湖北文理学院物理与电子工程学院副教授杨正波:让更多孩子享受科普盛宴
十年如一日开展科普工作,大力培养“兴趣+能力”的科学少年,湖北文理学院物理与电子工程学院副教授杨正波把兴趣做成了事业,让青少年乐享物理、爱上科学,培养了一批又一批科学小达人。
讲好身边的科学知识
“为什么猫从高空坠落不会死?为什么开水瓶能够保温?为什么矿泉水放在车内可能引发自燃……其实这些生活中的现象背后都蕴含着物理知识,而且许多物理知识都是我们初中、高中学过的。”杨正波在科普讲座中讲的知识,总能迅速激发孩子们的探索热情。
1998年,大学毕业后被分配到原襄樊教育学院(现湖北文理学院中原路校区)工作的杨正波,对生活中的趣味物理问题和物理现象特别感兴趣。他表示,物理学作为自然科学的基础学科和当代工程技术的重要支柱,其基础知识、科学思想及科学方法已经渗透到社会生活的方方面面,在生产生活中广泛运用。
如果不能让广大人民群众理解科学知识,养成科学的思维习惯,那么科学技术对人类生活水平提高的潜力就没有办法发挥。
有一年杨正波坐火车出差,相邻座位上有个孩子看着窗外,问妈妈树木、房屋为什么往后退。妈妈解释不清楚,就请教对面的两个大学生,可这两个大学生也说不清楚。杨正波说,其实这就是初中学过的物理现象:相对运动。很多学生其实都知道,但很少会把知识运用到生活中。
杨正波认为,对于青少年来说,学习物理知识并与实际生活相结合,不仅可以拓宽知识面、锻炼实践能力,而且能够培养细致严谨的思维方法,提高科学文化素养。
2008年9月,在学校支持下,杨正波开设了《生活中的物理》公选课程,面向全校学生开放。如今,这门课已成为该校最热门的公选课程之一。
喜欢DIY的科技达人
湖北文理学院物理与电子工程学院的一间办公室里,摆放着大大小小、各种各样的瓶瓶罐罐,看似一个废旧物品仓库,其实这是杨正波制作实验仪器的原料仓库。“不是我小气,实在是市面上的实验教具不称手。”杨正波说,目前很多科普实验仪器存在体积庞大、价格昂贵、无法DIY等不足。基于科学原理,他遵循“分离组合、理实结合、瓶瓶罐罐、贴近生活、集成综合、互动体验”的原则,利用生活中的瓶瓶罐罐自主开发、创新设计,制作了水火箭、覆杯实验仪、空气炮、伯努利机关枪等32套科普实验仪器。
虽然都是些简陋的手工仪器,但里面蕴含了很多科学原理和创新。杨正波指着一件作品说:“它叫‘酒精炮’,用来模拟、演示枪炮的发射过程,展示物理学中的反冲原理,是用PVC水管和电子打火机的压电陶瓷点火装置制作而成,非常简单。”
但要成功发射并不简单。2020年12月,杨正波带着仪器参加湖北省物理学会年会,做报告时现场演示了这个实验,结果发射多次都没有成功。回来后,他进行了酒精浓度测试、压电陶瓷电压强度测试、环境温度测试等系列实验,最后发现问题出在放电尖端的距离,本来以为距离越小电火花越强,结果却是距离适中电火花强度才最大。“实践证明,只有动手做了、实践了,才能知道对不对,不能凭空想像。”杨正波笑着说,自己制作的实验教具虽然有很多瑕疵,但就是因为这些瑕疵,让学生们在不断修改、调整中,学会了用科学知识去解决问题。
带着孩子们享受科学
2006年,国务院发布了《全民科学素质行动计划纲要 (2006—2010—2020年)》,全面推动我国公民科学素质建设,通过开展科学技术教育、传播与普及,尽快使全民科学素质在整体上有大幅度的提高,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。
由于在学校开展科普的成功,加之国家对全民科学质素提升的重视,杨正波萌发了对青少年开展科普活动的想法。
从2010年开始,杨正波选取《生活中的物理》公选课程中适合青少年的内容,开发了《玩转气球》《爱努力与不努力》《梦幻泡泡秀》等系列科普课程,利用节假日、周末到襄阳市科技馆、中国流动科技馆、中小学、幼儿园、社区、留守儿童活动中心等开展科普活动。
其中,《玩转气球》课程参加由中国科协科普部主办,中国自然科学博物馆学会科技馆专委会和中国科技馆联合承办的2020年“同上一堂科学课”全国科技馆联合行动优秀科学课程评选活动,荣获全国一等奖。
在杨正波影响下,湖北文理学院越来越多的学生加入科普行列。为了扩大科普范围,培养大学生的社会服务意识,2017年9月,杨正波在校内组建了“生活中的物理科普行”志愿服务团队,定期开展科普志愿者培训活动。
今年暑假,湖北文理学院志愿服务团队组织了3个暑期社会实践活动团队,共25人,带着自制的教具,到陕西延安、内蒙古鄂尔多斯等地开展科普活动。
杨正波说,他的想法很简单,就是希望广大青少年能乐享物理、爱上科学。