“蚊子为什么不会被雨滴砸死？”——72岁“科学姥姥”趣谈物理

发表时间：2021-11-30 17:00作者：于杏林

72岁“科学姥姥”：不能迷失在做题的海洋里

本文授权转载自“光明社教育家”（ID：jyjzzwx）

作者：于杏林

“X射线、γ射线是怎样进行化疗的？重离子治疗癌症有什么优势？”吴姥姥拿出一根吸管作为X射线、γ射线，用一颗葡萄代指癌细胞，把吸管对准葡萄，“射线在进入癌细胞的时候，会有能量损失，不足以杀死癌细胞……”说着，她又拿出两根吸管，对准这颗葡萄。“在这个过程中，射线会伤害到癌细胞周围的组织，所谓‘杀敌一千，自损八百’。”

这条网络点赞超5.2万的短视频中的主人公，是被网友称为“科学姥姥”的同济大学原物理教授吴於人，她自称“吴姥姥”，认为自己探究物理的世界就像刘姥姥进大观园一样，永远保持好奇心，永远都要不断努力。她也希望能够带领更多的人进入物理的大观园畅游，不断地求知，探索。

推开物理大门，物理其实很有趣

“蚊子为什么不会被雨滴砸死？”对这一充满探究意味的有趣课题，吴於人用一个绘画短视频进行演示：蚊子上下“翻飞”，“穿越”雨滴，被关进玻璃容器、被摄影机全方位拍摄记录、与雨滴“拥抱”……吴於人以这种方式告诉孩子们：蚊子有强壮的外骨骼，而且被雨滴砸到时，会顺势跟雨滴一起下落，受到的冲击力比较小，所以很少被雨滴砸死。

这一课题获得了2015年菠萝科学奖物理奖，该奖被称为中国版搞笑诺贝尔奖，以课题的新颖性著称。“看上去是不正经的课题，实际上背后是严谨的研究。”吴於人认为，以趣味性课题带领孩子们走近物理，以其背后的探索精神激励孩子们学习探究，是对科普工作的一大推动。

吴於人的网络昵称叫“不刷题”，她一直认为不刷题也能学好物理，避免在题目的海洋里迷失，亲手操作物理实验，更能体会科学探究的快乐。在吴於人这里，电磁炉、垃圾桶、扫帚、电线、硬币、轮胎、麻花、蜡烛都变成了物理实验的道具，跳舞、转圈儿、用吹风机配合打乒乓球，她自己也成了演示实验的“道具”。

实验中，吴於人往矿泉水瓶里注入液氮，拧紧带孔的瓶盖，将瓶子倒立，松手，瓶子就在烟雾缭绕中，窜没了影儿；用手电筒照射滴了牛奶的矿泉水瓶，发出微微的红色、蓝色光芒；手持通了电的物体尖端吹灭蜡烛……吴於人通过这种方式告诉大家火箭是怎么发射的、红月亮是怎么回事、电离风是怎么产生的……网友纷纷表示：“这才是物理课应该有的样子！”

线上，短视频风生水起，线下，吴於人忙着给孩子们讲生活中的物理知识、物理学家的故事、物理研究的故事，引导孩子们观察生活，养成问题意识。“天体为什么能够转起来？”吴於人找来两个小男孩，让他们面对面跑向对方，相遇的时候相互握手，同学们发现，他们握手的瞬间，两人会围绕相握的手旋转，天体旋转的秘密就不言而喻了。

浩瀚无边的习题中的物理是枯燥无味的，亲身体验的实验操作中的物理却充满着无穷的魅力。曾有人调侃物理“习物理，如雾里，雾里习物理，勿理物理”，吴於人则用充沛的精力、无穷的想象力让所有人看到物理的奇妙，认识到物理并不是遥不可及的。她要打破物理的神秘性，让每个人都可以“玩”物理。

不给答案设限，独立思考的结果更精彩

“宇宙射线在仪器中的轨迹有的粗、有的细，有的弯、有的直，你知道它分别代表什么吗？帮我想想吧！”在不少短视频的结尾部分，吴於人会提出一个拓展性问题，然后向网友们“求助”。

“自行车骑起来为什么不会倒？”吴於人只提到了角动量守恒，却没有进一步解释，而是分别让锅盖、圆形坐垫、车轮在地上滚动，用这段“实验默剧”让网友自行体会，独立思考。

为帮助孩子们更进一步从生活中发现物理、体验物理，吴於人主编了面向小学生的《看》《听》《触》《感》，带领学生发现、感知；面向初中生的《走近力声光电磁》丛书，为学生提供鲜活的物理体验，引导学生了解物理学家的探索历程。两套书分别设计了相应的实验项目，让孩子们力所能及地进行物理探索。与此同时，吴於人还在每一项实验后设计思考讨论题目，让孩子开拓思维。

无论是视频还是书籍，吴於人都很少对拓展问题进行解答。她认为，每个人都可以通过自己的思考得出一个答案，这答案可能并不完美，也可能很幼稚，但是自己总结出来的东西是非常宝贵的，重要的是必须经历一个探索和思考的过程。

“不给答案设限，我们可以从孩子多彩的答案中看到孩子们的独特性，这种独特性会给孩子的成长带来惊喜。”吴於人希望收到越来越多的私信，跟她探讨问题的答案；希望有一天，可以把孩子们五花八门的答案刊印在再版的书中，让更多的读者参考、讨论，形成物理头脑风暴，让物理学习进入日常交流。

让吴於人印象深刻的是，她的问题得到了回应，只不过，不是普通网友，而是物理界同仁的回应。一次视频中，吴於人讲到，歼8定型试飞时，发生机身震动的不正常情况，飞机空气动力学家顾诵芬院士坚持坐上另一架飞机，与其保持五米距离，观察具体的震动状况，最终发现问题所在。视频结尾，吴於人提出了一个问题：“顾诵芬为了方便观察，为飞机贴上了红毛线，那么，他是怎么贴毛线的，贴在哪儿了？”不久之后，吴於人收到一位复旦大学物理教授的回复，详细解释了顾诵芬给飞机贴毛线的过程和细节。她计划把这位“网友”的回复作为新一期视频的主题，呼唤网友更多的回应。

吴於人提倡“不刷题”，并不是主张“不做题”，“物理知识、物理理论必须要掌握，只是不能迷失在题目的海洋里，最终导致孩子误解物理，讨厌物理。”她在视频中称赞物理题目的改革：从考核实验步骤应该是什么，变为进行此种步骤的原因是什么。她认为题目更多地问学生为什么，才能够真正让孩子掌握物理知识，养成探究思考的习惯。

”全民物理“，最理想的物理学习状态

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吴於人从没想过录制科普视频应该针对哪一受众群体，她认为物理是面向所有人的，她希望各个年龄层、各个领域的人都愿意关注物理、了解物理。她开玩笑地说：“最好有一天，能够实现全民物理。”

“全民物理”不是指所有人都要掌握物理理论，从事物理研究，而是要学会以科学的思维看待生活，以科学的研究方法对待工作。家长了解物理，就可以对生活中的现象进行简单解释，不用担心因为含糊其辞而误导孩子；青年人了解物理，便会更懂得研究成果的来之不易，增强对国家的自信；孩子了解物理，热爱物理，将来从事研究工作，投身国家建设，成长为国之栋梁……

任职同济大学期间，吴於人牵头为文科生开设物理必修课，在文科学院掀起轩然大波。为顺利开设物理课，吴於人带领文科院系领导参观物理探索实验室，感受新型的物理学习氛围，还专门制作PPT，为其讲述物理与文学、艺术等文科学科的关系，她相信，文科生学习物理，对其学会理性思考，培养多元思维方式，以及今后从事更多领域的工作具有积极意义。

吴於人一直认为，物理不只是物理学家、物理学学生的事情，物理学科涉及范围极广，物理学的思维方式、研究方法、技术模型可应用于现实社会中的经济学、社会学问题，统计物理学、流体力学、量子力学等内容皆可应用于经济学，尤其是金融学领域，经济物理学、社会物理学的产生和发展充分证明了这一点。

科学重器，筑梦未来

“科学重器，筑梦未来。不久前，一条消息振奋人心，中国科学院位于合肥的‘人造太阳’——全超导托卡马克核聚变实验装置，简称‘EAST’，成功实现了可重复的1.2亿度高温，1.2亿度持续了101秒，创造了新的世界纪录……”视频中，那个灰白头发、卡其色马甲的吴姥姥如新闻主播般“播报”着中国物理学成就。吴於人坚持在普及科学知识的同时，介绍中国科技发展的重大成就，让人们看到当今中国的科技进步，增强对国家的自信。

“不刷题”账号中，吴姥姥的视频划分了“科学姥姥”“大国重器”两部分，后者便是吴姥姥用于“播报”中国科技成就、介绍科学重器的专题。郭守敬望远镜、兰州重离子加速器、“科学号”海洋科考船、中国天眼……吴於人如数家珍。“播报”结束后，吴於人又变成了那个笑容可掬的吴姥姥，用吸管和葡萄演示重离子杀死癌细胞的优势，用羽毛球拍演示正负电子对撞机的工作内容，用一口锅类比中国天眼……

吴於人还常常紧跟时事热点：新中国飞机设计师顾诵芬获得2020年度国家最高科学技术奖，他是如何攻克飞机高速飞行时的机身震动难题的？2021年诺贝尔物理奖颁给研究复杂系统的科学家，复杂系统是什么？“神十三”载人飞船成功发射，火箭又是怎么上天的？吴於人用生动的演示让人们为科技的进步而雀跃的同时，感受物理的魅力，体会科学精神的伟大。

科学知识与科研精神缺一不可，知识理论是进行研究的基础，钻研精神是得以坚持并取得成果的必要条件。吴於人一直坚持让更多的人感受科学成果的来之不易，见证中国科技的巨大进步，树立国家自信、科学自信，面向未来，助力强国之梦。

接下来，吴於人准备在视频中加入一些系统性理论和科学的研究方法，让人们保持对物理的兴趣，并学到一些系统、科学的学习方法。“加入理论、方法类的内容对短视频而言难度比较大，一不小心就会把人吓跑，在这方面还需要好好打磨。”

从最初面对摄影机的不自在，到现在镜头前的游刃有余，吴於人已经成为物理大观园中潮范儿的吴姥姥。如今的她充满活力，不断进行新的尝试，为越来越多的眼睛点亮探究的光芒，让这道道光芒照亮科技强国之路。

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