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）
