●學(xué)生記者 支宇珩
王青近照 支宇珩 攝
顏淵贊揚孔子說，“瞻之在前，忽焉在后。夫子循循然善誘人……”在清華大學(xué)物理系，有這樣一位鼓勵學(xué)生提問、善于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的老師，他就是王青教授。
現(xiàn)任清華物理系粒子物理核物理天體物理研究所所長、清華大學(xué)高能物理研究中心主任的王青教了十余年“費曼物理學(xué)（二）”、16年的“量子場論”、30多年的“電動力學(xué)”，課下常耳聞不少學(xué)生笑稱“電不動了”。如何讓學(xué)生提升學(xué)習(xí)興趣，甚至對物理抱有一生的熱情，王青想了很多方法。
對于很多學(xué)生而言，進(jìn)入大學(xué)，他們更期待接觸的是相對論或是量子力學(xué)等物理學(xué)中的“屠龍之技”，而不是被重新拉回“早已熟悉的”斜面和靜電力的競技場中。 不過，“學(xué)生們自認(rèn)為早已熟悉的‘競技場’，遠(yuǎn)不是這一領(lǐng)域的全部。費曼也曾說過，諸如相對論這樣的定律的確引人入勝，但還是應(yīng)該從簡單的定律開始教起，因為后者‘是真正理解前一種觀念的第一步’。”
和1961年開課的費曼一樣，王青亦不喜歡枯燥無味的、按部就班的物理學(xué)教法。如何才能將這群早早向往著物理學(xué)前沿卻不免忽視眼前積累的學(xué)生拉回到現(xiàn)實的課堂中呢？王青想到的是增加與學(xué)生的互動，其中，小班教學(xué)是簡易而有效的方法。
“和傳統(tǒng)物理課不同的是，費曼物理學(xué)會在各個主題中穿梭，在復(fù)雜的概念之上建立直觀的物理圖像。比如講授電磁學(xué)的時候，會提前引入電動力學(xué)的內(nèi)容。對大多數(shù)學(xué)生來說，這樣的教法是一個挑戰(zhàn)。或許對像費曼這樣的本科生不是太難。”王青說。
正因如此，每逢選課季，物理系都會建議有意選這門課的同學(xué)“量力而行”。因此每年選這門課的學(xué)生，一般都是全年級物理學(xué)基礎(chǔ)最好的20多人，形成了典型的小班課。王青認(rèn)為，小班課是課堂從以老師為中心到以學(xué)生為中心的重要一步，師生的投入都會更大，因此教學(xué)效果也更好些。
從一兩節(jié)討論課“升級”到學(xué)生互動成為課堂的中心，此時的教學(xué)就演化為“地道的”翻轉(zhuǎn)課堂，“核心是促進(jìn)主動學(xué)習(xí)，老師必要時才會出面引導(dǎo)。”
“讓問題驅(qū)動成為教育過程的核心。”王青相信，學(xué)生自己才是創(chuàng)造知識的主體，只有通過問題驅(qū)動學(xué)生自主思考，才能使他們從地基開始真正認(rèn)識物理學(xué)這座“高樓大廈”。
“該系統(tǒng)有哪些可能的狀態(tài)，為什么會有這種狀態(tài)，哪些量決定了該系統(tǒng)現(xiàn)在處于這一特定狀態(tài)，又是如何從這一特定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一狀態(tài)？”每次上課，王青都會引導(dǎo)學(xué)生提出各種問題，一旦冷場，他便自己做出示范，將準(zhǔn)備好的問題連珠炮一般地拋出，仿佛要將同學(xué)們“逼入死角”，刺激他們自主思考，以“絕處逢生”。
王青要做的，就是帶領(lǐng)學(xué)生從更高的角度審視似曾相識的物理學(xué)基礎(chǔ)，從而獲得全新的知識體驗。“大物理學(xué)家和普通學(xué)習(xí)者之間的差距，更多是在視野而非知識積累上。如果說我們絕大多數(shù)人都是青蛙，那么只有極少數(shù)大物理學(xué)家才可能是鳥。”王青相信，通過共同的交流與討論，師生都有機會獲得“鳥的感受”。
出乎他的意料，這樣的教學(xué)效果竟出奇地好。
一次課上，講到最后一章彎曲空間時，王青提到費曼引力場方程，指出它和著名的愛因斯坦引力場方程似乎不一樣，希望有興趣的同學(xué)研究一下兩者的關(guān)系。令他沒想到的是，一位同學(xué)通過自主研讀相對艱深的黎曼幾何，生生啃下了其中部分結(jié)論，并據(jù)此給出了兩個引力場方程等價的證明。特別是在最后一步，該學(xué)生的推導(dǎo)結(jié)果和愛因斯坦場方程差了一個負(fù)號。“為了找到負(fù)號的來源，他花費了很多時間，最后發(fā)現(xiàn)是由于數(shù)學(xué)上對曲率半徑的定義和物理不一樣所致。”
對此，王青很是欣喜。在他看來，學(xué)生自己推導(dǎo)出結(jié)論，這才是習(xí)得物理學(xué)知識的正確方式。“如果真正學(xué)懂學(xué)通了，哪怕不告訴他結(jié)論，整個理論體系他自己就可以全都推導(dǎo)出來。”
王青和學(xué)生在一起
“清華‘三位一體’育人理念是什么？”王青坐在書稿堆后面，調(diào)整了一下坐姿，“價值塑造，能力培養(yǎng)，知識傳授。”他認(rèn)為，在傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式中，主要強調(diào)的是知識傳授，但在知識爆炸的年代，人人都有知識學(xué)不完的感覺。即便不是每個學(xué)生最后都會從事科研工作，但是也應(yīng)該讓他們掌握學(xué)知識的本領(lǐng)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)對未知的能力。“你在社會上立足，經(jīng)常要面對一堆自己不知道的事情，你要去熟悉他，親近他，最后了解他。怎么從不知道變成知道？在那個時候沒有像在學(xué)校里一樣教你、輔導(dǎo)你，只有去自學(xué)。”
王青打開木質(zhì)書柜下層，取出一套三卷本的《費曼物理學(xué)講義》，紅色手寫體的“The Feynman Lectures on Physics”在米白色的硬質(zhì)書封上分外鮮明。這部書于1977年被引入國內(nèi)，是費曼在上世紀(jì)60年代的美國加州理工學(xué)院所做的本科生基礎(chǔ)物理課教學(xué)改革成果，它改變了美國基礎(chǔ)物理教學(xué)的格局和視野。“這本書是我上大學(xué)時買的，是國內(nèi)最早的版本。大家評價說，費曼的這一套書比他的科研成就和影響更大。”
如今，中國基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展站在了重要歷史節(jié)點上，王青堅信，自己和同事們在教書育人上的每一份嘗試與努力，其意義絕不僅限于一方講臺，也不限于一方校園……
（新聞學(xué)院2019級碩士張金牛對此文亦有貢獻(xiàn)）
編輯：曲田 李華山
審核：曲田
