让孩子脑洞大开的奇妙科学之旅

——2019第六届城市科学节亲子一日游

本报记者;郝雪

2019-08-14期10版

2019第六届城市科学节日前开幕了。跟随正在放暑假的斯睿兄妹沐浴着清晨金色的阳光,雀跃着奔向宋庆龄青少年科技交流中心。走上大楼前的木质台阶,手里攥着2019第六届城市科学节“小丑魔法秀”“化学达人脱口秀”的表演票,哥哥的脸上满是兴奋和期待,妹妹受哥哥影响,也兴奋至极,甩着两只羊角小辫儿,一脸崇拜地跟在哥哥身边,不停地问这问那。两个人迫不及待地进入安检门,来不及细看绚烂的展台,直奔表演现场。哥哥说:“要争取一个动手参与实践的机会。”

冒火苗的水和满天飞的炸弹

来到表演秀现场,观众早已满场。孩子们聚精会神地盯着表演台,桌子上摆放着高高低低的瓶瓶罐罐及形状、颜色各异的道具,两位老师相互配合着。女老师拿着一量杯水展示给大家确认,并表示“能把这杯水变成一团火”。男老师皱皱眉、耸耸肩,双手一摊:“这怎么可能?你们说可能吗?”台下是稀稀拉拉的否定声。在质疑声中,女老师将水徐徐倒入一个小盆里,接着将一种粉末状物质慢慢加入盆中,并不断搅拌,白色的泡沫突然出现,并渐渐高涨。被邀请到前方观看的孩子纷纷惊叹,还伸出手来触摸泡沫,此时女老师说“见证奇迹的时刻到了”,她拿出一个点火器对着泡沫,火星一闪,“呼”的一下火苗瞬间窜起,孩子们兴奋地尖叫着、赞叹着连连后退。现场的气氛似乎也被这团火苗点燃,大人孩子都热切地盯着表演台,也许:“科学的火花就在这一刻被植入了幼小的心田。”

“水还可以发射炸弹。”男老师拿出一个形状如火箭的固定架,固定架上连着一个打气筒。他和女老师配合,将固定架对准棚顶的目标点,并把装有一点儿水的塑料瓶倒扣过来,邀请一位小朋友帮忙,用打气筒通过连接的气管向瓶内打气。小朋友刚一拉动打气筒,“嗖”的一声,“炸弹”极速飞出,命中棚顶的目标……在全场观众惊呼尖叫声中,矿泉水炸弹连连发射,纷纷命中目标。

“孩子们,是不是很神奇?这就是气压的作用,想知道的更多,就自己来动手吧。”两位老师的表演秀刚结束,便进入实践环节。

谁是维C王

孩子们穿上白大褂、戴上护目镜,被带进实验室,围在瓶瓶罐罐的实验桌前,跃跃欲试。来自中国化工大学的大卫老师带着自己的硕士生为孩子们进行指导。他先让孩子们认识桌上用来实验的器具,量筒、量皿、捣棒、碘酒、滴管、塑料杯,还有一小块苹果和彩椒及淀粉溶液。“今天的实验是测试食物中维生素C的含量。”

在大卫和硕士生的指导下,孩子们2人一组配合,斯睿和妹妹被分到一个组。斯睿按照老师的要求,先切了10克苹果装在量皿中,让妹妹将其捣碎,妹妹满脸认真,圆滚滚的小胖手努力地一下一下捣着。斯睿用量杯量了100毫升水,两个人配合着将苹果碎末连同10毫升水倒入一个杯子中。轻轻搅拌1分钟后,哥哥将5毫升淀粉溶液加入,妹妹轻轻搅拌,然后用滴管将碘酒一滴一滴加入液体中,每滴一滴便不停地搅拌一次,待溶液变黑色或紫黑色时停止,再搅拌30秒,以保证颜色不再改变。如果颜色变清,再加入一滴碘酒搅拌,直到溶液变成黑色或紫黑色为止,实验也就结束了,同时记录下滴了几滴碘酒。

在与斯睿的指导老师、中国化工大学的硕士生交流时得知,他上高中才接触化学,但并不喜欢,因为老师的教课方式太过古板。“应该让孩子们从小就接触化学,才能培养他们的兴趣,上课的方式也应该改变,不应只注重课本知识,更应注重动手实践,让孩子们自己动手探索未知世界。”

实验结束后,4个小组分别报出自己滴了几滴碘酒,用以测量食物中所含的维C含量,斯睿和妹妹组共滴了9滴碘酒,其他小组分别是8滴、7滴、7滴,“这是为什么呢?”哥哥问。大卫解释道:“食物中含有维C,维C可溶于水,根据这个特性,可以提取食物中的维生素C,碘酒滴数不同,说明食物中所含维C量不同,想要知道的更多,就要多问为什么。”

无人机快递与“杏仁核”

意犹未尽的两兄妹离开实验室,妹妹被相邻的展台吸引,用微信扫码免费领取了一个橡胶小黄人和99元6节课的乐高英文课,她一边走一边陶醉地使劲捏着变形的小黄人:“哇,它的肚子可以胀得这么鼓呀!”就在她捏着百变小黄人时,哥哥已经跑到另一个展区。这个展区全部是图书,翻开《万物·环球科学》杂志,里边的新技术一下子吸引了哥哥。他一边读一边滔滔不绝地念,从App设置、一键使用无人机快递运送货物,到医疗空投、紧急救治边远难行地区患者,争分夺秒为其投送血液、心脏除颤器,“无人机快递如果投入使用将节约20亿美元成本,可惜现在还有些问题没有解决。”斯睿一边翻阅一边说:“人的气愤情绪是这样产生的,因为大脑中有一个部位叫杏仁核,在听到或看到某种事件时,杏仁核会在0.25秒之内产生愤怒情绪,进而会警告身体,让肾上腺激素增加,从而产生面红耳赤、咬牙切齿等行为。”“生气就是没有爱。”站在他身边的妹妹萌萌地插了一句嘴。

“神秘日志系列”里的裹尸布

妹妹崇拜的眼神还没离开哥哥,哥哥早已被另一套书籍吸引了,扔下妹妹跑向另一个展台,“哇,神秘日志!”哥哥惊叹着。他这个科幻迷,不只一次在电影里看到过这种装帧精美、雕刻复杂的神秘古书,电影中主角们打开书的那一刻,即被一股神秘力量卷入一段充满惊险刺激的奇妙旅程。因此,这本书对他产生的吸引力可见一斑。他小心翼翼地翻开那本装帧复杂精美、古色古香的神秘大书《木乃伊的诅咒》。他对古埃及神秘的木乃伊早有耳闻,古埃及人认为人死后生命还会延续,灵魂会依附在尸体或者雕像上。所以他们把尸体制成木乃伊,而木乃伊的制作过程中同样蕴含着很多化学道理。

展台里,阳光博客出版社的刘祥亚详细介绍了这套书,一共12本。在这本书中就有精心设计的“木乃伊裹尸布”,它是经过特殊浸泡和加工,在极大程度上产生如同裹尸布般的触感,并使其在书中立体呈现;在另一本《龙之魅影》中,哥哥触摸到了“龙鳞”,书中的七幅巨幅龙插图,个个画工精细,翻到最后一页,一个龙头就有半米长,再配上特制的玻璃球眼珠,宛如一条巨龙活生生从书里冒了出来,让人不禁惊出一身冷汗;在《古希腊之谜》一书中,精心设计的“潘多拉魔盒”、古意盎然的鹅毛笔活灵活现,让两个小朋友爱不释手。

刘祥亚说,在《海底100天》和《恐龙世纪》这些书里面,大量的知识都是有科学依据的。比如《海底100天》中对海底世界的描述,火山岩的形成,洋流的分布等,以及《恐龙世纪》中化石的形成,古代生物的演变等知识,专门请古生物专家做过审校。

整套书不仅装帧精美,内容也多是采用探险故事串联各个知识点。其中有不少跨页的巨幅插图,十分精美,给人以极强的视觉享受,其中很多可以触摸的插件、可以玩的游戏,满足了孩子们跟随主角一起去探险的愿望。斯睿说,读这样的书就是AR的升级版MR。“什么是MR?”他神秘地一笑:“自己去查呗。”