将一个装水杯子的瓶口用塑胶片遮住倒置,会发觉瓶中的水不会溢出,装入的筷子会迅速浮出水面。这个实验包含什么数学原理?大气浮力?压强?密度?许多人看后都能随口说出个化学名词,但提到具体原理又常常辩白。
“水的表面张力,让薄片与水之间会产生一层薄膜,在外部大气压的作用下,达到了一个力的平衡状态,因而瓶中水不会流出。筷子之所以能浮在海面,是由于水的压强作用。”类似的趣味实验,在“初中数学【王】”王老师(快手ID:)的快手作品中还有好多。
眼见未必为实:怪坡始于参照物错觉
眼看后面是个下坡,却有走上坡路的觉得,掉在地上的射手竟从上坡往下坡滚去。“怪坡”现象仍然为人们津津乐道。究其缘由,有人用“重力异常”、“视差效应”、“磁场效应”等理论解释,甚至有人搬进鬼神之说。王老师用几十秒的视频,解密其中的原理。
视频中的射手在倾斜的木板上自下而上滚动。王老师在视频上方打出指责标题:“反重力现象吗”?当老铁们还在蒙圈思索中时,视频画风一转,“原因解密”出来了:凳子概貌漏出,整张椅子的倾斜方向与物体运动方向相同,原先物体本就在“走”下坡。
“其实,这与参照物的选择有很大关系。当椅子被挡住时,人们很容易将斜坡作为参照物。同理,各地的怪坡多存在于四面倾斜的土坡间,多个不同参照物的存在很容易令人形成错觉。”在老铁们的留言讨论中,王老师给出了此现象的标准答案。
硬纸盒竖直着扔下却平行倒塌在桌面,平行着扔下却竖直躺卧上去。“你们能做到吗?一起动手试一下吧。纸盒平着下落时,可以多试几次,找到合适的高度再松手,保证能成功。”在王老师的指导下,不少人都照着视频试验,实验成功后又连忙跑回去讨教原理。
王老师在评论区给出了答案:“当抛物高度恰当时,大跌力正好可以把硬纸盒弹起并旋转90°后落地,这促使水平方向落下的纸盒正好立起……”
在王老师的快手“科学实验室”,每位视频都饱含惊喜。纸盒燃烧后竟能飞上去,不少人在日常生活中也见过类似现象:扫墓纸钱,没有一丝风的情况下,燃烧的黄纸也能自己飞上去。“小时候被父母告知这是先人在拿走冥币。”有老铁说。
王老师在视频配文中对这一现象做了科学讲解:“纸筒燃烧时,加热了周围的空气,当燃成灰时,因为热空气上升的原理,会推动纸灰上去。实验成功的关键是纸盒一定要轻。”
王老师的240多个快手视频中,囊括了热学、热学、光学、磁力学等数学知识,与纯书本概念、公式讲解不同的是,它们以立体的方式,用绚丽的颜色和神奇的变化剌激着老铁们的中枢神经,迸发你们对化学学习的兴趣。
“一开始只是希望更多父母和儿子对化学感兴趣,没成想还有成年人跑来问我原理。尤其是疫情发生后,私信和留言的人更多了。”从原先单纯想“教育”班级小孩的父母,到现在拥有3万多主动接受“再教育”的粉丝,王老师更坚定了“物理学习源于兴趣”的看法。
化学老师玩快手“教育”缺位父母
王老师本名王玉强,四川沂临市丰县县人,去年50岁。因从小对化学感兴趣,大专读完,王玉强通过成人教育获得德州学院化学专科学历。学院结业后先后在莱芜县马站中级学校、沂水齐鲁博苑校区兼任数学老师,一教就是28年。
2018年,因工作调动,王玉强被兼任到临清县诸葛镇第二小学,成为一名乡镇高中班主任。中学师资力量短缺,470多名中学生只有26名老师教课,王玉强担任科学老师和数学老师。
高中生好奇心强,正是培养兴趣爱好的好时期,王玉强沿用了之前的教学技巧。但他发觉,乡镇的儿子有些跟不上节奏。“比如最简单的吹香皂泡实验,班里居然很多中学生压根没玩过吹泡泡。”
据王玉强介绍,他任教的诸葛镇第二小学,近三分之一中学生都是留守儿童。父亲常年外出工作,与儿子沟通的机会较少,欠缺对儿子思维方法的引导。“但在课堂上,我能觉得到小孩们很强的求知欲。”在王玉强看来,兴趣培养没有门槛,它不会被地域、物质等客观条件限制,每位小孩都应当平等地享受教育资源。
“家长在女儿的教育中起关键作用,农村的父母们应当注重上去。”如何让更多父母关注女儿教育,王玉强想到了快手。“其实父母和儿子一样,都须要先有兴趣,之后才关注事情本身。我在快手发些有趣的化学现象和实验,其实能吸引父母们大气压强教学视频,父母们有兴趣了,就能更好地引导女儿们的思维。”
2019年2月25日,王玉强在快手上传了第一条视频:用筷子和硬币制做出“一点平衡术”。视频中,三根筷子被联接成树枝状,中间的一根一端把在手里,平底的一端空悬,与中间筷子半道联接着另外两根筷子,这两根筷子的末端分别绑一枚硬币。以后就到了见证奇迹的时刻:将中间那根筷子尖端轻轻放到立起的矿泉射手盖子上,树枝竟跳起了有节奏的“摇摆舞”。
“求教程……”“这是啥原理啊?”视频下十几个人的留言互动,让王玉强看到希望。
随着作品数的增多,粉丝数逐步降低,为了降低爆光量,王玉强还在基础的实验设计上配上创意标题。例如吸铁石在加热后磁性增加,造成难以吸引另一端的铁丝,王玉强给这个实验命名为“分手也是一种美”;本来是展示电磁效应的实验,将铁丝环拧成心型,在电磁效应下,心型铁丝开始旋转,王玉强称该实验为“爱的魔力绕圈圈”……
“太有才了,这名子还挺合适。”
“我念书时最头痛的就是电磁学,如今看来挺简单的啊。”
“前几天补习女儿还见到了电磁学知识,找机会我也做下这个实验。”
……
不仅“大女儿”老铁们饶有兴致地评论,“还有好多人私信我,让我讲原理。有父母表示要在我这学会了再教小孩。”
得到父母们的正向反馈,王玉强离目标又近了些。为了增加家里做实验的门槛,他尽可能选定纸张、矿泉射手、筷子、吸管等简单易得的材料作为实验道具,便捷更多人参与其中。疫情期间,父母在家陪女儿的时间变多,“有父母跟我分享好消息:通过简单易做的实验,女儿开始爱上数学了。”
借助快手乡镇班主任成数学科普摆渡人
一年多的时间,拍摄作品超240个,每一个趣味实验中都有王玉强对科学的钻研和对迸发更多人兴趣的坚持。作品高更新频度让不少老铁惊呼“难得”。王玉强说:“万变不离其宗,主要把握原理,再加上自己的看法,才能作出各类有趣的实验。”
最初只是想让父母和中学生们走入趣味数学世界,但王玉强实践后逐渐发觉,不少年青人喜欢自己的实验大气压强教学视频,不仅对自己念书时没好好学习表示遗憾外,更多人是想亲手尝试做实验。这让王玉强感遭到了身分转变:从一名乡镇班主任,弄成联接数学兴趣和知识的摆渡人,而快手则像是承载各种兴趣和知识的海洋,宽广而宽容。
提到未来规划,王玉强说:“在时间容许的情况下,我希望能在快手直播间与你们‘面对面’交流实验和数学常识。”快手直播间即时性、互动性的天然优势让王玉强看到了知识科普的另一种可能,他说:“从目前在快手的收获来看,我相信总有三天农村小孩会和城里小孩一样,享受到更多更好的教育资源。”