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玩转物理的“吴姥姥”

2021-12-15王喆宁

环球人物 2021年22期
关键词:科普青少年物理

王喆宁

吴於人

用幾根意大利面、几块棉花糖,搭成简易“高塔”,上方用绳子拴一小块重物。在晃动“高塔”时,重物也随之晃动;卸掉重物后,再次晃动“高塔”,塔身晃动幅度明显增大。这是同济大学退休物理学教授吴於人制作的一段科普视频。当时,台风“烟花”席卷上海,她看到上海中心大厦千吨阻尼器罕见晃动的消息,将家中食材拿到实验室,拍摄短视频,通过简易模拟实验,解释了阻尼器是如何吸能减震、保护高楼的,好让大家别慌。

在视频最后,吴於人对网友说:“你在家是不是也可以试试?做一个比我漂亮一点的(高塔)。这是真的棉花糖,不信我吃给你看。”

因拍摄趣味科普视频,吴於人迅速在网络上走红。视频里的她一头灰白短发,戴一副黑框眼镜,身穿带有多个口袋的马甲,站在实验桌旁,使用简易仪器解释复杂的物理知识,语调沉稳,偶尔有些调皮。因为亲切的形象,她被许多人称为“吴姥姥”。

“像刘姥姥进大观园一样,我是吴姥姥进科学大观园,永远对未知事物保持好奇心。”几十年来,她对物理一直保持着浓厚的兴趣和探索精神,退休后坚持为青少年科普物理知识。如今,她在快手上的粉丝量接近130万,抖音粉丝量将近150万。“短视频兴起让更多人知道、看到我的科普视频,给物理知识的普及带来更多机会。”吴於人对《环球人物》记者说。

把学习变乐趣

2018年,吴於人和自己的学生关大勇牵头,联合10位教授、博士,成立了“不刷题俱乐部”,面向全国青少年做科普。

同年,短视频行业风口已至。吴於人和团队成员抓住机会,开始拍摄物理相关视频。最初,视频内容五花八门:实践基地日常、知识解说、物理实验等。后来团队成员发现,吴於人出镜的讲解视频热度高、互动人数多,很受欢迎。因此,团队开始以她为主角,拍摄科普视频,逐渐找到自己的定位与风格。

视频账号取名为“不刷题”,是吴於人与团队成员的共同决定。“希望学生不机械地刷题,而是把学习作为一项研究、一种乐趣。”吴於人说,这也是她对物理学习的态度。

不少网友发现,吴於人每次出镜,身上总少不了一件马甲。“这是我几十年的习惯。在同济教书时,从一个教室走到另一个教室,总会忘记拿包。马甲口袋多,能放很多东西,不容易丢。”

生活中,她的口袋更像百宝箱,除了装雨伞、水瓶外,还装着硬币、铁圈,可以随时演示自由落体、惯性等原理。科普视频中,生活物件像被她赋予了魔法:将硬币塞入透明储钱罐,解释物体转动依靠力矩的原理;用气球和装满液态氮的矿泉水瓶,模拟火箭飞天所需的高压高速气体反推力;用一把大扫帚,演示宇宙射线通过地球磁场和大气层的轨迹;拿一口大锅,解释球面射电望远镜“天眼”的原理……复杂难解的物理知识,被她“玩”出花样,变得通俗易懂。

虽然视频只有一两分钟,吴於人却要花不少时间做准备。“找选题相对来说比较容易。我一般会选择热点内容,或者大国重器的知识。关键是如何将视频主题讲清楚。面对基础差距大的网友,怎样引起他们的兴趣,并且将我的情感、思想传递给他们,是需要花时间琢磨的。”

吴於人经常思考一个月,只为拍出一条满意的视频。即使多次修改的脚本达不到要求,她也不想放弃,吃饭睡觉都在脑子里翻来覆去地琢磨;有些原理想不到怎么通俗化解释,就跑去和其他教授讨论;为呈现最佳状态,她请做视频的小伙伴准备好提词器,除讲解的内容外,穿插一些小括号,提醒她该做什么动作……

左图:“科学姥姥”吴於人的二次元形象。右图:吴於人的科普短视频截图。

一条视频有时候要花一两个钟头拍摄。虽然年过七旬,她坚持从头站到尾。“一般会拍好多次,只拍一两遍就能成功的视频很少。”拍完后她会检查,觉得哪些部分没做好,再次修改。不少网友会在评论中给出建议。“每当这个时候,我都觉得特别高兴。因为他们愿意讨论物理,也能提出好的建议。这样的现象,是全民科学素质逐步提升的结果。”吴於人说。

谈及科普视频受欢迎的原因,吴於人笑称:“一方面,我把实验和理论知识相结合,与单纯做实验的视频相比,内容更丰富。另一方面,可能因为我是老太太吧!”如今,她的每条视频,都有上千条评论。不少网友表示,高中如果有像吴姥姥这样的老师,物理课一定听得津津有味。

投身物理教学

吴於人对物理产生兴趣,要追溯到童年时期。她的父亲是新中国第一代航天工作者,上班很忙,鲜少有空陪孩子。周日短短几小时,是父亲和子女宝贵的交流时间。“父亲因为研究航天领域,在家经常会做一些小物件,我对这些东西十分感兴趣。”有时父亲带她和弟弟一起做试验,“因为烟花里有镁,我记得父亲曾在家里点燃镁条,来充当烟花”。

父亲时常锻炼他们的思维能力,拿出一本杂志,选一道思考题,让吴於人和弟弟想答案。在姐弟俩充分思考后,父亲公布答案,又将解题思路梳理一遍。耳濡目染下,吴於人爱上思考与解题的过程。“小时候不喜欢背东西,喜欢做实验,所以就对物理产生兴趣了。”

上学后,吴於人时常买些智力玩具带回家。比如由许多小方块组成的长方体,拆解后再拼回原状很难,父母同她一起想办法。父亲甚至准备好笔记本,每一次拼回原状后,将过程记录下来,第二次成功后,与上一次做比较,找到不同之处。“当时记了好几本,现在家里还保留着两本。”父亲的这份认真,深深影响了她日后的研究道路。

上世纪70年代,吴於人在江西南昌插队落户,成为当地一所民办小学的老师,后来被推荐上中专。起初她想女承父业,投身航天领域。但在父亲的建议下,她选择了物理专业,于是成为一名中学物理老师。“那时候很有趣,我和学生们一起学习。每次考完,学生都会在我的教室門口等我出来、跟我对答案。”

1977年恢复高考,吴於人与自己所带的毕业班学生一同参加考试,以全县第二名的成绩考入江西工学院(后与江西大学合并为南昌大学)。1982年毕业后,她选择留校任教。1991年,她调入上海同济大学。

“我做一件事,总是希望做好。”讲台上的吴於人,有自己的执着。“把物理讲得生动”是同济大学的传统,老师们会自发设计有趣实验,学校也会购买演示仪器。在教《大学物理》时,吴於人发现很多学生兴趣平平,于是想方设法,用有趣的物理现象激发学生兴趣,引导他们思考、探究背后的意义。

上图:智勇科创实践基地的学生们在观看吴於人做物理实验。下图:吴於人指导学生们做物理实验。

“通过对实验现象的分析,一点点启发学生。我希望学生除刷题外,能增加对科学更深层次的认知。”她不拘泥于书本上的理论,常关注各类好玩的实验,从中积累了不少经验,成为日后拍摄科普视频的灵感来源。

为让学生真正认识到科学的魅力,吴於人决定开辟实验室为主阵地,变演示实验为探索实验。在实验器材的选择和布置上,她力求贴近生活,花了不少工夫,有时与同事们一起动手做车床,或自己制作易上手的仪器。物理探索实验室建成后,不少大学生从体验中获得乐趣、产生好奇心。

心愿与坚持

“我希望未来能实现全民大学物理。”这是吴於人的心愿,也是她数十年如一日扎根物理教学的动力。在教学过程中,她逐渐认识到,对学生探索精神的培养越早越有效。“青少年还未形成思维定式,用实验引导他们思考,可能会产生意想不到的效果。”

吴於人特别喜欢孩子,从不排斥孩子们到实验室玩耍。不少同事常跟她借仪器,到同济幼儿园、小学做简单的物理科普,或带孩子来体验。每逢节假日,吴於人的实验室都会对青少年开放,吸引了不少教职工及其子女。

2007年,在同济大学的支持下,吴於人创办了上海市青少年科技人才培养基地同济大学物理实践工作站,是上海首家青少年科技实践工作站、首个对青少年开放的大学实验室。自此,她正式开启对基础教育阶段青少年的科普工作。

万事开头难。工作站最初开放那段日子,门庭冷落,成立4个月,仅接待了600多名中学生。即便有宽敞的实验室和先进的设备,也很难吸引重心扑在考试成绩上的家长与学生。这给吴於人泼了盆冷水,让她再次审视教学的意义和目的。她想办法联系媒体,希望借助报纸等,呼吁更多青少年前来进行科学探索,“切莫因为应试而挡住青少年科技创新的脚步”。

在吴於人看来,考试题目很少考察学生发现问题的能力,“比如用一根吸管来证明某个物理理论”,因此学生很难对物理知识产生兴趣。“如果用有趣现象来吸引学生,再进行引导、启发,生性爱玩的孩子们,可能更容易发现实验背后的秘密,这时再加以鼓励,学生们会获得自信心和成就感。这好比打游戏,过了一关又一关,产生的信心会让人入迷。教学也可以吸取这种经验。”

为了解青少年的爱好,吴於人时常观察学生的学习状态,同老师交流心得、参与课程设计,捕捉学生的兴趣点和群体倾向。因为日积月累的教学经验、与各年级学生相处的经历,她总能想出新奇的点子,比如在学校走廊布置思考题、在魔术中穿插物理知识等。

吴於人和团队成员一起做演示实验。

几十年来,吴於人始终坚持将知识传递出去。“特别是当老师的人,总觉得知识留在肚子里就没有价值了。”2001年,她获得国家级教学成果一等奖,2005年获得上海市教学成果二等奖。此外,她还是《大学物理——21世纪网络版系列教材》《工科大学物理网络课程》的第一作者。

退休后,吴於人延续教师身份,投入“智勇科创实践基地”的创建中,在不同平台开展科普教学。人民教育电子音像出版社曾找到吴於人,请她帮忙编写《重器铸梦——探秘中国大科学装置》的脚本。她带领团队内的博士生、硕士生查找资料、整理修改。

在编写过程中,科学家们扎根研究的精神、国力增强的现状,深深打动了吴於人和团队。她以“科学重器,铸梦未来”为主题,拍摄了一系列科普视频,深受网友喜爱。“难以用实验演示的部分,我会继续想办法,用合适的语言或者图片来呈现。”

吴於人的时间大多被物理占据了。团队成员说,经常看见“吴姥姥”中午忙起来只吃一个包子。除了泡在实验室和办公室,她在家里也总对着电脑工作。“我丈夫比较会做家务。”等她忙完一天的工作,丈夫会催她回家吃饭。

如今成为网红科普教授的吴於人,面对纷至沓来的采访不太习惯。“走红后,更多人开始关注物理,这是件好事,不过我少了很多时间做实验。虽然拍视频和面对学生讲课有很大不同,但我一直是老师,这一身份从未改变。”吴於人说。

吴於人

1950年出生,曾任同济大学物理学教授、物理演示实验室主任等职,编写了《大学物理——21世纪网络版系列教材》《工科大学物理网络课程》等,现为智勇科创实践基地顾问。

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