济南高新区实验中学量子班：让科学教育驶入实验探究的“深水区”

走进济南高新区实验中学实验部量子班的教室，黑板上的公式似乎与往常无异，但仔细听讲——薛定谔的猫、量子纠缠、叠加态……这些曾属于顶尖实验室的词汇，正从十几岁少年们的讨论中自然流出；海川部物理实验室内，高三学生一边分析着答题报告，一边调试着手中的光电效应装置，答题报告上的错题正转化为实验台上的灵光……这是看似普通的一天，却是科学教育悄然变革的缩影。

“老师，量子真的可以既在这里又在那里吗？”“当然可以！”老师一边展示着屏幕上动态模拟的量子叠加现象，一边向学生解答。在实验部量子班的物理课上，这样的提问不再令人惊讶。在这里，量子力学不再是艰深难懂的理论，而是通过精心设计的教学模块融入常规课堂的生动知识。

海川部则采用了项目式学习，学生们以小组为单位，研究量子计算、量子通信的初级原理，并用简单模型进行演示。这种教学创新不仅让学生理解前沿科学，更重要的是培养了他们面对复杂系统的思维方式。“我们不是在培养物理学家，而是在培养能理解这个量子时代的新一代。”一位参与课程设计的教师如是说。

传统印象中，高三意味着试卷与讲义堆叠成的紧张“封闭期”，然而学校却坚持了一个与众不同的理念：实验探究不是学有余力者的选修课，而是每个学生科学素养的重要组成部分。光电物理实验室里，高三学生带着答题报告走进实验室。一道关于光电效应的错题，不仅要在纸上修正，更要在实验台上验证。学生亲手调节光源强度、测量截止电压，在真实数据中理解原理。这种“思考—验证—反思”的过程，使知识不再是记忆的负担，而是探索的工具。“实验让抽象的概念变得具体，让复杂的原理变得清晰。”一位高三学生分享道，“现在面对新题型，我首先思考的是它的物理实质，而不是解题套路。”

“老师，我看到了！光子确实像粒子一样！”量子实验室里传来学生的惊呼声。实验室配备的适合中学生操作的量子光学实验设备，让学生能够亲手进行双缝干涉、单光子检测等经典实验。

此外，在人工智能教育基地，通过虚拟现实技术，学生借助VR设备“走进”量子世界，观察电子云的三维分布和能级跃迁，然后在真实实验台上验证虚拟观察的结果。“当我通过仪器看到光子计数随着实验条件改变而变化时，那种震撼是课本无法给予的。”学生兴奋地说。在人工智能迅速改变世界的今天，该校将AI教育作为科学教育的重要延伸。学校组织学生走进人工智能教育示范中心参观学习，参加“人工智能与未来社会”系列讲座，与业界工程师对话AI伦理、算法偏见等前沿议题。学生们在这里学习机器学习基本原理，并尝试解决真实问题。“AI教育的关键不是培养程序员，而是培养能够与智能技术共舞的思考者。”学校特别注重AI教育的人文维度，让学生在掌握技术的同时，思考科技发展与人类社会的共生关系。

这种教育模式的核心，是将科学从“需要记忆的知识”转变为“可以探索的过程”，从“抽象的符号系统”转变为“理解世界的思维方式”。当学生在量子实验中看到理论预测与实测数据的契合，当他们在AI项目中看到代码如何解决实际问题，科学的种子便已悄然发芽。