力学科普的大事小情

嘉宾：高云峰 ●中国力学学会科普工作委员会秘书长 ●青少年科普教育专家 每年，力学学会科普工作委员会都要开展大量的科普活动，宣传力学知识，培养年轻人的物理兴趣。活动形式很多，举办科普讲座、设计力学比赛、制作科普节目、编制科普著作、开展科普培训等等，从课堂到学校、从学生到公众，面面俱到。清华大学航天航空学院副教授、中国力学学会科普工作委员会秘书长高云峰在这些科普活动中一马当先。他的理念是，“让力学知识趣味化”。 太空授课的背后 2013年6月，神舟十号飞船与“天宫一号”完美对接。为了培育下一代的探索精神，神舟十号开展了中国首次太空授课，通过天地互动的形式，展示在失重环境下许多奇特的物理现象，为全国的中小学生上了一堂别样的太空物理课。当“神舟十号”女航天员王亚平身着蓝色宇航服出现在地面课堂的大屏幕上时，这场人类历史上课时最长、收看人数最多、科技含量最高的太空授课正式开讲。高云峰作为此次太空授课幕后策划者之一，坦言当时心情既紧张兴奋又忐忑：“虽然经过多次的讨论和相当充分的准备，但太空授课仍有许多不确定的因素，我们期待着航天员的精彩表现，还有同学们眼中渴望探索太空的火花。” “神舟九号发射时我们就产生了太空授课的想法。航天发展对于我们的社会和普通老百姓的生活到底带来哪些影响？太空授课正是展示太空环境、为社会服务的一种尝试。”高云峰介绍说。太空授课的准备是非常艰巨的任务，在半年多的时间里，专家组经过了多次讨论，最终以安全性、科学性、趣味性、普适性为原则，确定了质量测量、单摆运动、陀螺运动、制作水膜和水球等7个实验，并最终展现了其中5个。在清华开设公共选修课“趣味力学实验与制作”的高云峰还发挥道具制作的特长，仅用两天时间就赶制出了所有道具原型，还在课堂脚本等方面完成许多具体工作。 “所有细节都经过了仔细的考量。”高云峰说，“从太空教室的背景环境，道具的大小、颜色、重量，航天员的分工、站位，到授课人的语言表达，都经过了反复讨论与研究。尽管如此，仍然存在一些不确定因素：地面没有失重环境，航天员只有到太空实际操作后，才能确定做哪些实验、用哪个道具，地面上的演练只能算是纸上谈兵。” 当航天员王亚平往晶莹剔透的水膜中不断注水，水膜逐渐加厚形成饱满的水球时，她微笑的倒影呈现在水球表面，如魔法一般为同学们打开了一扇科学的奇幻大门。 “太空授课是一次展示中国和平利用太空资源的重要尝试，是将航天技术服务于社会的很好的开始；对于学生们来说，是一次播撒科学的种子、启迪探索太空的窗口；对于老师们来说，也是改革教学方式方法的一次契机，思考如何利用身边的工具和材料把课堂上的知识变得鲜活生动起来，更容易为同学们所接受。”高云峰说。 科普活动“忙” 据高云峰介绍，不断组织、设计各类科普活动，是力学学会科普工作委员会的重要工作。于是力学学会的教授、专家们在科研、教学之余，经常忙于在各项科普活动中“奔波”。同济大学航空航天与力学学院副院长韦林、教授陈洁，在工作之余，曾组织同济大学第一附属中学的“同育创新素养教育联盟2013年暑期科技夏令营”活动，带领中学生们参观飞机结构陈列室、结构实验室、复合材料制备及力学性能实用室，了解相关知识和实验方法，并和同学们动手加工部分模型飞机零件及静态模型装配，并设计模拟飞行和对地侦查任务，将航空和力学知识生动有趣地展示给正在求知阶段的青少年。此外，他们还组织“教授宣讲团”走进中小学校园，举办《身边的力学》科普知识讲座，《桥梁中的力学问题》《你我身边的力学》《航空发展史话》《核潜艇发展现状及其核心技术》《微小飞行器设计与制造》《从打气筒谈起》等科普报告着实让中学生们大开眼界，起到了很好的启蒙效果。类似的活动也在大学生中间开展。高云峰介绍说，广东省力学学会与中山大学工学院联合主办“2013年中山大学力学优秀大学生暑期夏令营活动”，为促进高校大学生之间的交流、增加本科学生对力学学科研究的兴趣搭建了桥梁，该活动也为选拔优秀学生继续深造创造了条件。 多渠道科普 高云峰是“纸船载大象”“手机吊冰箱”等活动的原创人，多次担任全国科技竞赛评委、命题人。他也多次帮北京的中小学策划组织一些科技活动和课程。据他介绍，他的课堂上，小学生们异常活跃。因此，他经常被一些中小学校长邀请去给孩子们上课。但苦于时间有限，常常不能满足大部分学校的请求，于是他想到了写教材。 “我也经常给中小学的老师作培训，但是有些老师听了之后仍觉得驾驭不了。所以我现在准备把教学理念简化以后，写成教材，让老师们能够掌握。”高云峰告诉记者，目前，由他编著的、适用于小学生课堂的《创造力提升课程——16个科学探索动手实验》已经付梓印刷。此外，高云峰介绍说，应上海少年儿童出版社邀请，力学学会委托科普工作委员会负责新版《十万个为什么》力学篇的编撰工作。科普工作委员会主任朱克勤和他组织协调了《十万个为什么》物理分册中力学部分的题目设计、任务分配等工作，多位委员会委员和部分委员邀请的作者共同参与了第六版《十万个为什么》的撰写工作，共设计和编撰了50个力学问题。电视台也是高云峰力学科普的阵地。据他介绍，截至目前，他与中央电视台《走进科学》栏目合作，先后拍摄了8集《绝技大揭秘》和3集专题节目《太空漫游》以及在中央电视台《我爱发明》栏目拍摄了10多集科普节目。此外，他与北京电视台《直通科考站》栏目合作，制作相关科普节目。 学会名片： 中国力学学会在钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等著名力学家的倡导和组织下，成立于1957年。力学学会致力于团结全国力学工作者开展学术交流，促进学科繁荣，普及力学知识等工作。为普及力学知识，“让力学知识转化为生产力”，1982年10月，中国力学学会常务理事会决定成立中国力学学会科普工作委员会。《中国科学报》 (2014-04-25 第15版纵览)