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央视天花板级的科普资源,搞定理科启蒙!

央视天花板级的科普资源,搞定理科启蒙!

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物理研究宇宙万物运转规律,自然也包含人的“运转”,而不管人的运动多么复杂或简单,其运动原理都是由最基础的物理原理决定的。央视早在2018年出过一个天花板级别的物理纪录片《我的牛顿教练》,这个纪录片播出之后一直火到现在,不仅在评分严格的豆瓣和B站得到高分好评,而且收获了一大波学生粉丝。

由于实在是有很多老师推荐和低龄孩子喜欢,这个纪录片的团队考虑到小学生的理解能力和知识储备,把它改成了适合小学生看的漫画版——



这个纪录片的最大特点就是运动和物理的混搭,这两个看起来不搭边的领域能有这么紧密的关联,是我们大部分人没有想到的。

为什么自由泳是四种泳姿中速度最快的?

为什么被冰刀划过的冰面没有变成“大花脸”?

为什么大部分举重运动员个子都不高?

为什么自行车赛运动员喜欢跟在别人后面骑?

……

这些问题牛顿教练都能回答。没错,大名鼎鼎的物学家牛顿在这里化身为体育教练,他会亲自在运动场上为小朋友们讲解。

我们就以第一个关于游泳的问题为例,来看看牛顿教练是怎么说的吧!

只要我们在水中前进,就会遇到“阻力三人帮”——压差阻力、波浪阻力、摩擦阻力!而且,普通人游泳时有98%的能量用来克服水的阻力。

—— 牛顿教练

人往前游的时候,身前是高压区,身后是低压区。水从高压区流向低压区,给人向后的推力,这样就形成了压差阻力

在这里,作者结合自行车运动时的“迎流截面积” ,讲出运动员为了减小阻力将头发塞进泳帽,和骑自行车时身体要呈流线型的原理一样,都是为了减小迎流截面积,进而减小压差阻力!

在讲波浪阻力时,作者还做了一个小科普,泳池里的悬浮隔离墙就是为了减小是游泳时激起的波浪带来的阻力。这下就能明白,悬浮隔离墙不仅仅是分隔一下泳道这么简单了,它是有“物理”作用的!

自由泳运动员游泳时,因为具有身体平直、没有大的角度变化等特点,减小了阻力,所以速度比其他泳姿快一些。

作者还从摩擦阻力引出了运动员们常用的减小阻力的方法,比如欧美选手常用这一招:

以及,曾经风靡泳坛的减小摩擦阻力的利器——“鲨鱼皮泳衣”,它帮运动员提速的原理是什么?为什么后来被禁止了?这些问题都有详细的物理原理解释。

不过,游泳这一部分讲到这里还没有结束,作者又延伸出了一个更让人惊呆的减阻提速方法——把水加热,这是什么原理呢?而且,为什么这个原理还和酸奶搭上边了?答案就在第2册。

作者就是这样由点到面,从1个运动发散到3种阻力,再到多个相关联的知识,不仅把基本概念和原理讲明白了,还进行了思维发散,用更加系统全面的视角来看待这项运动。



3个角度立体式物理启蒙


1

重趣味、重情节

这套书包含了6册,每册一个主题,比如速度、旋转等等,从这些主题去发现其中隐藏的物理。而且作者给牛顿教练配了5个拟人的形象:速度、阻力、旋转、方向、力量。

它们和牛顿教练穿梭于各个运动场,就像小朋友的化身,边学边连,当然也少不了为各种搞笑情节贡献物料。


2

物理的实用性、体验性

全套书里涉及了20多项运动中的物理原理,不仅包含了最经典的三大运动定律、三大守恒定律,还囊括了经典物理学(尤其是力学)的基础知识,这些看似高深的原理全都在运动中体现,而作者选取的运动是孩子日常经常参与的,或者是热度很高的竞技项目,像骑自行车、跑步、游泳、冰壶、射击……当他们在看书理解原理的时候,也会回想起自己进行这项运动时的真实感受,有了代入感能让他们对抽象的知识有更透彻的理解、加深记忆。

比如第1册《万能的空气》中,牛顿教练将教会孩子们如何利用空气动力学原理提出一个漂亮的拐弯的香蕉球。

另外,书里还有一些与原理相关的小实验,是小朋友在家里就能完成的。比如,看完压差阻力的影响之后,马上可以做个实验体验、巩固一下。这也和新课标强调物理课程的实践性相契合。


3

会思考的理科思维

就像在运动中思考物理一样,用物理的眼光和思维去看、去想生活中的常见事物,会有很多惊奇的发现,而这些发现带来的好奇又是推动孩子主动性学习的东西,也能为他们的学习增加更多的趣味性。

看到博尔特打破记录,孩子可以想是什么造就了博尔特的短跑速度?

看到冰壶,孩子可以想运动员用了什么原理来让冰壶按照自己的“要求”前进?

……





不管是家长还是孩子,提到让他们最头疼的科目,想必很多人绝对会说——数学


国际著名数学家丘成桐说,数学自古以来跟物理其实不分家,它们是相辅相成的。中国科学院院士袁亚湘说数学不仅是一个学科,还是一个工具、一种思维方式。在中小学阶段,学校老师、家长要培养学生对学习的兴趣,引导他们喜欢数学,感受到数学之用,这个初心很重要,而不要因为机械刷题、上辅导班,过早“透支”他们的学习动力。


央视想得也很周到,因为它还有一个刷数学的纪录片《被数学选中的人》,也是《我的牛顿教练》导演的作品。

现在,这部纪录片同样改编成了小学生漫画——

这套书最大的特点是,它没有像其他数学启蒙书一样从知识点来划分,一点儿都不套路。而是从孩子们对数学的4大疑问入手,给孩子展现一个不一样的数学,进而达到消除他们对于内心的数学壁垒,激发对数学的好奇和兴趣。

第1册《数学是你想的那样吗》中,高斯穿越中外古今,介绍了数学的发展历史;第2册《数学家是做什么的》很少见地从数学家的探索热情和研究意义入手;第3册《数学教会了我们什么》告诉我们,数学能够提升思维能力和逻辑推理,数学渗透到了生活的方方面面;第4册《数学选中了每一个人》展现了数学是如何潜移默化地影响、改变、塑造着我们每一个人,给我们学习数学的信心。

对不喜欢数学的孩子可能会有的困惑和抱怨,比如“为什么我学不会数学?我是不是被数学抛弃的人?”“数学太难了,学数学有什么用?”等等大问题,书里都有回答,告诉孩子要用更广阔的视角看待数学,而不要把它仅仅看成一个学科,让孩子能“平视”数学。

对于喜欢数学的孩子来说,这套书也能充分满足孩子对数学的好奇心和探索欲,因为它穿越古今中外,缕清了数学发展脉络和数学对人类各个领域发展起到的奠基性作用,充满人文关怀和启发。


这2套书的多种阅读角度

1

有趣有用的小百科

《我的牛顿教练》系列可以作为体育运动小百科来读,比如:

怎么区分赛艇、皮艇和划艇?

短道速滑和速度滑冰有什么区别?

……


《数学选中了你》系列可以作为数学家外传来读,读完之后你将了解到:

提出了费马大定理的费马,喜欢用各种理由来逃避推导过程,包括但不限于“我要去洗头了”。

数学天才伽罗瓦在决斗的前一晚疯狂写下自己的研究成果,而他也在后来的决斗中身亡。

……


2

脑洞大开的问答集

这两套书还都可以满足孩子的好奇心,既有解答小朋友可能会有的疑问、与常识相反的事实等,也有适当地拓展,鼓励孩子运用所学知识思考。

比如在解释射击运动的原理时,书中就提出了一个问题“如果我们可以在太空中开枪,会有什么结果呢?”


精美赠品

套装内还有非常好玩的手工赠品!2枚科学家书签,以及展示数学和物理奇妙的“莫比乌斯环”和“会开的花”,让孩子能亲手体验物理和数学的奇妙!


说在最后

现在的孩子还缺各种学习素材吗?完全不缺!他们更缺的是对科学的兴趣,所以不要让一开始的启蒙就奔着提前学、记知识点,不如先跟着牛顿教练和高斯老师,在爆笑之中发现理科有趣的另一面,为初中之后的理科学习储备充足的兴趣动力。

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