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十年沉淀只做经典匠心铸就永恒时间淬炼非凡沧辰攻略网江西物理老师自制“等离子炮”走红:用实验点燃学生学习热情

封面新闻记者 杨博

“三,二,一,砰!”一团火焰在塑料管中移动,到达桶里后发生爆炸,产生了蓝色的火焰,射出的空气将前方的易拉罐打倒……这个在网上走红的发射“等离子炮”视频,是江西景德镇一所中学的物理老师夏振东“手搓”制作的。

“等离子炮主体由塑料桶和塑料管制作,以丁烷为燃料,通过在桶内爆炸产生能量,将空气‘射’出去。”7月31日,夏振东告诉封面新闻记者,他是从2018年开始在课堂上进行各种实验来教学,此前还被央视关注过。“作为老师,初衷还是激发学生们的学习兴趣,让他们更好地掌握物理知识。”

夏振东自制的“等离子炮”射出的空气将前方的易拉罐打倒

学以致用

利用内燃机原理造了一台等离子炮

“视频是在近期一堂物理课上拍摄的一个实验,当时教学内容是讲解内燃机原理。” 夏振东介绍,内燃机原理就是通过燃料在机器内部燃烧,并将其放出的内能直接转换为动力的热力发动机,他制作的这个“等离子炮”的原理与此相似。

为何取名等离子炮呢?“火焰是这个装置的‘灵魂’,大部分火焰是一种等离子态,所以取名叫等离子炮。”他说,这个装置最初的能量是燃料的化学能,化学能通过燃烧转化成内能,内能再转化为空气的机械能,这就是教学的知识点。

等离子炮是如何工作的呢?他解释,首先进行“充能”加入燃料,点火后燃烧的火焰顺着管道流向水桶,因为管道燃料充足,所以这时候是安静地燃烧过去;等火焰到达桶中,这时候桶中的空气含量高、燃料不足,且空间相对狭小、密闭,达到了爆炸极限,就会发生爆炸;后面的桶里发生燃烧爆炸,在极短时间内对空气做功,这个空气就包含了巨大的能量冲出去,最终将易拉罐击倒。

夏振东在课堂上展示自制的“等离子炮”

手工打造

耗时2个月用塑料水桶打造

夏振东制作等离子炮的材料十分简单,都是生活中常见的,如塑料水桶、塑料管、燃料丁烷以及一个点火装置等。但这背后的制作却不简单,“台上一分钟,台下十年功,等离子炮的材料、原理都比较简单,为了安全地给学生们演示,需要不断地打磨、测试,从构思到最后实验成功,花了2~3个月。”他说。

除了等离子炮,夏振东此前还做了很多的教学实验,比如将气球击破的激光枪;可以看到闪电外放状态的特斯拉线圈;酒精枪、土豆酒精枪,等等。他说,这些实验都是“引子”,吸引学生的注意力,引发它们的好奇心,他们就会想搞清楚这些神奇的现象是怎么回事,再用知识进行解释,学习效果就更好。

“在日常的教学中平均一周都会有个小实验,像等离子炮这种‘豪华’实验,可能1~2个月才有一次。”他介绍,实验和教学的进度有关,比如教新的学习内容,主要进行小实验,如果是复习课,就会进行大实验。因为大实验涉及的知识点可能更多,如果放在前面,学生不一定能完全懂得其中的原理。实验不是单纯为了博学生们的眼球,还要为教学服务,让他们更好地掌握知识。

夏振东自制的“等离子炮”

为了孩子

初衷是提高孩子学习兴趣

“我是2016年开始当老师,第一次通过这种实验的方式进行教学是2018年,决定改进教学方式,是因为当时遇到了一定瓶颈。”夏振东说,刚到学校时想提高学生成绩,就采用“高压”的教学方式,但效果不是很明显,学生不喜欢这样,自己也很疲惫,不喜欢这种状态,就想有没有更好的教学办法,来让孩子们更爱学习。

“物理其实就是以实验为基础的学科,就想回归物理的本源,在教学中加入实验。”他介绍,第一个实验就是火烧气球,在气球中加入水,水的比热容大,能吸收大量热量,当火焰的热量传到气球时,水迅速吸收这些热量,帮助气球冷却,使其温度始终低于熔点,因此气球不会被烧破。后来发现,这样做的效果非常好,大大提升了学生们的学习兴趣。

“对目前这种教学方法非常满意。”他自豪地说,自从改变了教学方式,学生们的学习兴趣非常浓厚,会主动学习物理知识,成绩也明显提高了。

(图片、视频由受访者提供)

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