李治林:在实验中播撒科学的种子

2023-04-05 00:50朱怡颖
教育家 2023年1期
关键词:物理所科普科学

文 | 朱怡颖

“中二所”,是粉丝给中国科学院物理研究所(以下简称:物理所)某视频平台官方账号“二次元的中科院物理所”取的昵称。一改科研院所给大众的严肃高冷的印象,“中二所”将科普与接地气的段子相结合,毫不避讳地直播随时可能“翻车”的实验,生动地诠释了“科学需要严谨但不一定严肃、可以高端但不必高冷”,让一众网友感叹,原来物理还能这样玩。而“中二所”的运营者,是物理所里一群年轻的科研人员和研究生们,通过他们的用心演绎和讲解,高深的物理知识变得通俗易懂,看似复杂的实验也变得简单易行。

“中二所”科普团队的发起人之一——李治林,是物理所一名年轻的90后科研人员。儿时对科学和实验的兴趣让他走上了科研之路,继而在对科学真谛的不断探寻中,实现了科学智慧的传承。

“玩”出来的学霸

李治林出生在一个教师家庭,比起成绩,他的父母更加看重的是对子女兴趣爱好的培养与呵护。成长在这样开明自由的家庭环境中,李治林自孩提时代便萌发了对科学实验的兴趣。与同龄的小孩子相比,他甚至显得有些“格格不入”:“在玩放风筝、折纸飞机之类的游戏时,别的小朋友可能只是‘玩个热闹’,我则会去思考风筝线和竹签怎样连接、如何受力,飞机翅膀要怎样折、重量如何分布,才能让风筝飞得更高、飞机飞得更远。”气球摩擦产生静电、磁铁相吸相斥、蝌蚪发育成青蛙……每当李治林观察到生活中有趣的现象时,父母就会适时加以引导和解答,潜移默化中,科学的种子在李治林的心中生根发芽。

李治林的父母还在家中珍藏着他小时候的日记本,里面记载着一些读书笔记、实验记录以及生活中学到的科学小知识。其中有一件小事至今令他记忆犹新:“小时候和妹妹打闹,把毛线绳打了很多结,结果毛线绳非但没有变短,反而略微变长了,父亲和我解释了原因,当时觉得特别神奇。这种在不经意间获取物理知识的过程令我着迷。”小学、中学时代,得益于家中丰富的藏书资源和浓厚的学习氛围,李治林开始阅读一些物理和化学方面的书籍,并试着根据书中的介绍,利用身边的物品做一些小实验。对他而言,亲手操作带来的体验和满足感,远比干巴巴地记忆书中的知识有趣得多。这样的思想在李治林做科普的时候得到了传承:物理所自媒体号上有一个“正经玩”栏目,让孩子们和家长一起,用家里常见的材料做一些亲子科学实验,在“玩”中培养孩子的科学思维和动手能力。

拆掉家中废弃的小电器取出零件做电磁实验、把自行车车闸中的铁丝取出来做滑动变阻器、用零花钱去电子市场“淘”器件……这些对于当年只有十几岁的李治林来说已是轻车熟路。“这个年纪的孩子大部分都会对这些东西感兴趣,然而一旦成绩下滑,很多父母就会认为孩子‘不务正业’,投入了过多的时间和精力在所谓的‘玩’上面。反复几次,孩子的热情就容易被浇灭。”在李治林看来,父母绝不能成为孩子科学兴趣的扼杀者。“当然,怎样聪明地玩,在‘玩’中将理论与实践相结合,将背后的原理弄清楚,也要靠家长的积极引导。”

从实验走进科学

学生时代,得益于学校纯粹的育人环境和开足开好实验课的理念,李治林在实验课堂上收获颇丰。“实验课的一大作用,是让我们摒弃‘读书无用论’的思想,意识到课本中的知识可以真正应用到日常生活的方方面面。”在他看来,比起单纯地应付考试,调用所学知识解决生活中的实际问题更能激发学习的动力。一次,李治林家中日光灯的启动器出了故障,他想起实验课上做过相关的实验,就临时做了一个手动开关应急,得到了父母的赞扬。类似这样的经历,加深了他对知识的渴求与热爱。

除了将知识应用于生活,反过来讲,生活上的需求也会推动自身主动汲取知识。若要完成一件超出目前认知水平和能力的事情,需要不断地增加自身的知识储备,努力将理论水平和实践能力置于同等的高度。“小时候我家的录音机坏了,由于我在这方面了解不多,所以特地找了一本关于录音机原理与维修的书来看,掌握其中的原理之后,就找到了故障原因并成功修好了。”李治林认为,这种目标导向型的思维方式和主观能动性的充分激发,亦是实验带来的深远影响。

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。“学习知识如果只是停留在书本上、桎梏在理论中,很容易‘眼高手低’,觉得万事万物都很简单,殊不知一旦动手去做就和想象中的大为不同。”实验给李治林带来的,还有务实的思想和严谨的态度,让他无论是做人还是做事都能真正地沉下心来,踏踏实实、一步步地解决问题,始终保持理性和清醒。

到了研究生阶段,李治林开始接触真正的科研。他惊喜地发现,从小到大的这些实验经历,竟在不知不觉中融入了他的血液,成为他科研之路上的奠基石:“锻炼思维、转变思考方式、提高动手能力,做实验带来的成长都会随着长时间的积累慢慢显现,内化为真正为己所用的宝贵财富。”一个简单的实验,不仅汇集了物理、化学等多门学科知识,还需要实验者在统筹全局的同时把控细节,合理应对实验过程中随时可能出现的变数。“以小学课堂‘吹泡泡’的实验为例,大家都想把泡泡吹得比别人大,其中就涉及溶液的配比、吸管的尺寸,吹泡泡时候的发力技巧等,在看似幼稚的竞赛中其实会收获很多。”多年的“实验经”让李治林在初步接触一项课题时,对难度和时间成本的评估更加精准,方案的制定也会更加切合实际,在多次迭代的过程中不断优化,这样反而比一开始就进行事无巨细的计划更有效率。“这可能就是‘老手’和‘新手’的区别吧。”李治林笑言。

实验的过程充满着各种各样的不确定因素。反复实验、一次次地排除影响结果的干扰项是常态,因此,耐心和恒心也成为像李治林一样的科研人员的“标配”。“细节决定成败,很多看似微不足道的因素可能会带来千差万别的结果,比如晶体生长的杂质干扰,电学测试中微波之类的环境干扰,等等。想要屏蔽这些‘假信号’,就要尽全力找到关键点,抽丝剥茧地排查,细致到极致。”在多次的失败后能够迅速调整好心态,继续坚持,一颗“强心脏”也是必备的。“当然,这不是简单重复地做‘无用功’,而是不断改进、逐步优化的过程。”

科普,让实验真实发生

习近平总书记提出:“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”来到物理所之后,李治林深切感受到,积极向上的工作环境不但有助于科研工作的顺利开展,也为科学普及工作提供了更为广阔的空间。“单位里既严谨又宽松的氛围、‘无为而治’的管理方式,给予大家充分的自由,让每个人都能发挥所长,这给我们开展科普工作提供了无限的可能。”七年多来,从线下活动到公众号,从短视频到直播,李治林和一群志同道合的小伙伴,借助自媒体的“东风”,把科普工作开展得有声有色。在李治林看来,作为科研单位,想要培养后备军、培养人才,就要着眼于祖国的未来。“只有下一代人有科学的意识,对科学感兴趣,才有可能加入科研的队伍。儿时对书中和科普节目中的实验的兴趣,是我走上科研之路的基石,现在有机会亲身去传承,我觉得是一件十分有意义的事情。”

科研是探索未知,科普是传播知识,二者性质不同,但都因为其科学属性而打上了“实验”的烙印。“无论是科普还是科研,动手能力是最基本的考验和锻炼。”这一点在“正经玩”栏目中得到了淋漓尽致的展现:在孩子们和父母一起做科学小实验时,可以拍下视频发送到后台参与评选,每期评选出五六个优秀作品进行展示,再经由观众投票选出其中的佼佼者送出礼品。“在观看视频的过程中,会发现很多孩子会经常参与互动,甚至有一些固定面孔长期出现,他们的动手能力和实验水平也在肉眼可见地提升。收到礼品的小粉丝们会得到莫大的激励,进而转变为行进在科学之路上的源源不断的动力。”

李治林对一个网名为“向往中二所的姑娘”的忠实粉丝印象颇深:“这名学生从初二开始关注我们,其间还曾奔赴线下活动的现场,如今她即将参与高考,希望科研也会成为她未来人生的选择。”同样令李治林欣慰的,还有来自偏远地区的孩子对“中二所”的关注和喜爱。“地域差异带来的教育壁垒,可以通过网络消弭些许,我们搭建这样的平台,同样是希望给每个孩子平等接受科学教育的机会。”

2022年,大型科学实验类节目《加油!向未来》荣获北京市科学技术进步奖一等奖,物理所也是参与该节目策划和录制的单位之一。作为一名幕后工作人员,李治林与有荣焉:“将抽象的科学原理用实验这一具象的形式去表达,为提高普通民众的科学素养提供了‘捷径’,为教育兴国和科技强国开辟出了一条光明坦途。”

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