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彭翔 邝青云 周圆 湖南日报·新湖南客户端 2026-07-21 09:40:52
人工智能科普课堂余热未消，物理趣味实验接力登场。7月18日，衡阳师范学院“星火筑梦”实践团再度走进衡阳市祁东县蒋家桥镇小坪中学，开设第二课堂特色光电效应实验课。实践团成员周子靖依托自主研发仿真实验软件，把晦涩的近代物理知识变成可上手的数字实验，带领乡村学生探寻光与电的奇妙联系，用专业科普缩小城乡科学教育鸿沟。
（图为光电效应课堂现场。）
课堂开篇，实践团成员展示生活设备图片并抛出问题：相机如何留住画面？商场门为什么人走近自动打开？点钞机、医用X光机、光伏发电板的核心机制是什么？
同学们踊跃发言，实践团成员顺势讲解核心概念：当光照射到金属表面时，金属中的电子吸收光子能量后逸出金属表面的现象，称为光电效应。大家恍然大悟，原来日常随处可见的智能设备，全都依托这一量子规律运转。
“为什么再亮的红光，也没法打出光电子？”实践团成员抛出思考题，通俗拆解两大核心知识点：一是光子携带能量，照射金属时传递能量，电子吸收能量后挣脱束缚，光子频率越大，具有的能量越大；这一结论打破经典波动光学认知，正是爱因斯坦获得诺贝尔奖的重要依据，为量子力学奠定基础。
为方便理解，实践团成员展示AI生成金属城堡示意图，用光粒子的可视化画面，让抽象的微观电子运动变得直观易懂。
（图为队员周子靖使用自主开发Unity仿真实验软件教学。）
考虑乡村实体实验器材有限，实践团成员周子靖带来自主开发Unity仿真实验软件，界面游戏化、操作简单，无需实物器材就能完成全套光电实验，孩子们化身“科学体验官”轮流上机操作。
软件完整还原光电管、稳压电源、光谱仪、微安表全套仪器，实践团成员逐一讲解仪器功能与操作安全要求。同学们分组上机，记录每组实验参数对应光电流数值。大家直观发现：波长越短、光频率越高，遏止电压数值越大；通光孔径越大、光照越强，饱和光电流越大。
（图为同学们积极参与课堂答题。）
实验间隙设置知识问答题，课堂氛围热烈，不少同学仅凭课堂讲解就全部答对，牢固掌握知识点。
课堂尾声，实践团成员发起“我的理想职业”互动，邀请同学们分享心中目标，并结合光电效应延伸各行各业：想做医生要掌握医用光电设备；从事摄影离不开光电传感器；计算机、电子信息专业深耕光电子软件开发；新能源行业依托太阳能光电技术。同时叮嘱大家，想要实现职业理想，必须踏实学好科学知识，脚踏实地奔赴远大梦想。
（图为实践团与小坪中学学生合影。）
此前实践团已在校开展AI创意科普课，本次光电实验课堂实现数字科技与基础物理联动。衡师“星火筑梦”实践团将持续打磨乡村第二课堂体系，把仿真实验、趣味物理、AI科普持续送进乡镇校园，让乡村少年平等接触前沿科学，以科普微光点亮少年科技梦想。
责编：戴蓉
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三审：苏莉
来源：湖南日报·新湖南客户端
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