王印：用双手创造“不设限”的科学世界

“5！4！3！2！1！”随着清脆嘹亮的倒数声响起，一支不同寻常的“火箭”发射到了空中。学生的欢呼声伴着火箭的上升此起彼伏，直到“火箭”稳稳降落在地面才告一段落——这是浙江省安吉县蓝润天使外国语实验学校的科学教师王印在自媒体账号上发布的视频。带领学生用塑料瓶制作水火箭、用雪糕棒制作火星车、用自制望远镜观察月球……在学生、家长和同事眼里，王印是一位“宝藏”老师，总能拿出让大家眼前一亮的东西。“好玩”“不设限”是王印给自己打上的标签，在带领学生遨游科学世界的同时，他希望，每个学生都能找到心中的热爱，成为自己仰望的那颗最闪耀的星。

让探索成为生命的底色

在农村，王印度过了他的童年时光。父母“放养”式的教育，让王印得以在相对开放、简单的环境中进行自由的探索和实践。每当爷爷修理家中损坏的物品时，王印便在旁边仔细观察，久而久之，家中闲置的物品便成了他发明创造的原材料：用滴管做温度计、用泥巴捏“马踏飞燕”、熔化金属铸造“迷你”的锅和勺子，还有折纸、雕刻、画画等，王印利用各种机会去“鼓捣”，满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，自由和创造也成为他的生命底色。“当时我只把它们当成爱好，玩玩而已，后来才发现，它们带给我的财富远远胜过了课堂。”

秉持着对手工创作的热爱，王印的本科和研究生都选择了机械专业，本可沿着工程师道路发展的他，却给自己的人生“转了个弯”——投身教育领域，探索生命的更多可能。第一站，他选择了“手工教育”。“手工课可以激发孩子们的想象力、创造力和锲而不舍的精神，让他们养成主动学习、不断探索事物本质的习惯。”

2017年，王印遵循内心的声音，成为一名手工教师。手工教学的内容包罗万象，王印首先选择了开设木工课程。“木工制作需要很多工具，可以让学生获得全面、综合的动手能力和创造力，塑造他们坚韧、执着、精益求精的‘匠人精神’。还可以充分利用本地丰富的木材资源，让孩子们与自然环境建立更好的连接。”生活在城市中的孩子亲手制作东西的机会并不多，于他们而言，木工课是陌生而新奇的。从低年级的变废为宝、模仿制作生活中的物品，到高年级的学科整合，利用科学原理制作手工作品，通过不断地尝试、出错、修正、磨合，孩子们的内心逐渐变得美好而充实。从制作结构简单的竹蜻蜓开始，逐渐过渡到难度稍大的风力小车，最后挑战精度要求极高的飞行器，如同发明家、工程师在进行发明创造，学生在手工课堂上经历了一次次充满挑战又趣味无穷的体验，收获了无限成长。“在手工制作的过程中，视觉、听觉、触觉统统被调动，思维、情感得以全面发展，实现了生命跟世界的深入互动。”

在王印看来，手工制作的过程应尽可能地从原材料加工开始，这比利用各种过度加工的材料进行简易拼装更能让学生获得成就感，从而形成教育过程中的“正向循环”。例如，在制作“橡皮筋小车”时，学生需要利用身边常见的木头、瓶盖、橡皮筋等物品，通过伞齿轮结构，将橡皮筋的弹性势能转化为轮子的动能，让小车跑起来。过程中，学生不仅要精确测量和计算，还要仔细加工每一个部位，保证做出来的小车可以正常行驶。“材料越是原始，制作时越具有可调节性。孩子们可以根据自己的需要更改制作方法和内容，经历试错和创造的过程。”学生小飞（化名）对此深有体会：“在第一次制作时，我的小车只跑了五六米，这令我十分沮丧。仔细查找原因后发现，是其中的一根橡皮筋快要断裂造成的。经过二次加工，小车可以跑到二十米。随后，我尝试将橡皮筋继续收紧，小车居然能够跑到二十五米，从失败到成功再到超越，我收获了满满的兴奋和信心。”

对于小学高段和中学生来说，科学素养和探究思维的培养愈发重要，为此，王印又承担起开发生物科学课程的任务。回忆起自己中学时期“填鸭式”的生物学习，王印深感枯燥和乏味，于是他决定，开发不一样的生物课，让学生从“没有色彩和形状”的知识与概念中抽离，邂逅生物之美。为此，王印经常将各种各样的小发明用在课堂上，激发学生的好奇心。为解决手机拍摄长焦高帧率的问题，爱好数码的王印将手机镜头和望远镜组合，自制了一台“徕卡相机”，拍摄出堪比专业水平的动植物纪录片，在课上给学生播放；为让学生直观感受微观生物世界的魅力，他又将两部手机的摄像头组合成显微镜，让学生观察土壤和细胞。“当下的人们热衷于追求效率和速度，几乎每天都在马不停蹄地奔波，孩子们亦然。幸而总有这样的时刻，让我们慢下来，再慢下来，去感受生命的深邃和悠远。”

水火箭的“前世今生”

真正让王印“火出圈”的，是他带领学生成功发射水火箭的一系列视频。此时的王印已经成为一名专职科学教师，但让学生“做中学”的初衷始终未变。2021年，“天问一号”探测器和“祝融号”火星车登陆火星，恰逢学校开展“太空探索和人类文明”主题实践活动，由于涉及高精尖技术的航空航天离日常生活过于遥远，学生的参与兴致并不高。于是，王印开始思索可以通过哪些生活化的项目，让学生深入了解航天领域。这时，他想到了之前看到过的水火箭——将废弃的饮料瓶等生活中的常见物品制作成火箭的“舱体”，注水加压，在反冲力的作用下发射升空。利用周末的时间，王印和另外一名教师着手制作水火箭，经过四个版本的反复打磨和完善，最终发射成功。这坚定了王印开设水火箭课程的信心。

或许是乘上了国家发展航天教育的大势，课程开设之初便收获了广泛的社会关注。2021年4月，王印和学生一起设计、制作的一级水火箭“天使一号”成功发射，引发包括央视在内的多家媒体竞相报道。“塑料瓶飞起的一瞬间，孩子们的航天梦也随之起飞。”趁势而为，王印和学生继续寻求新的突破。2021年5月，二级水火箭成功发射，利用纯机械原理完成空中的自动分离和开伞返回；2022年6月，三级水火箭发射升空，实现了水火箭的二次分离。从一级到三级，水火箭的制作难度呈指数倍增加，需要更加精准的计算与精密的制作。王印欣喜地看到，不仅没有学生因畏难而退出，反而有越来越多的学生参与到选修课中。如今，王印带领着近80名学生一起，不断优化水火箭的制作过程，在水火箭的迭代升级中挑战自我、实现超越。“现在我们正在进行捆绑助推式水火箭的研究和制作，以期实现多个舱体的连接和同步发射。”

水火箭发射升空只需几秒钟，但背后涉及的种种细节耗费了王印和学生大量的心力：火箭舱体由多个塑料瓶连接，想要承载大气压，如何保证其密封性？火箭飞行过程中，如何控制方向，保持垂直？舱体分离时，降落伞打开的时机如何把控？每一个问题的背后，都是经验和教训的总结。查找问题、改进方案，王印带领学生主动“拥抱”每一次失败，并从中汲取动力与信念。在设计降落伞舱的时候，学生们提出了多种开伞方案，但在实际发射时，由于火箭处于高速运动状态，会出现很多突发情况。经过无数次的尝试，最终王印和学生还是选择了其中最为稳妥的开伞方式。“一次成功的发射升空背后可能是七八个摔坏的火箭，这样的成功也显得弥足珍贵。”

同样的成就感，也在学生制作另一个项目——遥控救生船的过程中得以实现。在制作遥控救生船时，学生们脑洞大开地用塑料瓶去制作船体，以保证船体的轻盈，利于变换航向。但在“试航”的过程中，学生们发现，救生船的性能不尽如人意，很难实现及时救援。通过对每一个制作步骤和环节的反复复盘，学生们终于找到了问题所在——黏合用的热熔胶温度过高，烫化了塑料瓶，导致救生船的航向不稳。后经过改进，救生船能够轻松“救”起水中的乒乓球。其间，王印仅仅为学生讲解了电路系统的相关原理，无论是救生船的外观结构、航行方式还是救生机制，都是在学生的自主尝试和摸索中被成功“创造”的。在王印看来，教育不是灌输，而是启发。“同样的一支水火箭，用一节课的时间教给学生怎么做，那么做出来的只是玩具，是对成功的‘复刻’；但如果花费一个学期的时间，让学生实践自己的想法和创意，纵然可能会经历失败，费时费力，却能够充分打开学生的思维，这也是‘科创’的真正内涵。”

在体验中找寻热爱

水火箭成功后，王印又带领学生用雪糕棒、废纸壳制作“火星车”，如今已经更新了四个版本。每当学生取得阶段性成果时，王印都不吝肯定。于他而言，学生的自信正是在每一次小小的成功中累积起来的，每一次的头脑风暴也是教学相长的过程。在升级火星车时，有学生提出增加限位装置以解决火星车前轮不稳定、容易侧翻的问题。这令王印深受启发。“在教学中，我不习惯给‘答案’，而是和孩子们一起享受探索、成长的过程，让彼此都能发现更好的自己，这是我投身教育最大的动力和幸福所在。”

儿时进行手工制作的懵懂和之后学到相关原理时的醍醐灌顶，令王印坚信，“先实践后理论”是理解和掌握知识的一条“捷径”。“对学生而言，很多抽象的理论知识较难理解，但如果在之前积累了大量的相关体验，就如同种下了一粒粒‘种子’，经验通过感性的方式进入记忆，自然而然地建立起思维的联结。在进行理论学习时，这些学生理解和掌握知识的速度会远超没有亲身体验的学生。”为了增加这种“体验感”，王印提出了“家庭科创空间”的构想。“在家中，家长要为孩子开辟出一方支持他们独立创造的‘乐土’，它可以是一个房间、一个阳台，乃至一个角落，让孩子们去自由地实践自己的创意和想法。一张小桌子和几件常用的工具，就可以给予孩子更多的创造机会，在不被成绩裹挟、不被学业束缚的空间中获得生命最本真的体验，放大他们人生的无限可能。”这一构想也得到了很多家长的支持，越来越多的家长从“一切为成绩服务”的桎梏中解脱出来，在家中开辟了“木工房”“手作角”，鼓励孩子动手实践，这也给了王印源源不断的力量。“科学制作，受伤在所难免，在看到父母并未因此阻止和责骂自己时，孩子会变得更加自信，在家庭的支持中不断前行。”

在水火箭发射成功后，越来越多的人联系王印学习水火箭的制作。其中一名教师在一年的时间中进行了五十余次的发射。“对于科学教师而言，怀揣儿时未竟的梦想，和孩子们一起玩转科学，重新唤醒自己的好奇心，才能引领学生找到、发展自己的热爱，才能真正地教好科学。”

在王印的带动下，越来越多的学生爱上了科学制作，也更加积极主动地了解生活中的科学。谈及未来的梦想，学生们滔滔不绝：“我想成为书法家。”“我想开公司当老板。”“我想做一名老师。”……在王印看来，教授科学的目的绝不是让学生今后一定要从事科研工作。“每个人都是独立的生命，作为教师，我们不能限制学生的发展方向，要充分‘留白’，让学生去追寻心中的热爱，绘制自己的人生蓝图。”