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“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

2022-05-20由 人民資訊 發表于 林業

蚊子會被雨滴砸死嗎

「本文來源:光明社教育家」

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

光明社教育家

《教育家》雜誌是《光明日報》新名片。哺育思想,創造生活。因思考,而不同。

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72歲“科學姥姥”:不能迷失在做題的海洋裡

“X射線、γ射線是怎樣進行化療的?重離子治療癌症有什麼優勢?”吳姥姥拿出一根吸管作為X射線、γ射線,用一顆葡萄代指癌細胞,把吸管對準葡萄,“射線在進入癌細胞的時候,會有能量損失,不足以殺死癌細胞……”說著,她又拿出兩根吸管,對準這顆葡萄。“在這個過程中,射線會傷害到癌細胞周圍的組織,所謂‘殺敵一千,自損八百’。”

這條網路點贊超5。2萬的短影片中的主人公,是被網友稱為“科學姥姥”的同濟大學原物理教授吳於人,她自稱“吳姥姥”,認為自己探究物理的世界就像劉姥姥進大觀園一樣,永遠保持好奇心,永遠都要不斷努力。她也希望能夠帶領更多的人進入物理的大觀園暢遊,不斷地求知,探索。

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

推開物理大門,物理其實很有趣

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”對這一充滿探究意味的有趣課題,吳於人用一個繪畫短影片進行演示:蚊子上下“翻飛”,“穿越”雨滴,被關進玻璃容器、被攝影機全方位拍攝記錄、與雨滴“擁抱”……吳於人以這種方式告訴孩子們:蚊子有強壯的外骨骼,而且被雨滴砸到時,會順勢跟雨滴一起下落,受到的衝擊力比較小,所以很少被雨滴砸死。

這一課題獲得了2015年菠蘿科學獎物理獎,該獎被稱為中國版搞笑諾貝爾獎,以課題的新穎性著稱。“看上去是不正經的課題,實際上背後是嚴謹的研究。”吳於人認為,以趣味性課題帶領孩子們走近物理,以其背後的探索精神激勵孩子們學習探究,是對科普工作的一大推動。

吳於人的網路暱稱叫“不刷題”,她一直認為不刷題也能學好物理,避免在題目的海洋裡迷失,親手操作物理實驗,更能體會科學探究的快樂。在吳於人這裡,電磁爐、垃圾桶、掃帚、電線、硬幣、輪胎、麻花、蠟燭都變成了物理實驗的道具,跳舞、轉圈兒、用吹風機配合打乒乓球,她自己也成了演示實驗的“道具”。

實驗中,吳於人往礦泉水瓶裡注入液氮,擰緊帶孔的瓶蓋,將瓶子倒立,鬆手,瓶子就在煙霧繚繞中,竄沒了影兒;用手電筒照射滴了牛奶的礦泉水瓶,發出微微的紅色、藍色光芒;手持通了電的物體尖端吹滅蠟燭……吳於人透過這種方式告訴大家火箭是怎麼發射的、紅月亮是怎麼回事、電離風是怎麼產生的……網友紛紛表示:“這才是物理課應該有的樣子!”

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

線上,短影片風生水起,線下,吳於人忙著給孩子們講生活中的物理知識、物理學家的故事、物理研究的故事,引導孩子們觀察生活,養成問題意識。“天體為什麼能夠轉起來?”吳於人找來兩個小男孩,讓他們面對面跑向對方,相遇的時候相互握手,同學們發現,他們握手的瞬間,兩人會圍繞相握的手旋轉,天體旋轉的秘密就不言而喻了。

浩瀚無邊的習題中的物理是枯燥無味的,親身體驗的實驗操作中的物理卻充滿著無窮的魅力。曾有人調侃物理“習物理,如霧裡,霧裡習物理,勿理物理”,吳於人則用充沛的精力、無窮的想象力讓所有人看到物理的奇妙,認識到物理並不是遙不可及的。她要打破物理的神秘性,讓每個人都可以“玩”物理。

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

不給答案設限,獨立思考的結果更精彩

“宇宙射線在儀器中的軌跡有的粗、有的細,有的彎、有的直,你知道它分別代表什麼嗎?幫我想想吧!”在不少短影片的結尾部分,吳於人會提出一個拓展性問題,然後向網友們“求助”。

“腳踏車騎起來為什麼不會倒?”吳於人只提到了角動量守恆,卻沒有進一步解釋,而是分別讓鍋蓋、圓形坐墊、車輪在地上滾動,用這段“實驗默劇”讓網友自行體會,獨立思考。

為幫助孩子們更進一步從生活中發現物理、體驗物理,吳於人主編了面向小學生的《看》《聽》《觸》《感》,帶領學生髮現、感知;面向初中生的《走近力聲光電磁》叢書,為學生提供鮮活的物理體驗,引導學生了解物理學家的探索歷程。兩套書分別設計了相應的實驗專案,讓孩子們力所能及地進行物理探索。與此同時,吳於人還在每一項實驗後設計思考討論題目,讓孩子開拓思維。

無論是影片還是書籍,吳於人都很少對拓展問題進行解答。她認為,每個人都可以透過自己的思考得出一個答案,這答案可能並不完美,也可能很幼稚,但是自己總結出來的東西是非常寶貴的,重要的是必須經歷一個探索和思考的過程。

“不給答案設限,我們可以從孩子多彩的答案中看到孩子們的獨特性,這種獨特性會給孩子的成長帶來驚喜。”吳於人希望收到越來越多的私信,跟她探討問題的答案;希望有一天,可以把孩子們五花八門的答案刊印在再版的書中,讓更多的讀者參考、討論,形成物理頭腦風暴,讓物理學習進入日常交流。

讓吳於人印象深刻的是,她的問題得到了迴應,只不過,不是普通網友,而是物理界同仁的迴應。一次影片中,吳於人講到,殲8定型試飛時,發生機身震動的不正常情況,飛機空氣動力學家顧誦芬院士堅持坐上另一架飛機,與其保持五米距離,觀察具體的震動狀況,最終發現問題所在。影片結尾,吳於人提出了一個問題:“顧誦芬為了方便觀察,為飛機貼上了紅毛線,那麼,他是怎麼貼毛線的,貼在哪兒了?”不久之後,吳於人收到一位復旦大學物理教授的回覆,詳細解釋了顧誦芬給飛機貼毛線的過程和細節。她計劃把這位“網友”的回覆作為新一期影片的主題,呼喚網友更多的迴應。

吳於人提倡“不刷題”,並不是主張“不做題”,“物理知識、物理理論必須要掌握,只是不能迷失在題目的海洋裡,最終導致孩子誤解物理,討厭物理。”她在影片中稱讚物理題目的改革:從考核實驗步驟應該是什麼,變為進行此種步驟的原因是什麼。她認為題目更多地問學生為什麼,才能夠真正讓孩子掌握物理知識,養成探究思考的習慣。

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

“全民物理”,最理想的物理學習狀態

吳於人從沒想過錄制科普影片應該針對哪一受眾群體,她認為物理是面向所有人的,她希望各個年齡層、各個領域的人都願意關注物理、瞭解物理。她開玩笑地說:“最好有一天,能夠實現全民物理。”

“全民物理”不是指所有人都要掌握物理理論,從事物理研究,而是要學會以科學的思維看待生活,以科學的研究方法對待工作。家長了解物理,就可以對生活中的現象進行簡單解釋,不用擔心因為含糊其辭而誤導孩子;青年人瞭解物理,便會更懂得研究成果的來之不易,增強對國家的自信;孩子瞭解物理,熱愛物理,將來從事研究工作,投身國家建設,成長為國之棟樑……

任職同濟大學期間,吳於人牽頭為文科生開設物理必修課,在文科學院掀起軒然大波。為順利開設物理課,吳於人帶領文科院系領導參觀物理探索實驗室,感受新型的物理學習氛圍,還專門製作PPT,為其講述物理與文學、藝術等文科學科的關係,她相信,文科生學習物理,對其學會理性思考,培養多元思維方式,以及今後從事更多領域的工作具有積極意義。

吳於人一直認為,物理不只是物理學家、物理學學生的事情,物理學科涉及範圍極廣,物理學的思維方式、研究方法、技術模型可應用於現實社會中的經濟學、社會學問題,統計物理學、流體力學、量子力學等內容皆可應用於經濟學,尤其是金融學領域,經濟物理學、社會物理學的產生和發展充分證明了這一點。

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

“蚊子為什麼不會被雨滴砸死?”——72歲“科學姥姥”趣談物理

科學重器,築夢未來

“科學重器,築夢未來。不久前,一條訊息振奮人心,中國科學院位於合肥的‘人造太陽’——全超導託卡馬克核聚變實驗裝置,簡稱‘EAST’,成功實現了可重複的1。2億度高溫,1。2億度持續了101秒,創造了新的世界紀錄……”影片中,那個灰白頭髮、卡其色馬甲的吳姥姥如新聞主播般“播報”著中國物理學成就。吳於人堅持在普及科學知識的同時,介紹中國科技發展的重大成就,讓人們看到當今中國的科技進步,增強對國家的自信。

“不刷題”賬號中,吳姥姥的影片劃分了“科學姥姥”“大國重器”兩部分,後者便是吳姥姥用於“播報”中國科技成就、介紹科學重器的專題。郭守敬望遠鏡、蘭州重離子加速器、“科學號”海洋科考船、中國天眼……吳於人如數家珍。“播報”結束後,吳於人又變成了那個笑容可掬的吳姥姥,用吸管和葡萄演示重離子殺死癌細胞的優勢,用羽毛球拍演示正負電子對撞機的工作內容,用一口鍋類比中國天眼……

吳於人還常常緊跟時事熱點:新中國飛機設計師顧誦芬獲得2020年度國家最高科學技術獎,他是如何攻克飛機高速飛行時的機身震動難題的?2021年諾貝爾物理獎頒給研究複雜系統的科學家,複雜系統是什麼?“神十三”載人飛船成功發射,火箭又是怎麼上天的?吳於人用生動的演示讓人們為科技的進步而雀躍的同時,感受物理的魅力,體會科學精神的偉大。

科學知識與科研精神缺一不可,知識理論是進行研究的基礎,鑽研精神是得以堅持並取得成果的必要條件。吳於人一直堅持讓更多的人感受科學成果的來之不易,見證中國科技的巨大進步,樹立國家自信、科學自信,面向未來,助力強國之夢。

接下來,吳於人準備在影片中加入一些系統性理論和科學的研究方法,讓人們保持對物理的興趣,並學到一些系統、科學的學習方法。“加入理論、方法類的內容對短影片而言難度比較大,一不小心就會把人嚇跑,在這方面還需要好好打磨。”

從最初面對攝影機的不自在,到現在鏡頭前的遊刃有餘,吳於人已經成為物理大觀園中潮範兒的吳姥姥。如今的她充滿活力,不斷進行新的嘗試,為越來越多的眼睛點亮探究的光芒,讓這道道光芒照亮科技強國之路。

— END —

文 | 本刊記者 於杏林

設計 | 朱強

統籌 | 周彩麗

1。徵集“大國良師的成長故事”

2。出版《大國良師的樣子》叢書

3。推選“大國良師”

活動截止至2022年底。依據評選標準及參與要求,推選出10位“2022大國良師”,授予“大國良師”稱號,每位“大國良師”將獲得主辦方提供的成長獎勵基金10萬元(稅前)。

2021年11月—2022年6月,開展“大國良師的成長故事”徵集活動。

徵集要求:參與活動的教師,撰文講述在教育教學過程中感觸最深的成長故事。以第一人稱撰文,體裁為敘事散文,字數在1000字左右。要求故事真實感人。文章擇優刊發《教育家》雜誌、《教育家》雜誌新媒體、學習強國等平臺。

參與方式:在“光明教育家”App“尋找大國良師”專題頁面提交申報表及教師自述的“大國良師的成長故事”(申報表及“大國良師的成長故事”需同步提交)。

如僅參與“大國良師的成長故事”徵集活動

(不參與“尋找大國良師”活動),將文章傳送至郵箱xzdgls_jyj@163。com,文章中註明學校、姓名、聯絡方式。