王印：用雙手創造“不設限”的科學世界

“5！4！3！2！1！”隨著清脆嘹亮的倒數聲響起，一支不同尋常的“火箭”發射到了空中。學生的歡呼聲伴著火箭的上升此起彼伏，直到“火箭”穩穩降落在地面才告一段落——這是浙江省安吉縣藍潤天使外國語實驗學校的科學教師王印在自媒體賬號上發布的視頻。帶領學生用塑料瓶制作水火箭、用雪糕棒制作火星車、用自制望遠鏡觀察月球……在學生、家長和同事眼里，王印是一位“寶藏”老師，總能拿出讓大家眼前一亮的東西。“好玩”“不設限”是王印給自己打上的標簽，在帶領學生遨游科學世界的同時，他希望，每個學生都能找到心中的熱愛，成為自己仰望的那顆最閃耀的星。

讓探索成為生命的底色

在農村，王印度過了他的童年時光。父母“放養”式的教育，讓王印得以在相對開放、簡單的環境中進行自由的探索和實踐。每當爺爺修理家中損壞的物品時，王印便在旁邊仔細觀察，久而久之，家中閑置的物品便成了他發明創造的原材料：用滴管做溫度計、用泥巴捏“馬踏飛燕”、熔化金屬鑄造“迷你”的鍋和勺子，還有折紙、雕刻、畫畫等，王印利用各種機會去“鼓搗”，滿足自己的好奇心和探索欲。慢慢地，“做手工”成了王印的精神寄托，自由和創造也成為他的生命底色。“當時我只把它們當成愛好，玩玩而已，后來才發現，它們帶給我的財富遠遠勝過了課堂。”

秉持著對手工創作的熱愛，王印的本科和研究生都選擇了機械專業，本可沿著工程師道路發展的他，卻給自己的人生“轉了個彎”——投身教育領域，探索生命的更多可能。第一站，他選擇了“手工教育”。“手工課可以激發孩子們的想象力、創造力和鍥而不舍的精神，讓他們養成主動學習、不斷探索事物本質的習慣。”

2017年，王印遵循內心的聲音，成為一名手工教師。手工教學的內容包羅萬象，王印首先選擇了開設木工課程。“木工制作需要很多工具，可以讓學生獲得全面、綜合的動手能力和創造力，塑造他們堅韌、執著、精益求精的‘匠人精神’。還可以充分利用本地豐富的木材資源，讓孩子們與自然環境建立更好的連接。”生活在城市中的孩子親手制作東西的機會并不多，于他們而言，木工課是陌生而新奇的。從低年級的變廢為寶、模仿制作生活中的物品，到高年級的學科整合，利用科學原理制作手工作品，通過不斷地嘗試、出錯、修正、磨合，孩子們的內心逐漸變得美好而充實。從制作結構簡單的竹蜻蜓開始，逐漸過渡到難度稍大的風力小車，最后挑戰精度要求極高的飛行器，如同發明家、工程師在進行發明創造，學生在手工課堂上經歷了一次次充滿挑戰又趣味無窮的體驗，收獲了無限成長。“在手工制作的過程中，視覺、聽覺、觸覺統統被調動，思維、情感得以全面發展，實現了生命跟世界的深入互動。”

在王印看來，手工制作的過程應盡可能地從原材料加工開始，這比利用各種過度加工的材料進行簡易拼裝更能讓學生獲得成就感，從而形成教育過程中的“正向循環”。例如，在制作“橡皮筋小車”時，學生需要利用身邊常見的木頭、瓶蓋、橡皮筋等物品，通過傘齒輪結構，將橡皮筋的彈性勢能轉化為輪子的動能，讓小車跑起來。過程中，學生不僅要精確測量和計算，還要仔細加工每一個部位，保證做出來的小車可以正常行駛。“材料越是原始，制作時越具有可調節性。孩子們可以根據自己的需要更改制作方法和內容，經歷試錯和創造的過程。”學生小飛（化名）對此深有體會：“在第一次制作時，我的小車只跑了五六米，這令我十分沮喪。仔細查找原因后發現，是其中的一根橡皮筋快要斷裂造成的。經過二次加工，小車可以跑到二十米。隨后，我嘗試將橡皮筋繼續收緊，小車居然能夠跑到二十五米，從失敗到成功再到超越，我收獲了滿滿的興奮和信心。”

對于小學高段和中學生來說，科學素養和探究思維的培養愈發重要，為此，王印又承擔起開發生物科學課程的任務。回憶起自己中學時期“填鴨式”的生物學習，王印深感枯燥和乏味，于是他決定，開發不一樣的生物課，讓學生從“沒有色彩和形狀”的知識與概念中抽離，邂逅生物之美。為此，王印經常將各種各樣的小發明用在課堂上，激發學生的好奇心。為解決手機拍攝長焦高幀率的問題，愛好數碼的王印將手機鏡頭和望遠鏡組合，自制了一臺“徠卡相機”，拍攝出堪比專業水平的動植物紀錄片，在課上給學生播放；為讓學生直觀感受微觀生物世界的魅力，他又將兩部手機的攝像頭組合成顯微鏡，讓學生觀察土壤和細胞。“當下的人們熱衷于追求效率和速度，幾乎每天都在馬不停蹄地奔波，孩子們亦然。幸而總有這樣的時刻，讓我們慢下來，再慢下來，去感受生命的深邃和悠遠。”

水火箭的“前世今生”

真正讓王印“火出圈”的，是他帶領學生成功發射水火箭的一系列視頻。此時的王印已經成為一名專職科學教師，但讓學生“做中學”的初衷始終未變。2021年，“天問一號”探測器和“祝融號”火星車登陸火星，恰逢學校開展“太空探索和人類文明”主題實踐活動，由于涉及高精尖技術的航空航天離日常生活過于遙遠，學生的參與興致并不高。于是，王印開始思索可以通過哪些生活化的項目，讓學生深入了解航天領域。這時，他想到了之前看到過的水火箭——將廢棄的飲料瓶等生活中的常見物品制作成火箭的“艙體”，注水加壓，在反沖力的作用下發射升空。利用周末的時間，王印和另外一名教師著手制作水火箭，經過四個版本的反復打磨和完善，最終發射成功。這堅定了王印開設水火箭課程的信心。

或許是乘上了國家發展航天教育的大勢，課程開設之初便收獲了廣泛的社會關注。2021年4月，王印和學生一起設計、制作的一級水火箭“天使一號”成功發射，引發包括央視在內的多家媒體競相報道。“塑料瓶飛起的一瞬間，孩子們的航天夢也隨之起飛。”趁勢而為，王印和學生繼續尋求新的突破。2021年5月，二級水火箭成功發射，利用純機械原理完成空中的自動分離和開傘返回；2022年6月，三級水火箭發射升空，實現了水火箭的二次分離。從一級到三級，水火箭的制作難度呈指數倍增加，需要更加精準的計算與精密的制作。王印欣喜地看到，不僅沒有學生因畏難而退出，反而有越來越多的學生參與到選修課中。如今，王印帶領著近80名學生一起，不斷優化水火箭的制作過程，在水火箭的迭代升級中挑戰自我、實現超越。“現在我們正在進行捆綁助推式水火箭的研究和制作，以期實現多個艙體的連接和同步發射。”

水火箭發射升空只需幾秒鐘，但背后涉及的種種細節耗費了王印和學生大量的心力：火箭艙體由多個塑料瓶連接，想要承載大氣壓，如何保證其密封性？火箭飛行過程中，如何控制方向，保持垂直？艙體分離時，降落傘打開的時機如何把控？每一個問題的背后，都是經驗和教訓的總結。查找問題、改進方案，王印帶領學生主動“擁抱”每一次失敗，并從中汲取動力與信念。在設計降落傘艙的時候，學生們提出了多種開傘方案，但在實際發射時，由于火箭處于高速運動狀態，會出現很多突發情況。經過無數次的嘗試，最終王印和學生還是選擇了其中最為穩妥的開傘方式。“一次成功的發射升空背后可能是七八個摔壞的火箭，這樣的成功也顯得彌足珍貴。”

同樣的成就感，也在學生制作另一個項目——遙控救生船的過程中得以實現。在制作遙控救生船時，學生們腦洞大開地用塑料瓶去制作船體，以保證船體的輕盈，利于變換航向。但在“試航”的過程中，學生們發現，救生船的性能不盡如人意，很難實現及時救援。通過對每一個制作步驟和環節的反復復盤，學生們終于找到了問題所在——黏合用的熱熔膠溫度過高，燙化了塑料瓶，導致救生船的航向不穩。后經過改進，救生船能夠輕松“救”起水中的乒乓球。其間，王印僅僅為學生講解了電路系統的相關原理，無論是救生船的外觀結構、航行方式還是救生機制，都是在學生的自主嘗試和摸索中被成功“創造”的。在王印看來，教育不是灌輸，而是啟發。“同樣的一支水火箭，用一節課的時間教給學生怎么做，那么做出來的只是玩具，是對成功的‘復刻’；但如果花費一個學期的時間，讓學生實踐自己的想法和創意，縱然可能會經歷失敗，費時費力，卻能夠充分打開學生的思維，這也是‘科創’的真正內涵。”

在體驗中找尋熱愛

水火箭成功后，王印又帶領學生用雪糕棒、廢紙殼制作“火星車”，如今已經更新了四個版本。每當學生取得階段性成果時，王印都不吝肯定。于他而言，學生的自信正是在每一次小小的成功中累積起來的，每一次的頭腦風暴也是教學相長的過程。在升級火星車時，有學生提出增加限位裝置以解決火星車前輪不穩定、容易側翻的問題。這令王印深受啟發。“在教學中，我不習慣給‘答案’，而是和孩子們一起享受探索、成長的過程，讓彼此都能發現更好的自己，這是我投身教育最大的動力和幸福所在。”

兒時進行手工制作的懵懂和之后學到相關原理時的醍醐灌頂，令王印堅信，“先實踐后理論”是理解和掌握知識的一條“捷徑”。“對學生而言，很多抽象的理論知識較難理解，但如果在之前積累了大量的相關體驗，就如同種下了一粒粒‘種子’，經驗通過感性的方式進入記憶，自然而然地建立起思維的聯結。在進行理論學習時，這些學生理解和掌握知識的速度會遠超沒有親身體驗的學生。”為了增加這種“體驗感”，王印提出了“家庭科創空間”的構想。“在家中，家長要為孩子開辟出一方支持他們獨立創造的‘樂土’，它可以是一個房間、一個陽臺，乃至一個角落，讓孩子們去自由地實踐自己的創意和想法。一張小桌子和幾件常用的工具，就可以給予孩子更多的創造機會，在不被成績裹挾、不被學業束縛的空間中獲得生命最本真的體驗，放大他們人生的無限可能。”這一構想也得到了很多家長的支持，越來越多的家長從“一切為成績服務”的桎梏中解脫出來，在家中開辟了“木工房”“手作角”，鼓勵孩子動手實踐，這也給了王印源源不斷的力量。“科學制作，受傷在所難免，在看到父母并未因此阻止和責罵自己時，孩子會變得更加自信，在家庭的支持中不斷前行。”

在水火箭發射成功后，越來越多的人聯系王印學習水火箭的制作。其中一名教師在一年的時間中進行了五十余次的發射。“對于科學教師而言，懷揣兒時未竟的夢想，和孩子們一起玩轉科學，重新喚醒自己的好奇心，才能引領學生找到、發展自己的熱愛，才能真正地教好科學。”

在王印的帶動下，越來越多的學生愛上了科學制作，也更加積極主動地了解生活中的科學。談及未來的夢想，學生們滔滔不絕：“我想成為書法家。”“我想開公司當老板。”“我想做一名老師。”……在王印看來，教授科學的目的絕不是讓學生今后一定要從事科研工作。“每個人都是獨立的生命，作為教師，我們不能限制學生的發展方向，要充分‘留白’，讓學生去追尋心中的熱愛，繪制自己的人生藍圖。”