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00008版:人物

宁海“卷毛老师”姜春杰为乡村孩子自制教具让知识生动易懂

“魔法”般科学课,他是咋上的

  采访姜春杰,始于翻阅他的微信朋友圈。

  “手一抖,把爱恋2年的蔡司显微镜给拍下了,今晚可以睡个好觉咯!”“闲鱼淘到两只很有趣的东西:js2457电子管,专门为真空二极管原理演示开发的教学用电子管……”

  看完这些,理工男、无厘头发明、教具达人、脑洞大开等字眼挨个蹦出,在我们脑海中拼凑出一个极其有趣、带点“魔力”的形象。

  姜春杰1980年出生,是宁海县深甽镇初级中学的科学老师,他的科学实验创新成果刚获得两项大奖:教育部教学装备研究与发展中心举办的“2021全国中小学优秀自制教具展评活动”一等奖,北京师范大学主办的“2021全球未来教育设计大赛”一等奖。而在此前,他已获得10多个省市级实验创新类奖项。

  拍“大片”重现霜的形成

啥是“凝华”一看就懂

  从宁海动车站出来,驱车半个多小时才抵达深甽镇初级中学。

  学校背靠大山,一幢教学楼加操场,一眼就能望到头。在教学楼二楼的实验室里,我们逮到了埋头在电脑前捣鼓的姜春杰。他皮肤黝黑,穿一件深色夹克,朴素、真实。

  凑近,沿着姜春杰专注的视线看过去,显示屏里,霜在叶片上嗖嗖“长”出来,他来回拖动软件的时间轴,调整霜的“生长”速度。

  初中科学课里有两个知识重点:凝华和凝固。“很多学生认为霜由露水凝固而成,其实它是由空气中的水蒸气直接凝华而成。”姜春杰说,凝固、凝华的差别很难体会,学生不可能蹲在野外观察一晚上,因此他就想着做个教具,把这些缓慢的变化清晰地呈现出来。

  姜春杰将数码相机改造为微距录制装置。因为需要连续拍摄好几天,他又自制了大容量供电和照明装置,用定时间隔拍摄照片,再用软件将照片合成视频,这便有了“教学用间隔视频拍摄装置”,以及随之而生的一系列科教“大片”。

  “很多知识点都可以用这个教具去演绎,比如盐的结晶、霜的形成、昆虫的变态发育……”姜春杰一点开“大片”,我们立刻被吸引,不时发出惊叹。“我的课上,学生们就是你们这个反应!”姜春杰的语气略带小骄傲。

  本学期,姜春杰承担了两个班级的科学教学任务。在乡村教学十几年,他很清楚,农村孩子科学氛围不算浓厚,老师能否在课堂上抓住学生的兴奋点至关重要。姜春杰说:“让科学知识生动起来,看得懂,比说半天都管用。这能让学生产生兴趣,对知识点深刻理解。”

  触电是什么感觉

自制“神器”安全体验

  在初三学生王丹枫眼中,姜春杰就像从科幻书里走出来的现实版“卷毛老师”,酷毙了。

  “我永远不知道,他到底还能整出啥怪异的教具,就像《神奇校车》里的卷毛老师弗瑞丝。”王丹枫一脸兴奋,眼里带光。

  畅销科普读物《神奇校车》风靡全球,王丹枫非常喜欢书中古怪的科学老师弗瑞丝,她常带着学生开展各项天马行空的实地考察和实验。在王丹枫看来,姜春杰和弗瑞丝很像。

  王丹枫还记得,有一次上课,姜春杰一进教室就神秘地问:谁触过电?触电是什么感觉?“有人说麻麻的,有人说很痛。我很好奇,姜老师要怎样让我们体验触电。”王丹枫说,他正琢磨着,姜春杰搬来一个稀奇的教具:一个一平方米大小的平板,上面装有手摇发电机、开关、两个电极片等。姜春杰称它为“安全用电演示器”——一只手摇动轮盘发电,另一只手搭在两个电极片上,由于电极片未接地,电流只在手指间流过,不会流经躯体,所以能够安全地体验触电的感觉。摇得越快,电压越高,手指的触电感也越强。

  类似脑洞大开的自制教具,在姜春杰这里是家常便饭。为了更生动地呈现凸透镜成像,他整整花了3年,才找到合适的柔性光学高分子材料用于自制人工晶状体,再用牵拉装置模拟人眼晶状体的曲度变化。

  开设陶瓷STEAM实验课

用电子芯片做编程器

  这两天,炉子、拉坯机、陶泥机等陶艺制作设备,搬进了新腾出来的教室,姜春杰即将在这里开设陶瓷STEAM实验课。他带着几个学生,正忙着整理,门口还郑重地挂上了崭新的牌子:“陶瓷STEAM实验室”。

  “姜老师,你要上陶瓷课吗?”学生们好奇地问,满满的期待写在脸上。

  科学老师教的陶瓷课有啥特别?姜春杰打了个比方:“到山上挖一块泥土来烧制,成品出现气孔和裂纹,问题在哪里?如何去调整陶泥的配方?这都是我们要研究的问题。”

  “这就要求学生不但要懂科学知识,还要能运用这些知识制作出需要的物品、装置等,去解决问题。”姜春杰说,用当下时髦的词来说,这就是STEAM教育,即科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics)多领域融合的综合教育。

  STEAM实验常要用到编程,因此少不了计算机等设备,可农村孩子难以人手一台电脑或一个IPAD。于是,姜春杰自制教具有了新方向。“我正着手用电子芯片做一个编程器,也就是一个小平板,成本控制在100块以内。”

  “自制教具很花时间,恰巧我很宅,有的是时间。”姜春杰笑着自我调侃。平时,只要不上课,姜春杰便会查阅资料,研究前沿的科学技术,再琢磨怎样应用到教具上。他希望用这种方式,逐步为农村孩子们打开通向前沿科学的大门。


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