2025年12月5日下午,由复旦大学物理学系组织、复旦大学附属复兴中学统筹的“从实验激趣到素养深耕——高校-中学联合物理实验教学模式创新探索”首届活动成功举办,复旦大学招生办主任、本科生院副院长石磊教授,微纳电子器件与量子计算机研究院刘文哲研究员、复旦大学附属复兴中学邬文敏书记等专家、领导出席。复旦大学项目组部分成员、复旦大学附属复兴中学部分物理教师参与本次活动。本次活动将大学的科研资源和先进设备引入高中教育,旨在激发学生对物理教育和技术的兴趣,由复旦大学附属复兴中学胡春瑞老师主持。

一、专家发言
复旦大学刘文哲老师向在座的教师与学生介绍了本次合作项目的初衷,高校与高中合作,探索物理实验与前沿科技,对话聚焦于高校科研团队与高中教育的结合,旨在通过展示先进的物理实验和科研成果,激发高中生对物理学及科学探索的兴趣,同时强调从基础教育阶段培养学生的科学素养和技术掌握能力,利用高校的先进设备和科研资源,为高中生提供接触前沿科技的机会,共同推动科学教育的发展。

二、课堂展示
复旦大学项目组吴峰瑀老师执教的《探究落磁现象中磁铁的运动》,以“铜管中的落磁现象”为真实情境,采用“现象-分析-探究-反思”教学模式,引导学生围绕“金属管中的落磁运动”尝试运用电磁感应定律分析问题。

课堂中,吴老师首先通过实验演示磁铁在铜管中的运动,探讨了磁铁与铜管间的相互作用力及其影响因素,包括铜管口径、壁厚和材料等,同时介绍了感应电流产生的原理及牛顿第三定律的应用,引导学生进行定性判断和实验探究。随后,吴老师引领学生讨论了铜管和铝管的性能差异,重点分析了管壁参数对磁场的影响,并提出了使用不同长度管子验证匀速运动的方法,通过计算管长与时间比值来间接测量速度,以判断运动是否达到匀速状态。在此基础上,吴老师展示了视频分析软件记录并分析铜管运动过程,验证了铜管在技术馆中匀速收尾的特性,并发现口径越大收尾速度越慢;进一步预测铜管下落时线圈中电流的变化,并通过电流传感器与软件验证了分析结果。然后,吴老师演示了如何通过电子设备测量压力变化,验证了理论预测。指出在实验设计中,采样率的选择至关重要,过低的采样率可能掩盖真实数据变化,而恰当的采样率能更准确反映实验对象的动态过程。最后,探讨了磁铁与铜管中能量转化效率的差异,提出通过减少电阻提高发电机效率的观点,鼓励学生们要勇于创新,解决问题。
三、专家引领
复旦大学石磊教授对展示课的教学模式与育人价值给予高度认可。他指出,通过组织物理系教师等项目组成员,设计贴近高中课程的物理实验,有效地增强了学生对物理概念的理解与实践能力。该项目鼓励学生将实验带回家,与家人分享物理知识,促进学习交流。学生可以通过向他人讲述所学内容,检验自身理解程度,鼓励学生主动学习与探索。未来将有更多有趣实验,邀请学生积极参与。

本次展示活动通过各环节的有机衔接,系统展现了“从实验激趣到素养深耕”理念的实践成效。未来,我们将持续探索科学教育的新路径,让探索的火种点燃更多心灵。

