20多年時光
陳征修煉出一套“科學翻譯術”
他把艱深的物理公式
熬成老少咸宜的“知識甜湯”
作為北京交通大學副教授
他在教學研究和科普活動之間
切換狀態游刃有余
作為中國科技館志愿服務團隊的一員
他為中國空間站的“天宮課堂”出謀劃策
無論是講座、展廳講解
還是青少年科學課
陳征總是熱情滿滿
他對科技志愿服務有一份獨到見解
“科學帶給我們的不是一個個概念公式,而是面對這個紛繁世界的方法。
我們要從知識‘集郵’,走向學會探索未知。”
近日,中國科協公布2024年度科技志愿服務先進典型名單
陳征獲評“最美科技志愿者”
太空實驗室變“現象級直播間”
離地400公里的中國空間站里,航天員葉光富飄浮在空中。
他試圖轉動身體,可上半身向左擰,下半身卻反向旋轉,整體仍是飄空中紋絲不動。
可當葉光富快速掄動胳膊,神奇的現象發生了——他整個人緩緩轉向,像是有一股神秘的力量推了他一把。
這是2021年,“天宮課堂”首次開講展示的眾多實驗之一,后來“太空轉身”也成為中國航天的經典一幕。
在這背后,是科學實驗項目組的精心策劃,作為中國科技館志愿服務團隊的一員,陳征參與其中。
“神十三的太空實驗要體現出‘天地大不同’的特點,現象要直觀,實驗的教具還不能太笨重,否則會占用神舟飛船的載荷。”陳征介紹,太空轉身實驗符合這些條件,于是成為天宮課堂的實驗項目之一。他介紹,“航天員只靠掄動胳膊,就能轉動身體,角動量守恒原理得以生動呈現。”
“天宮課堂”是為發揮中國空間站的綜合效益,推出的首個太空科普教育品牌,由中國航天員擔任“太空教師”,陳征則是項目背后的“科學翻譯官”。
2023年神舟十六號發射前夕,陳征在籌備討論新一期天宮課堂時提出,在“鋼球碰撞實驗”的小球背后加一塊方格背景布,可以起到坐標作用。陳征對于這個細節很滿意,他解釋道,碰撞實驗是物理學建立和發展過程中的基礎性經典實驗,如今物理學中最基礎的動量、動能、力等概念,正是在碰撞問題的研究基礎上建立起來的。天宮課堂的鋼球碰撞實驗加入了方格背景布,讓實驗可以從定性觀察上升到定量測量的層次,低年級的同學可以通過現象了解原理,高年級的同學則可以通過格子尺寸、小球質量等信息,計算碰撞的能量損失,實現分層科普的效果。
后來,不少中學物理課程中,這個太空實驗還真成了試卷考題。
陳征不覺得意外,這正是他們追求的結果——科技志愿服務要遵循傳播的“最大公約數”。他打了個比方,科學知識就像是高度白酒,對于老饕來說,酒香醇厚,但大多數人難以入口。而醪糟的酒精度很低,但是味道清甜,小孩都能喝。“我們的任務就是要把這份‘科學佳釀’調到最合適的酒精度,讓人人都能品嘗,最好還要讓不同的人品出不同的滋味。”
加入中國科技館志愿服務團隊,
他看到更廣闊的世界
談及投身科技志愿服務的契機,陳征覺得這既是興趣使然,也有一些奇妙的機緣。當他還在北京交通大學讀大四時,在教學實驗室擔任助教,由于實驗室經常接待參觀,他這個助教就經常要負責講解工作。后來,他繼續在北京交通大學讀碩、讀博,這份助教工作一直沒丟下,在學生時代積累下不少講解經驗。
如今,陳征是北京交通大學物理科學與工程學院副教授,仍在繼續這種“雙軌并行”的模式,科技志愿服務一直是他生活的重要一環。2017年,他加入中國科技館志愿服務團隊,這成為他的新起點。在這里他接觸到更多受眾,看到了更廣闊的世界。
陳征曾給北京密云區的一所小學講過課,他記得那次講的是光學,提到了畢達哥拉斯和柏拉圖,他問孩子們:“你們聽說過他們嗎?”臺下反應寥寥。事后,校長跟他說:“老師咱能不能講他們小學范圍內的,您超綱了。”
可在北京四中的課堂上,陳征的PPT里邊,保羅·狄拉克的照片一出現,底下就有學生脫口而出——“這是量子力學的奠基人”。其實對于中學生來說,量子力學同樣是超綱內容。
走的地方越多,陳征越能看清世界的參差,他愈發認識到,每個孩子都對世界充滿好奇,身處不同的環境,他們接觸到的教育資源也不同。科技志愿服務的公益屬性,可以讓更多的孩子受惠。
陳征笑言,“通過這堂課啟蒙,沒準就能在孩子的心里埋下科學的種子,說不定他們中就有人未來成為科學家、工程師……”
2019年,他作為中國科技館外派講師在山西臨縣、嵐縣等地為中小學生授課。至今,他仍然記得在汾陽南垣村寨小學的那節科學課,全校有16名學生、6名老師都坐在了教室里。而在網絡云端,這節課通過直播覆蓋了全國22個省份的150所鄉村小學,屏幕前還有數萬名學生。這堂課,讓陳征感受到沉甸甸的責任,他也明白上好這一課并不容易。
這堂課要講的主題是“力”,陳征決定少談理論,多用好玩的實驗吸引孩子們。“我們能不能制造一些隔空就能產生的力呢?”陳征把一根塑料繩加工成水母的形狀,又拿氣球在自己的頭發上摩擦起來,孩子們被逗得咯咯直笑。
陳征右手把摩擦后的塑料繩往空中一拋,左手拿著氣球,孩子們看到,塑料繩并沒有直接落在氣球上,而是像水母一樣隔空漂浮著,臺下一片驚訝聲。原本40分鐘的一堂課,講著講著就拖堂了。下課后,孩子們圍著陳征嘰嘰喳喳,“陳老師,您什么時候再來給我們講課呀?我們還有很多問題想問您!”
科技志愿服務讓陳征收獲了滿滿的成就感,但他也逐漸意識到,個人力量太過單薄,只靠自己一個人是遠遠不夠的。于是,他又加入館校合作的志愿活動,這次他的聽眾不再是孩子,而是一群老師。在中小學教師科學教育實踐能力提升培訓活動中,陳征開設專題培訓,僅2024年,在中國科技館、安徽省科技館、山西省科技館、紹興科技館等地培訓中小學科學教師超過600人。
科技志愿服務是他最愛的事業
曾有人問陳征,“你才40出頭,又在大學任教,這正是出成果、拼論文、拿項目的年紀。把這么多精力用在志愿服務上,會不會耽誤自己的事業?”
陳征微微一笑,“科技志愿服務就是我的事業啊!科學的世界這么美好,我想分享給更多的人。”他覺得,一個人能在科技創新上取得成績,這肯定是一種成功,但能把科學思維傳遞給更多的人,這也是一種成功。
在科技志愿服務中,陳征漸漸有了一套自己的方法,做科普不是一個單向“輸出知識”的過程,不是往腦袋里塞現成答案,而是給全民裝備“科學思維工具包”。
他描繪的科學世界充滿了詩意和浪漫,音樂、詩詞、電影、體育運動都藏著科學奧秘。
他用水管裁成的排簫演示“三分損益法”,講座現場吹奏《滄海一聲笑》,學生們聽得個個瞪大了眼睛,驚嘆聲學的神奇;
《流浪地球》熱映時,他看到電影中太空電梯實現“天地貨運”的細節,于是認認真真計算出,電梯索具需要承受2300億牛頓的拉力,這篇文章勾起了無數網友對經典力學的興趣;
蘇翊鳴在冬奧會滑雪大跳臺奪冠,他會計算出“空中2秒轉5圈”,運動員要承受5—10倍的重力,體育愛好者在驚嘆運動員奪冠不易的同時,也對科學原理產生好奇。
陳征還很喜歡用詩詞講物理,“孤帆遠影碧空盡,唯見長江天際流”,這是李白留下的千古名句。他在講座中向孩子們提問,“為什么在‘碧空盡’處總是‘孤帆遠影’,而不是‘孤船遠影’呢?我們抓住細節,就能揭開大地之謎。古希臘的先賢就是觀察到‘先見船桅后見船身’,推斷出地球是圓的,還通過簡單巧妙的實驗測定了地球的周長……”
他總能從一個個看似平常的小故事、小細節入手,“大膽假設、小心求證”用層層推進的方式,把物理科學的世界生動呈現在觀眾面前,讓觀眾學會用科學思維解讀世界。
他覺得,科技志愿者就像是“粘合劑”,讓各個領域的人因為共同的科學思維形成協同合力,這也必將推動社會整體向前發展。
未來,陳征還會繼續在科技志愿服務的道路上深耕物理科普。在他眼中,物理學給自然科學研究提供范式案例和基本思維方法。在AI席卷全球、技術飛速迭代的今天,這種思維方法的傳承愈發重要。
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