Wednesday, July 20, 2016

大师演讲(一) 生活中的危机与物理 ——陈秋民教授


朱键鸿老师报道
        大师演讲是每届科学营中学术含金量最高的行程,受邀到场发表演说的讲者,皆是在自己专有领域有非凡成就的科学家、学者或专家。5月29日(星期日)上午9时50分至11时50分,本届科学营第一场大师演讲,邀请台湾东吴大学物理系陈秋民教授掀开序幕,讲题是“生活中的危机与物理”。

不一样的视觉刺激
        演讲一开始,陈教授遥控飞行器从讲台盘旋观众席上,飞行器上题着“开讲大吉”字样,是他给这次演讲的祝福。这就是陈秋民教授,最爱用自己发明的科技产品串场,一开始便给观众们带来了不一样的视觉刺激。

        拉出跟着他四处演讲的行李箱,他回忆:“每当我去演讲回来后,行李箱的宝贝道具被摔烂了,怎么办呢?”他的行李一打开便是满满的、各种形状的气球,让全场的观众发出惊呼。他拿起手中的长形气球,与大家分享自己如何被家中小孩的玩具启发的故事,手上一面忙着把气球折成苯环分子样式的六角形形状,像是一个会变魔术的科学家。接着,他邀请全场最重的学员上台,站在覆盖着数个六角形气球的板子上。令人惊讶的事情发生了,气球非但没有破,而且在学员使劲弹跳几次后,依然完好无损!原来,陈教授利用气垫原理来分担外界对行李箱内部的作用力,六角形结构使得气球即便在其中一环破了以后,其他部分仍然可以发挥保护的作用。

有别于传统的物理教学法
        一个简单的演示实验成功赢得了全场如雷的掌声和欢呼声。善于使用简单的演示实验来引发动机,再搭配生动、有趣的物理学理讲学,便是陈教授自成一格的演讲模式。多年来,他抱持“没有教不会的学生”的教育理念,使用有别于传统物理教学的方法,启发学生对物理的兴趣。他曾在北京清华大学教授文组学生物理,让学生透过生动的演示实验了解艰涩的物理学知识;也曾上过中国电视节目“我是先生”为大众演示物理实验,拉近了一般人们与科学的距离。对他而言,当代社会充斥太多“理盲”,人们因为对科学缺乏认识而忽略了生活中许多危机。而科学家不应只是教授高深难懂的知识,也应该培养人们对科学如家般的热爱,养成科学精神与知识。




鹅爸的创客精神
        小时候看《十万个为什么》,有别于其他人的纯阅读,陈秋民教授曾经多次亲手做实验来验证当中的答案,以致从小就培养了一身实践科学的能力。他曾经将废弃的温度控制器改装成自动光照器来孵化邻居家的鹅蛋,因此有“鹅爸”的绰号。这次演讲中,他用自制风筝进行空拍、在讲堂无风的环境下利用上升气流放风筝、用碳纤棒演示导电作用、使用环保餐巾制的天灯搭配瓦斯气(煤气)燃料,让学员们了解其实许多生活用具都可以自制,只要掌握了当中的科学原理,加上努力研究可使用的材质,研发新的使用机制,就可以成为所谓的“创客”。

关注生活中的危机
        在谈到“生活中的危机”时,陈教授举例了生活中煮食也有很多的危机,以瓦斯桶(煤气桶)为例,每个家庭及餐馆都需要用瓦斯来煮饭,而一般人对于瓦斯管的安全却疏于关注,一旦瓦斯管意外断裂导致漏气,进而发生意外怎么办呢?他指出,市面上许多瓦斯管的调节器都是不合规格的。真正安全的瓦斯调节器应该能在瓦斯管断裂时,自动切掉瓦斯供应防止意外,而这个重要的切换机制,其实就是气压差改变启动器的原理。另一个生活中的隐忧,是许多人所忽略的煤气炉:在煮食过程中如果遇风熄灭最危险的,莫过于瓦斯漏气的问题。安全有保障的煤气炉,应该备有自动熄火装置,此自动熄火的切换器以热电效应为原理,透过温度差产生的磁场,能有效地在短时间内切断瓦斯供应。
一场场演示实验,激起全场的鼓励掌声,陈教授的演讲不仅引起学员们对于物理的学习兴趣,他热衷创意发明的精神亦带出了本届科学营的主题,其深入浅出的讲解,让现场学员注意到了平常忽略的许多生活中的物理原理。

学习科学需有叛逆精神
        陈教授在演讲中提醒大家,如果我们能注意到生活中的危机,再加以思考相关科学原理,以设计及研发产品作为改善,那将会大大地保障人类生活中的安全问题。在学习路程上,他认为学习科学需要有叛逆精神,应多尝试有别于传统的做法,但重要的前提是,先掌握足够的科学知识。对陈教授而言,科学不仅是科学家的专业,而应该发挥到人们的生活中应用。人们如果可以善用科学来解决生活中的难题,那将会使生活更安全和受到保障。

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