張東亮
從小愛物理,退休前是同濟(jì)大學(xué)教授
人稱“吳姥姥”的她真名吳於人,上海人,父親是新中國第一代航天人。童年時,她和弟弟經(jīng)常在父親帶領(lǐng)下觀察、思考身邊的一切。比如,煮餃子時餃子為什么會浮起來?濕手絹貼在玻璃上為什么不會掉下來?沒有鋪天蓋地的“刷題”,有的只是寓教于樂的點(diǎn)滴日常。在這樣的好奇心驅(qū)使下,她和物理結(jié)下了一生的緣分。
中學(xué)時她最喜歡物理課;讀大學(xué)選擇了物理專業(yè);畢業(yè)后在上海同濟(jì)大學(xué)從事物理教學(xué)工作。后來吳於人一路升任同濟(jì)大學(xué)物理學(xué)教授、物理演示實(shí)驗(yàn)室主任、教研室主任,講了近30年的大學(xué)物理。拿過國家教學(xué)成果一等獎,出過大學(xué)物理教材,帶出一眾“高精尖”子弟。
2007年,吳於人在市科委和教委的支持下,建成了上海首個青少年科技人才培養(yǎng)基地? ? 同濟(jì)大學(xué)物理實(shí)踐工作站,并擔(dān)任首任站長,開始了她面向基礎(chǔ)教育階段的“降維”科普。
出乎意料的是,盡管擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、寬敞的實(shí)踐教室,她和伙伴們也做好了充分準(zhǔn)備,迎接青少年學(xué)生的到來時,卻遭遇了當(dāng)頭一盆冷水。在4個月的時間里,僅接待600多名中學(xué)生,打電話來咨詢的家長一聽“跟考試關(guān)系不大”,就紛紛打了退堂鼓。最慘淡的時候,偌大的實(shí)驗(yàn)空間,只等來了3位小朋友。吳於人深感失落與擔(dān)憂,她開始思考教學(xué)方法。
2010年吳於人退休后,針對青少年學(xué)習(xí)特征,她和同事們開展專門課程開發(fā),堅(jiān)持物理科普。高大上的物理知識,變成了孩子們感興趣、學(xué)得懂的東西。
此后,她和志愿者走進(jìn)上海的中小學(xué)校、街道社區(qū)和展覽館,開展公益科普活動。平均每年都有100多場活動,惠及的青少年人數(shù)超過百萬。
她說:“小到手機(jī)芯片,大到導(dǎo)彈、火箭、宇宙飛船,國家的發(fā)展離不開物理,離不開科技創(chuàng)新!”
拍視頻科普物理,用鐵鍋演示中國“天眼”
近年來,隨著短視頻越來越受到人們的青睞,吳於人又嘗試通過拍攝短視頻科普物理知識。2018年,她和學(xué)生關(guān)大勇牽頭,聯(lián)合十位博士教授成立了“不刷題俱樂部”,并進(jìn)駐視頻平臺。
“蚊子為什么不會被雨滴砸死?”對這一充滿探究意味的有趣課題,吳於人用一個繪畫短視頻進(jìn)行演示:蚊子上下“翻飛”,“穿越”雨滴,被關(guān)進(jìn)玻璃容器,被攝影機(jī)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(qiáng)壯的外骨骼,而且被雨滴砸到時,會順勢跟雨滴一起下落,受到的沖擊力比較小,所以很少被雨滴砸死。
吳於人認(rèn)為,以趣味性課題帶領(lǐng)孩子們走近物理,以其背后的探索精神激勵孩子們學(xué)習(xí)探究,是對科普工作的一大推動。
接連出了幾個“爆款”視頻后,吳教授也遇到了一些難題:“做短視頻科普與給學(xué)生上課有很大的不同,如何在短時間內(nèi)將一個知識點(diǎn)講透徹?”為此,她在實(shí)驗(yàn)器材選擇上更貼近生活。
在介紹世界上最大的球面射電望遠(yuǎn)鏡—— “中國天眼”究竟有多大時,吳教授舉起一口鐵鍋說:“它的口徑為500米,像一口超級大鍋。假設(shè)鍋里裝滿酒,那么全世界每人可以分到4瓶……”在吳奶奶口中,中國天眼變成了小朋友能夠理解的模樣。
吳教授在視頻平臺上,喜歡用生活氣息十足的道具和通俗易懂的物理小游戲,為大家揭秘科學(xué)的真實(shí)模樣。她站在鏡頭前做趣味物理實(shí)驗(yàn)時,像哆啦A夢一樣,從漁夫馬甲的口袋里不斷掏出雞蛋、花生、硬幣等,都能成為實(shí)驗(yàn)器材。在她這里,電磁爐、垃圾桶、電線輪胎、蠟燭都變成了物理實(shí)驗(yàn)的道具,用來做力學(xué)、電學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。
有人問她:“X射線、γ射線是怎樣進(jìn)行化療的?重離子治療癌癥有什么優(yōu)勢?”回答這個非常復(fù)雜的問題時,在視頻中,吳教授拿出一根吸管作為X射線、γ射線,用一顆葡萄代指癌細(xì)胞,把吸管對準(zhǔn)葡萄,說:“射線在進(jìn)入癌細(xì)胞的時候,會有能量損失,不足以殺死癌細(xì)胞……”說著,她又拿出兩根吸管,對準(zhǔn)這顆葡萄,“在這個過程中,射線會傷害到癌細(xì)胞周圍的組織,所謂‘殺敵一千,自損八百’?!鄙願W的道理被她講解得簡單明了,大家一看就心神領(lǐng)會。
在科普物理知識時,為了把一些枯燥的理論變得有趣味,在實(shí)驗(yàn)中,吳於人就像變魔術(shù)一般,讓網(wǎng)友們大開眼界。比如吳教授用手拿著通了電的物體尖端吹滅蠟燭,就像是施展魔法……吳於人通過這種方式,告訴大家紅月亮是怎么回事、電離風(fēng)是怎么產(chǎn)生的。
老太太甚至還用羽毛球拍,演示了正負(fù)電子對撞機(jī)的工作內(nèi)容。網(wǎng)友說:“這才是物理課應(yīng)該有的樣子!”還有人調(diào)侃道:“小時候如果學(xué)校這樣教,估計(jì)現(xiàn)在我也是科學(xué)家了!”也有粉絲開始帶著家里的孩子一起“上課”,跟著教授學(xué)科普。
宇宙射線、楞次定律、減慢光速……也許很難想象,這種高端艱澀的物理科學(xué)能成為爆款短視頻,被普羅大眾通俗理解。
“真厲害!這個老太太是誰?”隨著越來越多人看到這些科普視頻,“同濟(jì)退休教授當(dāng)UP主教物理”的消息不脛而走?!敖o你家孩子看看這個博主”,吳於人的出現(xiàn),甚至讓向來拒絕孩子刷手機(jī)的父母,一改往常,互相推薦。
好玩的是,吳教授的粉絲不僅是物理學(xué)愛好者、中小學(xué)生,包括許多成年人僅僅是刷到了她的視頻,就認(rèn)真看了下去再變成粉絲。做科普視頻的第一年,她的賬號粉絲就超過了30萬。
72歲擁有百萬粉絲,被譽(yù)“全網(wǎng)最高級別家教”
外界不知道的是,一條一分多鐘的視頻,吳於人老人常常需要拍攝一兩個小時。70多歲的她就這樣一直站著,注意力貫注于工作中。平均每周三條視頻,確定主題、寫腳本,選實(shí)驗(yàn),有時候還需要些自制的“教具”。這對于吳教授來說,是個不小的挑戰(zhàn)。
不久前,一條消息振奮人心,中國科學(xué)院位于合肥的“人造太陽”? ? 全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置,簡稱EAST,成功實(shí)現(xiàn)了可重復(fù)的1.2億度高溫,1.2億度持續(xù)了101秒,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄……吳教授做的這條視頻,發(fā)到快手上很快就火起來了。
這個“人造太陽”可不簡單,一旦投入使用,我們就可以用海水中提取的物質(zhì)生產(chǎn)超巨量的核電,供全國使用綽綽有余。更重要的是,用這種方式生產(chǎn)的核電不會產(chǎn)生任何核污染。也就是說,將來像煤炭、石油這些高污染的化石能源,就不會再使用了。這條視頻,有72萬的播放量,并獲得5萬人的點(diǎn)贊。
每逢重大事件,公眾對相關(guān)科普直播的關(guān)注度更高,參與意識也更強(qiáng)。比如神州十三號飛船的發(fā)射,舉世矚目。當(dāng)天,吳教授就適時推出火箭發(fā)射模擬實(shí)驗(yàn),火箭是怎么上天獲得第一宇宙速度的呢?老太太掏出一個礦泉水瓶,注入液氮,擰緊帶孔的瓶蓋,倒裝過來。只見瓶子拖著長長的白汽尾巴,躥天猴似的沒了影? ? 高壓氣體的反推作用,火箭上天的原理一目了然。一位大學(xué)生留言說:“真是長知識,多少孩子會因您而迷上科學(xué)啊!”
吳於人在講“減慢光速”時,用一群小豬玩偶演示光通過不同介質(zhì)的分子密度。甚至還用一把掃帚模擬太空中的宇宙射線。同濟(jì)大學(xué)的一位教授同她開玩笑說:“哈利波特被您打敗了,搶了他的掃把!”
除了結(jié)合當(dāng)下熱點(diǎn)話題,對于我們生活中習(xí)以為常的事物,吳教授也常常用科學(xué)顛覆人們的認(rèn)知。比如一秒到底有多長?可能大多數(shù)人都沒有認(rèn)真思考過這個問題,但對于孩子們來說,卻是他們了解時間概念的絕佳切入口。老太太在視頻中介紹到,國際上對“秒”的最新定義是:位于海平面上的銫133原子基態(tài)的兩個超精細(xì)能級間,在零磁場中躍遷輻射9192631770個周期的持續(xù)時間。
由此,她引出了我國所采用的“北京時間”,并留下一項(xiàng)家庭作業(yè):為什么“北京時間”的授時中心,建在陜西臨潼而非北京?4000多名網(wǎng)友在評論區(qū)參與了互動,有人在認(rèn)真做作業(yè),“接近中國的地理中心,發(fā)布時間時盡可能地縮小了傳送誤差”。有人則在感嘆自己物理知識的匱乏。
線上,短視頻風(fēng)生水起,線下,吳教授忙著給孩子們講生活中的物理知識、物理學(xué)家的故事、物理研究的故事,引導(dǎo)孩子們觀察生活,養(yǎng)成愛問問題意識?!疤祗w為什么能夠轉(zhuǎn)起來?”她找來兩個小男孩,讓他們面對面跑向?qū)Ψ?,相遇的時候相互握手,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),他們握手的瞬間,兩人會圍繞相握的手旋轉(zhuǎn),天體旋轉(zhuǎn)的秘密就不言而喻了。
為幫助孩子們更進(jìn)一步從生活中發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn)物理,吳於人主編了《走近力聲光電磁》叢書等,書中分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,讓孩子們力所能及地進(jìn)行物理探索。與此同時,吳於人還在每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后設(shè)計(jì)思考討論題目,讓孩子開拓思維。
浩瀚無邊的習(xí)題中的物理是枯燥無味的,親身體驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作中的物理,卻充滿著無窮的魅力。如今吳教授已經(jīng)擁有120多萬粉絲,被網(wǎng)友譽(yù)為“全網(wǎng)最高級別家教”。2021年11月,她還登上了央視“新聞周刊”節(jié)目!
吳於人說做科普是自己的責(zé)任,只要還有精力,她就一直堅(jiān)持做下去!