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首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)授課 “天宮課堂”第三課干貨滿滿

劉洋在太空中用2米長吸管輕松喝飲料【首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)授課 “天宮課堂”第三課干貨滿滿】

【現(xiàn)場】

“天宮課堂”第三課干貨滿滿

10月12日16時(shí)01分,“天宮課堂”第三課在中國空間站開講,新晉“太空教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲為廣大青少年帶來一場精彩的太空科普課。

首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課

這是中國航天員首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)行授課。

在約50分鐘的授課中,神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲生動(dòng)介紹展示了空間站問天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場景,演示了微重力環(huán)境下毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)、水球變“懶”實(shí)驗(yàn)、太空趣味飲水、會(huì)調(diào)頭的扳手等神奇現(xiàn)象,并生動(dòng)講解了實(shí)驗(yàn)背后的科學(xué)原理。此外,航天員還重點(diǎn)介紹了在中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況,展示了科學(xué)手套箱剪株操作。

此次活動(dòng),在中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心設(shè)地面主課堂,在山東菏澤、河南鄭州、云南大理分設(shè)3個(gè)地面分課堂,約400名中小學(xué)生代表參加現(xiàn)場活動(dòng)。

授課活動(dòng)由中國載人航天工程辦公室聯(lián)合教育部、科技部、中國科協(xié)等共同主辦,北京航天飛行控制中心、中國航天員科研訓(xùn)練中心、中國科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心、中國空間技術(shù)研究院等載人航天工程參研參試單位提供支持。

空間站建設(shè)和運(yùn)營過程中,“天宮課堂”將持續(xù)開展太空授課活動(dòng),進(jìn)行形式多樣、內(nèi)容豐富的航天科普教育。中國載人航天工程辦公室將持續(xù)通過媒體、“學(xué)習(xí)強(qiáng)國”和載人航天工程官網(wǎng)等平臺(tái)廣泛征集關(guān)于“天宮課堂”的創(chuàng)意建議,歡迎社會(huì)各界特別是廣大青少年踴躍參與。

航天英雄楊利偉地面答疑

授課期間,航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進(jìn)行了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流,地面課堂專家也就有關(guān)科學(xué)問題進(jìn)行認(rèn)真解析。

與此同時(shí),中國載人航天工程副總設(shè)計(jì)師、航天英雄楊利偉也來到中國科技館,現(xiàn)場給中小學(xué)生解答他們心中關(guān)于太空的疑問。楊利偉與中國載人航天航天員系統(tǒng)副總指揮、中國航天員科研訓(xùn)練中心正高級(jí)工程師尹銳等專家學(xué)者帶領(lǐng)青少年在地面同步嘗試開展相關(guān)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行現(xiàn)場授課和互動(dòng)答疑。

記者走進(jìn)中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心,全程見證了這一首次設(shè)在載人航天科研單位內(nèi)部的主課堂。北京大學(xué)附屬中學(xué)高中生物老師柏葉擔(dān)任了地面主課堂的主持人,她告訴記者:“孩子們現(xiàn)場與航天員的互動(dòng)非常精彩,天宮課堂讓中小學(xué)生們有機(jī)會(huì)看到航天員在太空中開展科學(xué)實(shí)驗(yàn),國家發(fā)展得越來越好,才能有這種機(jī)會(huì)。”

毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn),最細(xì)吸管開啟“倍速模式”

在空間站微重力環(huán)境下,陳冬用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)展示了流體現(xiàn)象的天地差異。

他將三根粗細(xì)不同的塑料管同時(shí)放在水中,最細(xì)的管子內(nèi),液面飛速到達(dá)頂端,仿佛開啟了“倍速模式”。

一顆小小的鋼球,讓水球變“懶”

劉洋用注射器向水球噴出空氣時(shí),水球的震動(dòng)很激烈。在水球內(nèi)加入鋼球后,以同樣的力度沖擊,水球的振動(dòng)幅度變小了。這是怎么回事?

2米長的吸管喝到果汁,“很輕松!”

在地面,如果吸管太長要很費(fèi)力才能喝到飲料。而在問天實(shí)驗(yàn)艙中,劉洋用2米長的吸管,不僅成功喝到了芒果汁還表示“很輕松”。

微重力環(huán)境下,扳手居然會(huì)“調(diào)頭”?

陳冬將空間站中的工具,T字扳手在空中旋轉(zhuǎn)后,扳手居然會(huì)自己翻身。時(shí)而頭朝上,時(shí)而頭朝下,反復(fù)不停。更為神奇的是,當(dāng)他將兩個(gè)扳手同時(shí)旋轉(zhuǎn)時(shí),它們展現(xiàn)出了完全不同的旋轉(zhuǎn)姿態(tài)。

太空科普課上,航天員還向同學(xué)們介紹了中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況,并展示了手套箱剪株操作。

授課期間,航天員還通過視頻通話形式,與地面課堂師生進(jìn)行了實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。

宇宙浩瀚,探索無限,“天宮課堂”下一課不見不散!記者柯立

【揭秘】

在“新教室”問天實(shí)驗(yàn)艙上課有什么不一樣

“天宮課堂”推出以來,已經(jīng)成功舉行了三次太空授課,那么“天宮課堂”到底是怎么備課的?本次的“天宮課堂”與以往有何不同?什么樣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目才能入選?不同的課程設(shè)計(jì)有何講究?

“天宮課堂”到底怎么備課?

“天宮課堂”授課專家組成員、北京交通大學(xué)副教授陳征:多個(gè)領(lǐng)域的專家參與了“天宮課堂”備課,包括航天系統(tǒng)的專家、高校教師與科研人員、中小學(xué)老師等?!疤鞂m課堂”開課前,航天員需要反復(fù)測試保證實(shí)驗(yàn)效果,他們把測試結(jié)果反饋給地面的專家組,對(duì)內(nèi)容進(jìn)行反復(fù)確認(rèn)和溝通。大家看到的授課內(nèi)容只有幾十分鐘,但實(shí)際上準(zhǔn)備過程很長。

什么課程能入選“天宮課堂”?

中國航天員科研訓(xùn)練中心航天員訓(xùn)練教員石玉生:我們?cè)谶x擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)候,主要有以下幾點(diǎn)考慮:第一是天地的現(xiàn)象差異一定要顯著,第二是科學(xué)原理要清晰,第三是整個(gè)的視覺效果要好,要具有傳播性,能夠起到真正的科普效果。這次授課,相比前幾次授課有了進(jìn)一步的創(chuàng)新,首先就是航天員老師將在全新的問天實(shí)驗(yàn)艙段授課,演示天地迥異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)一步激發(fā)同學(xué)們對(duì)于日?,F(xiàn)象的思考;同時(shí)還將首次展示空間站植物研究項(xiàng)目的科學(xué)實(shí)驗(yàn)操作,進(jìn)一步展現(xiàn)我們國家的空間站作為國家太空實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)大科研能力。

太空授課的課程設(shè)計(jì)有何講究?

“天宮課堂”授課專家組成員、北京交通大學(xué)副教授陳征:“天宮課堂”第一課主要面向小學(xué)生,注重趣味性?!疤鞂m課堂”第二課主要面向初中生,向下輻射小學(xué)生,向上輻射高中生和全社會(huì)的愛好者,有關(guān)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容增加了,在保持趣味性的同時(shí),讓大家了解科學(xué)家在上面干什么,科學(xué)實(shí)驗(yàn)做什么?!疤鞂m課堂”第三課則更加深入、更加立體,參與性更強(qiáng)。

本次“天宮課堂”有哪些不同?

本次中國空間站“天宮課堂”與以往大有不同,不光是“主講老師”由神十四航天員乘組首次擔(dān)任,授課環(huán)境也有了很大的變化。

“天宮課堂”的“講堂”在以往天和核心艙的基礎(chǔ)上,新增了問天實(shí)驗(yàn)艙,這樣“太空教師”的活動(dòng)范圍更大了,相應(yīng)在直播當(dāng)中用到的攝像機(jī)機(jī)位和保障設(shè)備變得更多,地面調(diào)度的操作也更加復(fù)雜。

北京航天飛行控制中心通信調(diào)度原旭東:我們采用了問天艙和天和艙兩艙切換跟蹤的模式,每個(gè)艙都可以下傳同樣的攝像機(jī)(圖像),包括話音。通過兩艙的話音級(jí)聯(lián)、圖像下傳,確保整個(gè)(太空授課)圖像話音流暢。兩艙接力過程中,為了保障授課效果,我們也是精心設(shè)計(jì),再結(jié)合授課腳本進(jìn)行圖像話音切換。

“天宮課堂”的直播信號(hào)主要通過“天鏈”中繼衛(wèi)星回傳到地面。在這次的太空授課中,飛控團(tuán)隊(duì)也首次采用了雙中繼衛(wèi)星分別跟蹤的方式,確保圖像話音穩(wěn)定回傳。

北京航天飛行控制中心通信調(diào)度原旭東:一顆天鏈中繼衛(wèi)星跟蹤問天實(shí)驗(yàn)艙,另外一顆中繼衛(wèi)星跟蹤天和核心艙,兩個(gè)跟蹤弧段是有交疊的,首先問天實(shí)驗(yàn)艙進(jìn)行圖像話音的下傳,然后在中間兩個(gè)星的搭接弧段,我們擇機(jī)進(jìn)行圖像話音的切換。

為確?;貍鞯降孛娴膱D像話音穩(wěn)定流暢,科技人員也制定了周密的方案預(yù)案,所有的努力都是為了向廣大青少年呈現(xiàn)一堂精彩的太空授課。

北京航天飛行控制中心通信系統(tǒng)工程師孫宇:在設(shè)備層面,圖像和話音傳輸都采用了主備份的實(shí)施方案,在鏈路傳輸上也采用了專線和聯(lián)通線路的雙備份方式。

綜合《新京報(bào)》、中國載人航天官網(wǎng)報(bào)道

【同步】

武漢物理老師帶領(lǐng)學(xué)生同步實(shí)驗(yàn) 感受“天地”大不同的科學(xué)奧秘

肺活量最大的同學(xué)也沒吸到飲料

武漢晚報(bào)訊(記者郭麗霞)昨天下午,“天宮課堂”第三課在中國空間站正式開講,神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲首次在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)面向廣大青少年進(jìn)行太空授課。武漢市任家路中學(xué)808班學(xué)生在物理老師張薇的帶領(lǐng)下,進(jìn)行了同步實(shí)驗(yàn),感受“天地”大不同中蘊(yùn)藏著的科學(xué)奧秘。

同步對(duì)比天地實(shí)驗(yàn)

尋找生活中的“毛細(xì)現(xiàn)象”

在微重力環(huán)境下流體的行為與地面會(huì)有哪些不同?

航天員陳冬、劉洋展示了失重環(huán)境下液體顯著的毛細(xì)現(xiàn)象。在太空實(shí)驗(yàn)中,由于沒有了重力束縛,流體表面張力作用“大顯神威”,驅(qū)動(dòng)塑料管里的液面不斷上升,很快達(dá)到了管頂。跟隨“天宮課堂”,武漢市任家路中學(xué)808班學(xué)生也同步做起了毛細(xì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)。

張薇老師首先帶同學(xué)們做起了“流動(dòng)的顏色”實(shí)驗(yàn),利用有著細(xì)小纖維的紙巾和裝有藍(lán)色、黃色色素水的燒杯,讓同學(xué)們?cè)谟^察紙巾吸水變色的同時(shí),體驗(yàn)毛細(xì)現(xiàn)象。她告訴大家,毛細(xì)現(xiàn)象是由液體的表面張力引起的,水在接觸紙以后,由于毛細(xì)現(xiàn)象會(huì)沿纖維間的細(xì)小縫隙運(yùn)動(dòng),這也是物體間分子力的主要表現(xiàn)。毛細(xì)管插入浸潤液體中,管內(nèi)液面上升,高于管外液面;毛細(xì)管插入不浸潤液體中,管內(nèi)液體下降,低于管外液面。

毛細(xì)現(xiàn)象在生活中也很常見,比如酒精燈里的酒精會(huì)沿著棉線上升,毛巾擦汗,花盆自動(dòng)蓄水。但是,有些情況下,毛細(xì)現(xiàn)象是有害的,例如建筑房屋的時(shí)候,分布在土壤內(nèi)部相互貫通的孔隙可以看成是許多形狀不一、直徑各異、彼此連通的毛細(xì)管,地基中毛細(xì)管又多又細(xì),它們會(huì)把土壤中的水分引上來,使得室內(nèi)潮濕。

隨后,孩子們利用毛細(xì)效應(yīng),自己設(shè)計(jì)了簡易的凈水裝置,可在野外環(huán)境中快速得到較為干凈的水源。

2米長的吸管喝飲料

在地面上能不能辦到

“天宮課堂”上,劉洋用一根長達(dá)2米的吸管輕松喝到了飲料,讓孩子們大呼有趣。在我們地球上,用一根長長的吸管能不能喝到水呢?他們又在張薇老師的引導(dǎo)下,動(dòng)手做起了實(shí)驗(yàn)。

“劉洋輕松喝到了飲料,我卻猛吸十幾口都沒把可樂吸上來,太費(fèi)勁了!”同學(xué)中肺活量最大的肖昊勇自告奮勇參加實(shí)驗(yàn),卻發(fā)現(xiàn)用長吸管很難把飲料喝進(jìn)嘴里,這是怎么回事呢?對(duì)比天地實(shí)驗(yàn),他明白了這是由于地球重力環(huán)境造成的。后來,同學(xué)們借用抽氣機(jī),才“吸”到了長吸管里的飲料。

那么,是不是只要有了抽氣機(jī),再長的吸管也能把飲料“吸”上來?師生又來到教學(xué)樓外做起了實(shí)驗(yàn)。他們把“飲料”放在一樓地面上,在三樓走廊上利用抽氣機(jī)吸水,水面一開始迅速上升,后來越來越慢,最終停在9米附近的位置就不動(dòng)了。這又是什么原因呢?

張老師告訴他們,我們正常的大氣壓約為十的五次方帕斯卡,而水的密度是一克每立方厘米,即使把管內(nèi)的空氣抽完,大氣壓也只能支持10米高的水柱,而實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中,吸管無法達(dá)到真空狀態(tài)。

感受“天地”大不同

點(diǎn)燃孩子們的科學(xué)夢(mèng)

航天員介紹在中國空間站開展的水稻和擬南芥種植研究情況時(shí),孩子們聽得聚精會(huì)神。劉思齊說:“如果我能夠登上太空,我希望能研究種植出周期短、生長快的糧食作物,比如水稻,嘗試在太空艙里實(shí)現(xiàn)自給自足?!睏钗趼矊?duì)人類在外太空的科學(xué)探索充滿興趣,她說:“我要學(xué)習(xí)宇航員叔叔阿姨的這種科學(xué)精神,探索宇宙未知的奧秘?!?/span>

任家路中學(xué)物理老師張薇說,這次帶同學(xué)們做的吸水實(shí)驗(yàn)與大氣壓有關(guān),這是八年級(jí)下學(xué)期即將講到的物理知識(shí)點(diǎn),孩子們對(duì)此產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣,而興趣是最好的老師。

“沒有科學(xué)精神和科學(xué)方法,便難以在科學(xué)之海奮楫行舟?!比渭衣分袑W(xué)教學(xué)校長洪中元說,學(xué)校一直很重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),引導(dǎo)孩子們關(guān)注物理等學(xué)科在生活中的應(yīng)用。這次利用“天宮課堂”這個(gè)很好的教育契機(jī),學(xué)校組織師生開展同步實(shí)驗(yàn),希望在傳授科學(xué)知識(shí)的同時(shí),普及科學(xué)方法,點(diǎn)燃孩子們學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。

【盤點(diǎn)】

已有6位“太空教師”

精彩亮相“天宮課堂”

昨天下午,“天宮課堂”第三課開課。本次太空授課繼續(xù)采取天地互動(dòng)方式,3名航天員在軌介紹展示中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙工作生活場景。

由于前兩次“天宮課堂”的老師都由神舟十三號(hào)航天員翟志剛、王亞平、葉光富擔(dān)任,而第三次太空課的任課老師則是神舟十四號(hào)航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲,至此已經(jīng)有6位航天員成為“天宮課堂”的“太空教師”。

2021年12月9日,“天宮課堂”在天宮一號(hào)內(nèi)進(jìn)行了首次太空授課,“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富與地面課堂師生互動(dòng)交流。首次太空授課進(jìn)一步拉近了青少年與載人航天的距離,持續(xù)興起探知航天奧秘、學(xué)習(xí)航天知識(shí)的熱潮。

2022年3月23日下午,“天宮課堂”第二課在中國空間站正式開講并直播,神舟十三號(hào)乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富進(jìn)行授課。

昨天下午是在中國空間站內(nèi)的第二次太空授課,也是中國航天員第三次進(jìn)行太空授課。

今年6月5日,神舟十四號(hào)載人飛船成功發(fā)射,陳冬、劉洋和蔡旭哲順利進(jìn)駐空間站天和核心艙,正式開啟為期6個(gè)月的在軌駐留。

綜合新華社、央視、澎湃新聞報(bào)道

【本地】

給航天員寫信的武漢小學(xué)生

本次“天宮課堂”又有新收獲

武漢晚報(bào)訊(記者楊楓 通訊員王燁)昨天下午,“天宮課堂”第三課開講,來自武昌區(qū)未來實(shí)驗(yàn)小學(xué)南湖校區(qū)的學(xué)生們?cè)诳茖W(xué)老師的指導(dǎo)下,認(rèn)真觀看了“天宮課堂”,并動(dòng)手制作航空航天模型。

昨天,該校學(xué)生陳思語和鄒雨宸在科學(xué)教師劉嫚的帶領(lǐng)下,觀看“天宮課堂”第三課。當(dāng)熒幕里的“天宮教師”陳冬、劉洋、蔡旭哲給全國少年們揮手致意時(shí),陳思語和鄒雨宸也興奮地朝屏幕久久地招手致意?!拔覀円幌氲饺焕蠋熆催^我們的親筆信,就特別激動(dòng),還有一種特別的親近感?!标愃颊Z說。

今年5月,陳思語和鄒雨宸參加了由新華社、少年航天局等單位主辦的“寫給航天員的一封信”活動(dòng),其中陳思語的信被選中,遞送給了中國航天員。

天空課堂上,學(xué)生們認(rèn)真觀察思考。課堂中關(guān)于太空種子和太空植物的介紹環(huán)節(jié),讓師生們格外有親切感?!拔覀冃@中就有來自太空的植物種子,并由師生們共同養(yǎng)殖,有水稻、豇豆等植物,從播種、生長到結(jié)果,師生們都通過自然筆記進(jìn)行了詳細(xì)記錄,是非常好的科普實(shí)踐活動(dòng)?!痹撔?茖W(xué)教師劉嫚說。

看完天宮課堂,學(xué)生們激動(dòng)不已。陳思語更是發(fā)揮特長,潑墨寫下書法作品——“承載航天夢(mèng),鑄就中國魂”。陳思語說,5月份給航天員寫信的時(shí)候,也隨信給叔叔阿姨們寫下書法作品。這次看完天宮課堂后,也抑制不住心中的激動(dòng)之情,再次寫下書法作品,送給航天員們。“感謝你們帶著中國人的夢(mèng)想走向宇宙,你們是激勵(lì)我們青少年不斷向前的動(dòng)力。我也會(huì)努力發(fā)奮學(xué)習(xí),成為祖國的棟梁之材,美麗中國的航天傳奇,需要我們?nèi)グl(fā)揚(yáng),去再創(chuàng)輝煌!”陳思語說。

(武漢晚報(bào)2022年10月13日第8版)

來源:武漢晚報(bào)


責(zé)任編輯:侯哲
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