这几年为了这个实验，刘华东已经用掉100多个饮料瓶。“有个水火箭飞得太高，现在还在我们学校树上挂着呢！”刘华东笑着说。
“上他的课就像‘拆盲盒’，刚上课就先做两三个实验，一下子就吸引了我们的注意力，很有‘提神效果’！”刘华东曾获河南省高中物理优质课一等奖、河南省教科研成果一等奖，高三学生陈宇熙对他物理课的评价道出了众多学生的心声。
“刘老师留心生活、善于思考，充满了奇思妙想，打破了我对物理的古板印象，在他身上我看到了有趣的灵魂和敬业的精神。”高三学生陶雪柯说。
实验不只是让学生感到有趣，还要通过实验让学生亲身体验物理知识的生成过程，这是刘华东物理课堂的另一个核心理念。“我希望能让学生们像科学家一样思考和探索。”他说。
今年元宵节，刘华东给学生布置了一项实践探究作业：“煮汤圆时，汤圆为什么会翻滚？”很多学生立刻回答说是水的沸腾带动了汤圆滚动，而刘华东则鼓励他们亲自煮一次汤圆，仔细观察后再给出答案。原来汤圆是因为飘起来后，在水面上下受热不同，热胀冷缩造成了“头重脚轻”才翻滚。通过实际操作，学生们明白了其中原理，也明白了学习物理不能简单地“想当然”。
“物理课要上在学生的心上，就要想方设法让物理‘活’起来。”刘华东说，“通过一个个趣味实验，可以激发学生对物理的兴趣、产生学习内驱力，让学生们不仅热爱物理，更热爱科学。”
他的“魔法屋”里都是“宝”
为钻研物理实验教具的制作，刘华东专门留了一间教室存放平日里搜集来的各种原材料。木条、易拉罐、可乐瓶、快递泡沫箱、气泡垫……别人眼里的“破烂”他却视若珍宝。
刘华东对自制实验教具的热爱，已经达到近乎痴迷的程度。教室、办公室、科技馆，甚至是回到家，刘华东都在不断探索如何把这些“瓶瓶罐罐”改造成给学生展示的教具，时常“捣鼓”各种小制作到深夜，常常在手上留下“后来才发现的伤口”。
物理实验教具重复展示没有吸引力怎么办？他和同事们共同研发互动性、趣味性更强的科普教具，精心设计出互动性更好的实验，他们自制的教具曾荣获“全国中小学优秀自制教具”称号。“改造后的实验教具就不再只是普普通通的器物，而是点亮学生好奇心、激发学习兴趣、培养学生动手实践和探索精神的‘魔具’，更是开启学生科学之旅的‘魔法棒’。”刘华东说。
这些自制的实验教具不仅是他“魔法”物理课的法宝，也是他编写相关科普书籍的重要资源。随着钻研的“魔法”实验越来越多，刘华东希望将这些好玩的物理小实验转化为图文出版发行，以便推广，让广大物理教师在教学实践中“拿来就能用，用了就有效”。
志愿服务拓宽“魔法”边界
2016年，一个消息让刘华东兴奋不已——中国科技发展基金会的公益项目之一农村中学科技馆落户淮阳中学。刘华东主动请缨成为一名基层科普志愿者。公益服务的热忱和努力也使他成为“全国科技志愿服务先进典型”。
除常规的科技馆参观讲解外，刘华东还在原来科技兴趣小组的基础上成立机器人、无人机、创客社等科技类社团，为学生搭建科技创新类比赛平台，并组织学生到河南省科技馆、郑州科技馆等先进科技馆参观学习。
如何更好地满足基层日益增长的科普需求是刘华东这些年思考的问题。科普过程中，他发现，乡村的孩子和城里的孩子一样，对未知充满好奇、对科学充满渴望，都怀揣美好的科学梦。但乡村学校科普资源相对匮乏，难以开展相应科学实验。为进一步发挥科技馆的辐射带动作用，他决定在全区开展公益科普进乡村学校活动，将优质科普资源带进乡村，启蒙更多的乡村孩子。
“每次下乡科普活动结束时，看到孩子们围过来，东摸摸西看看，问我什么时候还会再来，我心里都有一种说不出来的滋味！”刘华东希望通过自己的努力打通乡村科普的“最后一公里”，用自己的“魔法”物理实验给孩子们心中的科创种子施“魔法”，使其早早萌发。开馆以来，刘华东已开展公益讲座、下乡科普活动80余场，累计提供志愿服务15万人次。
去年10月，刘华东的服务阵地迎来了“升级版”——河南省淮阳中学专门腾出一栋三层的教学楼作为农村中学科技馆的新馆。无人机、机器人、3D打印机……记者在科技馆里看到一排排更专业、更齐全，更具科技感、体验感的科普设备，可以开展更加有趣的科学实验。
这些年来，刘华东的育人初心始终不变。“只有继续努力把自己变得更好，继续用‘魔法式’的教学让更多的学生爱上物理，继续用‘体验式’的科普让更多的孩子爱上科学，教育和引导更多的孩子奋发学习科学家精神，立志科技报国，才能不负教书育人的使命。”刘华东坚定地说。
《中国教育报》2024年11月07日 第04版
作者：本报记者 张利军 通讯员 张俊州