以史探科学 实验悟真知——江阴市文富社区推出“光的波粒二象性”主题课程

　　近日，江阴市澄江街道文富社区联合中国科学技术大学“松吹科普”团队，依托“霞征云测”科普项目，推出“光的波粒二象性”主题课程。本次活动旨在以科学史的探究脉络，引领青少年在实验与思辨中体悟科学探索的本质精神。

　　光的粒子性探究部分，课程以“光究竟是粒子还是波”这一跨越三百年的科学之争为主线，从古希腊原子论切入，顾一鸣博士引导孩子们思考“原子是否真的不可分割”。通过“苹果与地球”的类比感知微观尺度，在“黑箱实验”中根据声音线索推断内部物体，体验科学家从实验现象中推演未知的研究方法，领悟“原子虽不可直接观测，但实验会留下线索”的科学真谛。

　　在“光子发射器”实验中，孩子们手持装置将“光子小球”射向接收屏，通过豌豆射手等生活化类比，归纳出粒子的四大性质——有数量、有位置、会运动、会碰撞并留下痕迹。课程沿科学史展开，从道尔顿实心球模型、汤姆森“葡萄干布丁模型”到卢瑟福核式结构模型，展现原子认知的三次革命。汤姆森发现电子推翻原子不可再分，卢瑟福的α粒子散射实验确立核式结构，孩子们由此认识到科学理论在新证据面前不断重建，每一次“意外”皆可开启新认知。

　　光的波动性探究部分，课程通过身体游戏理解波的振幅大小、传递特征、横波与纵波以及波能传递信息。进一步学习杨氏双缝干涉实验如何为波动说提供强力佐证。此时光既如粒子般发射，又似波般干涉，矛盾共存，引出关于光的世纪辩论。

　　课程重现牛顿粒子说与惠更斯波动说的百年交锋，引导孩子们思考科学争论的本质。托马斯·杨的干涉实验为波动说奠基，爱因斯坦光电效应证明光既具有粒子性，也具有波动性，德布罗意预言“二象性”普遍存在，戴维森和革末随后以电子衍射实验证实。最终答案并非“非此即彼”——光在不同实验中展现不同性质，此即“波粒二象性”。科学发现从未一蹴而就，而是在实验、争论、推翻与重建中，人类才得以窥见自然的深层奥秘。

　　此次课程将科学史的宏大叙事化为孩子们手中的实验与眼中的思辨，于少年心中播下质疑、求证与创新的科学种子，这正是科普育人的生动实践。

（江阴市科协供稿）