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科创之探访:好玩的背后,是科学的思维


来源:关爱明天       发布时间:2020-2-24 17:16:12 

量杯里的黄色水剧烈翻滚着,在一位头发花白、稀疏,微胖身材的老人的摆弄下,冒着丝丝白色烟雾,他手举一瓶“神仙水”,直到烟雾散尽,迅速地倒进水里,黄水迅速变成了红色,在阳光的照耀下好像彩虹,他对着一群围着他的孩子们说:“神奇吗?但我可不是魔术师,我耍的是化学魔术。你们想知道为什么吗?”2019年10月24日,一场别开生面的科普宣讲活动在绵阳江油市二郎庙小学举行,颜色的变幻成功吸引了学生们的目光。这位老人就是年已72岁的张光明,高级工程师,曾为我国同步通调卫星,核心部件及中物院“神光”大磁环配方研究芳进行过反复试验,填补了我国外磁路部件研究的空白,还曾参加过我国21715和21716场区核试验。


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绵阳市关工委科技工作团第一任团长黄仕平为学生们讲解飞机起飞的科学原理


玩中学 学中玩


“张爷爷,是先鸡还有蛋”“卓爷爷,电饭煲做饭为什么到了一个时间就跳”“杨老师,没有水的山上为什么可以发电”“为什么声音会震碎玻璃”“人怎么样才能飞上天”……每每张光明带领的绵阳市关工委五老科技工作团走到一个学校,总会被孩子们问十万个为什么,这也是绵阳市各中小学校外来的志愿者讲课中最受环节、最有趣味的宣讲课堂。张光明、卓荣邦(原长虹总工程师、国家特级专家)、杨恒书(从事航天和航空遥感地质研究的高级工程师、教授)和特邀志愿者如绵阳市防震减灾局党组书记、局长周时光等老干部、老科技工作者,自加入绵阳市科技工作团以来,7年来致力于给孩子们讲从生活中挖掘到的好玩的科学趣事,以此更接地气地传播科学知识,让科学更有温度,给下一代的心里播下一颗科学的种子,鼓励他们从小爱科学、知科学、用科学。


而演示是科普宣讲课堂必须的环节。张光明常常自掏腰包,买上为孩子们演示物理、化学实验的工具、模型,结束后即赠送给孩子们,留以孩子们继续学习、观察。针对不同年龄阶段的学生,他针对性地准备讲义及实验工具。面向小学生时,他用模型做演示,从蝴蝶是怎么起飞讲起,讲到飞机的制造;和中学生交流时,他重点讲动能、惯性等物理原理,“初中生刚刚接触物理、化学,可以多讲讲入门知识”,张光明解释,比如,他喜欢带上恒磁材料,演示S级N级永远不会分开的物理现象,“通过实验展示,学生们就懂了磁力显示永远是不闭合也不中断的,还有比如,电流电压电阻方面的物理实验演示。”面向高中生、大学生,他批评的更多些,“这个阶段的学生应该有了一定的科学知识储备,不能还停留在低层次的创造发明上,要鼓励他们在一个领域钻下去,多试验多研究,拿数据说话。”


张光明秉持一句话,科学不是讲出来的,是玩出来的,我们要做的就是引导孩子去形成一种科学的思维。“从好玩的实验入手,引入原理,孩子们就会跟着你的思维走,慢慢就懂得了那些生涩、深奥的科学原理。”张光明举了个例子,一次宣讲课后跟学生的互动过程中,一个初中生说他的中国梦是要发明能帮助人飞起来的工具。“我问他,你有没有看过人飞起来,他说看过水上飞人,通过喷水水管的冲击使人飞起来。我告诉他,对,动力,不论是什么动力你必须有,你身上如果背喷气式动力机,你能不能掌握平衡,而且一旦你被冲上天,你能不能承受这个冲击力对你身体带来的惯性伤害,离心力知道吗?其间产生的震动你受得了吗?你现在的任务是掌握发电机、蒸汽机还有动力产生的原理后,再提问题。”最后,在张光明的指导下,这名学生决定从动手制造能在水上开动的小船开始。


“好玩的背后,是科学的思维,一定要动手操作,这一点很重要”。


这些老科技工作者的宣讲过程中,他们同样发现,中小学校的基础科学仍显薄弱,宣讲的内容只能偏简单、生活化,“讲深奥了,孩子听不懂。现在孩子多大的书包,整天都是考试,思维都要僵化了,这都是教育的原因”,好在近几年国家、社会已经在转变认识,科普教育从娃娃抓起,已经逐渐成为共识。国务院《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》中就把青少年确定为推进科技创新、提高公民科学素质的重点人群之一,以实现到本世纪中叶我国成年公民具备基本科学素质的长远目标。


铭记“两弹一星”精神


市关工委科技工作团的科普宣讲课堂,从两节课的时间到半天,时间不定,张光明及科技工作团的老专家们却表示,一点不觉辛苦,往往因为孩子们的兴致越高他们讲的时间越长。张光明记得,有一次是在绵阳市职业技术学院,宣讲课长达4个小时,让几位老专家感动的是中途竟没有一个学生中途离席。“只要娃娃们有兴趣,我们就一直讲”,为了活跃气氛,市内曲艺工作者作为志愿者也被邀请到现场,穿插着为孩子们带去口技、金钱板等非物质文化遗产表演。


在数年的时间里,科技工作团宣讲的主要内容就是,生活中的科学知识,有时还分工明细,根据自身专业背景而分门别类的讲,如中国的攻、防兵器研发现状、海上兵器研发现状等由张光明主讲,电磁波谱的开发应用由卓荣邦主讲,地震的形成、分布规律主讲人为杨恒书。一直到新中国成立70周年的2019年,张光明意识到,抓住这个时间点的契机,多讲一讲“两弹一星”背后的功勋故事,从这个角度引导青少年热爱祖国、热爱科学、勇于攀登、艰苦奋斗,更富有内涵和价值。“当时条件多么艰苦啊!计算机都没有,都是使用算盘进行极为复杂的原子理论数据计算,算一词,要一个多月,算9次,就是一年,但是为了研制‘争气弹’(1959年6月,苏联政府终止了帮助中国研发原子弹的原有协议,中共中央便下决心举全国之力,自行研发原子弹,故称‘争气弹’),邓稼先带着一批刚跨出校门的大学生们,拼了命似的搞研发,最后在1964年10月,成功爆炸了中国第一颗原子弹。张光明说道,就在这样的艰苦环境下,“两弹一星”问世,这是从苦难中奋斗出来的,不仅是靠努力科研,更靠的是为国效力、勇往直前的决心、信心。不能忘却这些功勋,更要铭记他们的精神。


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学生们积极参与科创实践活动如智能机器人编程,驱动机器人在程序指令下动起来


“在一次试验中,核弹的碎片散落在地面,邓稼先为了研究不顾辐射危险,拦住了其他同事,只身捡起弹片研究。因为受了辐射,邓稼先62岁时就患病去世了。我很感动,我当时因为工作就在不远。”张光明把这段经历,通过他的感受讲述给学生们听,加深了学生们对这位“两弹元勋”、堪称共和国的脊梁邓稼先精神的理解。他感慨,如今不仅是物质生活条件,而且社会上科学创新、探索活动远比我们那时候条件要好的多,机会要多的多。但最后坚持在科学领域研究的少,我们首先要做的是种下一颗对科学好奇的种子,再逐渐培养孩子对科学持久的兴趣,这样不管是在他们以后的工作、生活、学习中,都会有益处。


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