昨日,“天宮課堂”第一課正式開講。圖為翟志剛介紹航天員“企鵝服”。圖/IC photo
昨日,“天宮課堂”第一課正式開講。圖為王亞平進行水球光學實驗。圖/IC photo
昨日,“天宮課堂”第一課正式開講。圖中王亞平在展示太空跑步機。圖/IC photo
昨日,學生們在北京中國科技館聽課。當日,“天宮課堂”第一課開課,神舟十三號乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富在空間站進行太空授課。新華社記者 金立旺 攝
昨日,培新小學天壇校區(qū),學生們在觀看直播時頻繁為航天員鼓掌。新京報記者 劉洋 攝
昨日,東四九條小學,同學們觀看“天宮課堂”第一課。新京報記者 李木易 攝
據中國載人航天工程辦公室消息,北京時間12月9日15:40,“天宮課堂”第一課正式開講,時隔8年之后,中國航天員再次進行太空授課?!疤战處煛钡灾緞偂⑼鮼喥?、葉光富為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課,這是中國空間站首次太空授課活動。
在約60分鐘的授課中,神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富生動介紹展示了空間站工作生活場景,演示了微重力環(huán)境下細胞學實驗、人體運動、液體表面張力等神奇現象,并講解了實驗背后的科學原理。授課期間,航天員通過視頻通話形式與地面課堂師生進行了實時互動交流。
此次太空授課活動進行了全程現場直播,在中國科技館設地面主課堂,在廣西南寧、四川汶川、香港、澳門設4個地面分課堂,共1420名中小學生代表參加現場活動。
授課活動由中國載人航天工程辦公室聯合教育部、科技部、中國科協、中央廣播電視總臺共同主辦,中國科技館及載人航天工程相關參研參試單位提供支持。
后續(xù),“天宮課堂”將持續(xù)開展太空授課活動,積極傳播載人航天知識和文化,持續(xù)開展形式多樣、內容豐富的航天科普教育。
翟志剛介紹航天員“企鵝服” 可預防失重帶來的肌肉萎縮
課程開始,一個旋轉的陀螺將人們的視角帶入中國空間站天和核心艙,王亞平、翟志剛、葉光富相繼出現在屏幕上。
首先,王亞平帶領大家參觀了航天員的睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)和“太空廚房”,還從冰箱中拿出一顆蘋果展示給大家。
隨后,王亞平展示了太空跑步機、太空自行車等在軌鍛煉設備?!笆е丨h(huán)境會導致航天員的血液分布和地面不同,下肢的血液上涌,所以我們的面部看起來會‘胖胖的’?!蓖鮼喥浇榻B,為了保持健康,航天員會采用很多方法來對抗失重生理效應,在軌鍛煉就是很重要的一部分。
“同學們,有誰知道失重對我們身體會產生什么影響?”翟志剛提問。隨后他講解道,失重對心血管、骨骼、肌肉有影響,“為了預防失重導致我們肌肉萎縮,在我們空間站里,除了有跑臺、自行車、拉力器以外,還有一件秘密武器?!?/p>
葉光富身穿秘密武器“企鵝服”。翟志剛介紹,“企鵝服”內部結構特殊,胸部、背部、大腿前側和后側等部位的拉帶都有調節(jié)環(huán),用來調節(jié)彈力拉帶的松緊?!巴ㄟ^這些拉帶把人體給束縛緊,使肌肉可以長時間保持一定的張力,就可以有效預防失重帶給我們的肌肉萎縮?!?/p>
葉光富演示細胞實驗 心肌細胞在顯微鏡下閃光
授課中,葉光富演示了微重力環(huán)境下的細胞實驗。
葉光富介紹,目前開展的是失重條件下細胞生長發(fā)育的有關研究。在用于觀測細胞的電腦旁,是一個用于培養(yǎng)細胞的裝置。在對細胞進行培養(yǎng)時,這個裝置能夠保持適當的溫度和氣體濃度,“當細胞培養(yǎng)到了一定階段之后,我們就會把細胞拿出來進行觀察。我們會用到醫(yī)學樣本顯微觀察記錄裝置?!?/p>
葉光富說,前期他們開展了大量的有關細胞的研究,有不同周期、不同時間和不同單元的,通過人工制造的一個機動力和完全失重兩種狀態(tài)下對細胞進行培養(yǎng),然后將這兩種細胞進行對比,看兩種條件下,其生長和形態(tài)到底是一個什么樣的變化過程。然后再進一步研究它的變化規(guī)律和變化機制等等,而且選用了不同類型的細胞進行研究,有皮膚干細胞,還有心肌細胞等等。
心肌細胞在熒光顯微鏡下發(fā)出一閃一閃的熒光,葉光富告訴大家,這是細胞自身生物電的一種反應,因為這些細胞是活的,利用生物電激發(fā)熒光這一特殊手段才能看到這樣一種畫面。
提問環(huán)節(jié),有同學問在太空中能否跟在地面一樣正常行走?!鞍ィ绎h起來了。”葉光富用行動回答了他的問題。王亞平講解稱,在太空中由于沒有重力的幫助,人們無法像在地面一樣行走,只能飄來飄去。隨后,葉光富還展示了太空轉身,在嘗試用游泳姿勢、吹氣等方法后,終于用旋轉手臂的方式實現了轉身。
王亞平再次演示水膜實驗 花朵折紙在水膜上綻開
在八年前的神舟十號太空授課中,王亞平曾在太空成功制成了一張漂亮的水膜,并在水膜上貼上了一個小小的道具,道具上印著一個“中國結”。
昨日在“天宮課堂”,王亞平再次演示了水膜實驗。這次她做好水膜后,拿出的是之前和女兒一起疊好的花朵折紙。
王亞平將折好的花朵小心翼翼地放置在水膜上,令人驚訝的現象出現了——花朵在晶瑩剔透的水膜上緩慢地“開放”了?!翱吹竭@朵花,我就想到了我的女兒,同學們,你們都是祖國的花朵,含苞待放,希望你們的夢想都能在廣袤的宇宙中綻放!”王亞平寄語孩子們。
隨后,王亞平往水膜上注水,讓其變成一個水球,進行了水球光學實驗。和八年前一樣,地面上的孩子們再一次透過太空中的水球看到了“倒立”的王老師。而當往水球中打入一個氣泡后,水球中出現了一正一倒兩個像。王亞平提示同學們這其中的原理,“這是因為氣泡將水球分割成了兩部分,分別成像的結果?!?/p>
此外,“天宮課堂”上還進行了浮力消失實驗、泡騰片實驗等。
■ 揭秘
三位航天員互為攝像師 授課時地面人員監(jiān)測空間站運行
在2013年6月20日的首次太空授課中,攝像機數量非常有限。艙外、艙內分別有兩個攝像機,再加上一個移動的,一共只有五臺攝像機。記者了解到,此次太空授課,空間站組合體的攝像機數量已經達到了二十多路。無論是艙外還是艙內,各個角度都會被攝像機覆蓋。此外,除數量變多,傳輸質量也變高了不少,其主要是因為鏈路的傳輸數據速度加快,可以將更為高清的畫面直接傳輸到地面。
值得注意的是,此次太空授課,每一個航天員都有自己承擔的講課部分。因此在此次授課中,沒有人充當固定的攝像師,三位航天員都要互為攝像師。
三位航天員都在專心致志地給大家上課,誰來監(jiān)測空間站的運行情況呢?據了解,在太空授課的這段時間,所有的監(jiān)測的任務會回到地面,由地面工作人員來替空間站的航天員們進行監(jiān)測。
■ 現場
北京中小學生觀看“天宮課堂” 與航天員有問有答進行互動
昨日15時40分,“天宮課堂”第一課開講,北京市不少中小學在課后服務時間段組織在校學生們觀摩了這堂特殊的課。
新京報記者在中小學的線下觀摩現場發(fā)現,“天宮課堂”互動性強、做的小實驗也非常生動、神奇,雖然相隔屏幕,觀摩氣氛仍非常熱烈,孩子們頻繁鼓掌叫好,為航天員點贊。一個小時的課程結束后,學生們意猶未盡。
新京報記者 劉洋
小學生認真執(zhí)行航天員指令
培新小學天壇校區(qū)校區(qū)主管張莞霏介紹,下午3點30分是學校提供課后服務的時間,各個社團的學生會組織社團活動,此次學校挑選了與科技相關的社團進行了在線觀看。
此次太空授課活動互動性非常強。當王亞平問“同學們你看水膜像不像放大鏡呀?”教室里齊聲喊道“像!”當王亞平喊“同學們起立,向后轉”,不僅屏幕里主課堂、分課堂的同學們站了起來,教室里的孩子們也齊刷刷站了起來,轉身背朝屏幕。小朋友們對于站起來這件事是滿臉問號,轉頭坐下去才知道,原來航天員們要給大家展示在太空中怎么轉身??粗~光富浮在空中,用力搖動一側手臂才能轉身,孩子們哈哈地笑了起來。
三名航天員不僅陸續(xù)介紹展示了中國空間站的工作生活場景,還逐一演示微重力環(huán)境下細胞學實驗、浮力消失實驗、水膜張力實驗、水球光學實驗、泡騰片實驗等。幾乎每一個實驗都讓孩子們驚訝地喊出聲來,“太牛了”“好神奇”……孩子們不吝掌聲,每次實驗后,他們都一起鼓掌。
“孩子們,這些是在我們地球上看不到的現象,你們說神奇不神奇?”“神奇!”在每個實驗場景過后,教室里的老師也與學生們進行問答和互動,可以說是“雙師課堂”。
張莞霏表示,看完直播課后,各社團會結合自身特點開展進一步的活動,比如演講與表達社團會做小的演講表達觀看直播感受。
該校科技老師陳雪峰表示,在之后的科技課堂上,還會圍繞此次直播內容對學生進行進一步的科普和回顧。
中學生結合學科知識理解實驗
小學的孩子們看得熱鬧,中學孩子們也同時被吸引著。中國科學院附屬實驗學校組織了全校的中學生和老師們集體觀看了“天宮課堂”。
高一一班班主任王珂介紹,利用選修課時間觀摩了“天宮課堂”,她發(fā)現孩子們學習氛圍高漲?!半m然我是英語老師,但這樣的課堂對我自己而言也很有意義,太空的實驗是在生活中很難接觸到的?!?/p>
正在讀高中的學生們更是結合學科知識去理解實驗。高二學生王皓雪說,航天員做的水球實驗,應用到了初中物理上的透鏡原理,在王亞平老師在水球里打進了氣體,讓她看到了造像,“形成了雙重的人像,一正一反,和我學過的東西很貼合,在地球上看不到這么神奇的景象。”王皓雪說,她平時了解航空知識很淺顯,回家后會在網上再查一查資料深入學習。
高一學生李奕林感覺水球里邊放泡騰片的實驗打開了自己的“腦洞”。他以前在和外國學生的交流中,做了一個與泡騰片有關的實驗,就是看泡騰片在熱水和冷水中的溶解速度。他們沒想到,這泡騰片被帶到太空的水里,溶解產生了那么多的氣泡還沒有爆開。
“我對航天工作非常感興趣,小學的時候就想能當航天員是多么好?!崩钷攘指锌馈#ㄓ浾?張建林)
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