析万物之理，判天地之美。物理学是一门丰富多彩且富有浪漫色彩的自然学科。为了增加学生们的科学知识，培养其探索精神，同时深入贯彻落实教育部“加快构建高校支撑乡村振兴的科技创新体系”和安徽师范大学物理与电子信息学院“理响江淮”主题宣讲的精神，安徽师范大学“拨浪鼓”赴宿州暑期爱心支教团队成员李国栋先后在支教活动中开展三次主题趣味物理实验活动，并取得较好的实践效果。
根据皮亚杰对儿童的认知发展理论，本次课程实践对象初中生正处于形式运算阶段，此时的儿童根据假设对各种命题进行逻辑推理的能力不断发展，只需进行适当的引导便可以激发出孩子的无限潜能。基于此，团队着力于以设置问题导向为主，从一个日常生活中普遍存在的现象出发，调动孩子的好奇心与探索欲去解决一系列科学问题，从而达到寓教于乐的教学效果。
图为支教学生做“乒乓球火箭”实验场景
安徽师范大学李灿灿提供
从“乒乓球火箭”到星际探测
近年来，星际探测一直是全球各个国家竞争的焦点问题，如何让自己的探测器飞的更高、飞的更远和飞的更精准一直是一个有待解决的问题。
在本次课上，李国栋老师先拿出若干乒乓球、不同种类的杯子和一瓶水，向孩子们展示如何靠一杯水让杯子中的乒乓球飞起来。随着一声清脆的落地声，杯子中的乒乓球便像火箭一般被发射出去，直冲天花板的乒乓球无不引起孩子们的欢呼。演示完毕之后，李国栋老师便向孩子们提出疑问：“如何让乒乓球飞的更高呢？”孩子们认真思考，提出了许许多多的办法并跃跃欲试，纷纷上前亲手拿起手中的“乒乓球火箭”并让它发射出去。嘣、嘣、嘣，孩子们手中的乒乓球越飞越高，脸上都洋溢着成功的喜悦。
实验结束之后，李国栋老师先总结了一下本次实验并用通俗易懂的语言解释了部分的实验现象，随后，又简短地介绍了我国在探索太空领域的一系列成就。孩子们对于这些“大国重器”都充满着仰慕，航空航天精神的种子在孩子们心中成功播种了下去。
图为李国栋给支教学生观看中国航天发展视频
安徽师范大学董文豪提供
从光盘“彩色线”到芯片研制
芯片是信息化时代一个不可或缺的重要器件，也体现着一个国家的信息化实力，但它的研制依然是我国一个“卡脖子”问题。
走进课堂，李国栋老师先拉上窗帘并关上照明灯，随后在手机的微弱灯光下，拿出了本次实验课的主角——光盘。在灯光的照射下，光盘上便出现了许多条不同颜色的细线，伴随着光盘的移动，细线的颜色也在发生着变化。绿色、黄色、紫色……孩子们对光盘上细线颜色的讨论声此起彼伏，场面一度非常活跃。李国栋老师又向孩子们展示了两端透明的光盘在光的照射下的现象，环状的彩虹光圈让孩子们纷纷鼓掌叫好，全场都在惊叹这充满魅力的光学现象。
完成实验后，李国栋老师对比平面镜成像引出了光盘上“平凹相间”的特殊结构，也正是这种结构让光盘不仅能在光的照射下发出七彩的色带，还能有着储存信息的功能，由此指出目前的一种很重要的存储信息的器件——芯片。随着光盘的落后淘汰，芯片在信息化时代下的重要地位日益凸显，由此李国栋老师给孩子们介绍了张汝京和芯片的故事，一代“中国芯”伟人的形象得以扎根于孩子们的心中。
图为李国栋和支教学生一起做“彩色线”实验
安徽师范大学李灿灿提供
从“坡道行走器”到人工智能
中国在人工智能领域发展现状呈现出蓬勃的态势，已经成为新一轮的科技革命和产业变革的重要驱动力量，其中机器人的研制与改进具有良好的发展前景。
在本次课上，李国栋老师将一个物体垫在纸板的一侧形成一个坡道，并将事先准备好的小废旧硬纸片发给小朋友们，孩子们学着老师的操作用剪刀和手中的硬纸片很快就做出自己的“坡道行走器”。老师将一个“坡道行走器”放在倾斜的纸板上，“行走器”竟一步一步很有节奏地向坡道顶端走去。孩子们对此现象瞬间产生了兴趣，按照老师的要求争先恐后地让自己的“坡道行走器”在纸板上行进，并发现了“行走器”步伐的规律。
在老师的指导下，孩子们对自己的“行走器”进行了一系列的改进。看到自己的“行走器”越走越快、越走越稳，孩子们纷纷向老师展示自己的“发明作品”，并与其他同学比试谁的“行走器”性能更好，一场热闹非凡的“学术交流”得以成功开展。下课后，李国栋挑选出最佳的“行走器”并赞扬这份创新精神，同时指出中国的人工智能领域的发展和机器人事业的推陈出新正是由于这份创新精神得以实现的。
图为支教学生认真制作“行走器”
安徽师范大学苏成提供
纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。趣味物理实验的成功开展，能有效地帮助孩子们把物理知识和实际生活联系起来，将所学知识运用到实践当中。同时还能通过这些有趣的实验现象激发孩子们的积极性和创新性，增强孩子们的动手能力和创造能力。利用一些日常生活中随处可见的小物品也能完成许多有意义的小实验，这也体现了国际物理教育界所倡导的“低成本物理实验”的思想，同时可以满足偏远地区开展物理教学的需要。
将简单的趣味物理实验放大到“奋进新时代”的主题宣讲，在对物理实验的思考中感悟伟大的爱国主义精神和改革创新的时代精神，也从一个独特的角度实践了“德才兼备、理实交融”的教育理念。
