天宮課堂

丁零零……上課啦！歡迎來到“天宮課堂”！遠在距地球表面400公里以外的中國空間站內，三名航天員身穿藍色艙內工作服，向全國青少年揮手致意。2021年12月9日15時40分，“天宮課堂”第一課正式開講。

當穩(wěn)定清晰的畫面和清脆響亮的聲音從九天之外傳來，中國科技館內直播授課地面課堂爆發(fā)出熱烈的掌聲。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、葉光富擔任“太空教師”，在中國空間站為廣大青少年帶來了一場精彩的太空科普課。三人介紹并展示了空間站的工作生活場景，演示了微重力條件下的細胞學實驗、人體運動、液體表面張力等神奇現(xiàn)象，并講解了實驗的科學原理。這些天地間差別巨大的現(xiàn)象，令同學們贊嘆不已。

中國是世界上第二個完成太空授課的國家。從2013年的“太空授課”到今天的“天宮課堂”，時隔八年，中國航天人再次將太空世界的奇妙通過一條“信息天路”傳遞給了全國乃至世界的青少年們。精彩的太空授課內容，展示了中國航天的自信、開放與強大。

鏡頭1天地連線：感受航天員的空間站生活

開課導覽

開場白：我們是“感覺良好乘組”

寬敞整潔的空間站核心艙中，一個黃色陀螺旋轉著出現(xiàn)在鏡頭中，王亞平的聲音響起：“太空探索永無止境，隨著不斷旋轉的陀螺，我們已經(jīng)從神舟十號任務，進入了空間站時代。歡迎來到‘天宮課堂’！”王亞平和同學們打起招呼，并風趣地介紹身邊的“感覺良好乘組”。“嗨，同學們好，我是指令長翟志剛。”“同學們好，我是航天員葉光富。”

導覽一：核心艙睡眠區(qū)

明亮的空間站核心艙中，王亞平帶著同學們逛起了“太空之家”。核心艙有三個睡眠區(qū)。王亞平的睡眠區(qū)里貼著家人的照片，十分溫馨。透過舷窗，太空和地球美景盡收眼底。

導覽二：太空廚房

在太空廚房，太空櫥柜里有加熱裝置、飲水分配器、食品冷藏箱。王亞平輕輕拉開食品冷藏箱，掏出一個新鮮的蘋果。飲水分配器是取用生活用水的地方。王亞平說，隨著技術的進步，空間站艙內的生活用水已經(jīng)實現(xiàn)了再生，每滴水都會做到物盡其用。

導覽三：臉腫、肌肉萎縮，都是失重惹的禍

1.臉都腫了，健身不能停

“失重環(huán)境，血液分布和地面不同，下部的血液上涌，所以我們的臉會看起來胖胖的。這會影響健康，所以我們要通過很多種鍛煉方法對抗失重生理效應。”王亞平演示了如何使用太空跑步機、太空自行車。

2.對抗肌肉萎縮，咱有高科技“企鵝服”

為了展示如何對抗太空失重，葉光富給翟志剛當起了模特。翟志剛介紹，為了防止失重造成的肌肉萎縮，除了鍛煉工具，還有個“秘密武器”，就是穿在葉光富身上的“企鵝服”。它有很多拉帶讓肌肉保持張力，對抗肌肉萎縮。“小小服裝背后，濃縮著航天科技專家的巧思妙想。”翟志剛說。

鏡頭 2天地實驗：令人驚呼神奇的科學原理

實驗一：艱難的行走和轉身

“在太空能正常行走嗎？”葉光富嘗試像在地面一樣走路。但剛“踩”了幾下，就不由自主地飄了起來，引得大家一陣笑。“在太空沒有重力，無法像在地面一樣正常行走。”王亞平揭示了答案。“不光是走路，太空轉身也和地面有很大差別，我們在太空轉身很難。”王亞平請葉光富示范太空轉身的難度，游泳式、吹氣式都不行，最后舉起單臂不斷轉圈，終于轉身成功。

原理：太空轉身實驗的關鍵詞是角動量。角動量是描述物體轉動的物理量。這個實驗展現(xiàn)的是在微重力的環(huán)境中，航天員在不接觸空間站的情況下，驗證“沒有外力矩，物體會處于角動量守恒”。也就是說，航天員上半身向左轉時，因角動量守衡，下半身就會向右轉，因此無法實現(xiàn)轉身。

實驗二：太空中，乒乓球入水不會浮起來

地面課堂上，同學們把乒乓球放在水杯里，球會浮起來。而在空間站里，球卻停留在了水中。

原理：這個實驗所展現(xiàn)的是浮力和重力伴生的現(xiàn)象。浮力來源于重力引起的液體在不同深度的壓強差。當重力消失時，液體內部壓強相同，浮力也就消失了。地球表面難以讓浮力消失，這個實驗很難直觀地展示出來。在空間站的微重力條件下，浮力和重力之間的伴生關系就可以非常清楚地顯現(xiàn)。

實驗三：水膜張力讓折紙花朵在水面上綻放

王亞平拿出她和女兒在地球上一起準備的花朵折紙放入厚水膜中，花朵邊旋轉邊“開”了起來，“我們得到了一朵在太空中盛開的花，非常美麗。”王亞平動情地說。王亞平勉勵同學們：“你們都是祖國的花朵，含苞待放，未來是你們的，希望你們的夢想都能在宇宙中綻放。”

原理：這是因為水面一部分運動較快的分子不斷跑到空氣中去（水蒸發(fā)），使水分子間的距離變大，分子間的引力大于斥力，從而形成了所謂的張力，使得水面好像有一層“表皮”。所以折紙花朵才能綻放在水面上。

實驗四：神奇的泡騰片水球

王亞平往水膜里不斷加水，利用失重環(huán)境下水的表面張力，做出一個在地面上無法做出的水球。隨后她注入藍色顏料，放入半片普通的維生素泡騰片。瞬間，水球變成了藍色。氣泡不斷產生，但并沒有離開水球。

原理：在失重環(huán)境中浮力消失，氣泡不再上浮，而是相互擠壓。這個水球因此會被氣泡撐得更大，這樣就能看到水球一點點膨脹的效果。

鏡頭 3天地互動：天宮課堂點燃科學夢想

同學提問一：地面和太空可以互通郵件嗎？

“我們目前在核心艙可以向地面發(fā)郵件，也可以視頻。周末休息的時候，還可以和家人雙向通話。不過，目前我們與地面的郵件通信需要特殊處理，暫時收不到同學們發(fā)來的郵件。不過大家有什么想法，都可以在網(wǎng)上給我們留言，也歡迎大家積極評論！”葉光富回答。

同學提問二：空間站中的氧氣和二氧化碳如何循環(huán)？

“在空間站里，氧氣和二氧化碳是怎么循環(huán)的呢？”廣西地面分課堂的同學問。

葉光富回答，空間站利用電解制氧子系統(tǒng)產生氧氣，二氧化碳去除系統(tǒng)去除二氧化碳。后續(xù)還會配備二氧化碳還原子系統(tǒng)，它可以使電解制氧產生的氫氣和人體產生的二氧化碳反應產生水。“這樣就可以大大提高我們空間站的物資循環(huán)能力啦。”

“天宮老師”寄語：星空浩瀚無比，探索永無止境！

課堂的最后，每位航天員都為同學們送上了一句太空寄語——翟志剛：“同學們，太空科技，奧秘無窮，未來屬于你們！”葉光富：“星空浩瀚無比，探索永無止境，希望同學們張開夢想的風帆，向無盡的宇宙遠航。”王亞平：“飛天夢永不失重，科學夢張力無限！同學們，期待下次再見。”

（摘自《人民日報》，作者：余建斌、馮華）

角度一：太空科普有著強大的播種科學夢想的力量

“天宮課堂”：最高處授課，最深處“播種”

□評論員白佳麗

從聆聽太空里“東方紅”的旋律，到建設自己的空間站，中國航天的每一步，都體現(xiàn)了國家發(fā)展與技術進步。然而，把講臺搬到距地面400公里外的太空，用精心策劃的太空授課傳播科學知識，不僅是科技的飛躍，更是科普意識的可喜提高。

太空授課本身，就是一場全民科學素質課。中國空間站是國家太空實驗室，也是重要的太空科普教育基地，“天宮”作為科研創(chuàng)新的平臺，向民眾普及科學知識，激發(fā)孩子的科學精神與創(chuàng)新意識，是中國航天應有的態(tài)度。

科普更有著播種的力量。一群大學生設計研發(fā)的“宇宙八音盒”衛(wèi)星樂器裝置，其創(chuàng)作靈感就來自八年前的那堂太空授課。八年前坐在電視機前觀看“太空第一課”的孩子們已經(jīng)長大，八年后新的“天宮課堂”接力航天理想的“浪漫主義”教育必將指引更多青少年的太空夢遠航。

中國是世界上第二個完成太空授課的國家，如今這堂太空授課是對八年前“太空第一課”的繼承和發(fā)展。“課堂”升級了，“課表”也升級了，新的風貌下人類也將走向更廣闊的星辰大海。

當然，我們也要看到，成為科技強國與重視科普密不可分，中國的科技在飛速發(fā)展，中國的科普也應跟上步伐。如果日常科普能夠像“太空課堂”一樣新穎、有趣，我們將培養(yǎng)出更多既仰望星空又腳踏實地的追夢人。

（摘自《新華每日電訊》）

【適用話題】夢想；創(chuàng)新精神；科技強國

鏈接

宇宙八音盒

宇宙真的寂然無聲嗎？我們能聽到宇宙波動的韻律嗎？“宇宙八音盒”可以收集來自外太空的波形數(shù)據(jù)，將其轉化成宇宙的聲音基音，并用光譜生成星球的音色。通過這個裝置，體驗者能夠聽見宇宙八方的音樂與地球音樂之間的共奏，實現(xiàn)“天地共鳴”。

“太空授課”是靈感來源

2021年正在讀研究生的團隊成員林子雄，八年前還是一名初中生。“我當時是和全校同學一起看的。我印象最深的是關于兩個陀螺的演示。”“太空第一課”讓林子雄對航天專業(yè)產生了濃厚興趣，尤其是關于重力的問題。他課余時間學習了很多物理知識。后來成功考入清華大學航天航空學院。

角度二：“天宮課堂”是能提高青少年科學素養(yǎng)和愛國精神的教育契機

讓“天宮之光”照亮青春夢想

□評論員栗玉晨

2021年1月，中國科學技術協(xié)會發(fā)布的第十一次中國公民科學素質抽樣調查結果顯示，2020年公民具備科學素質的比例達10.56%，圓滿完成了《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》提出的2020年“公民具備科學素質的比例超過10%”的目標任務。大力提升青少年的科學素養(yǎng)，需要創(chuàng)造和用好更多“天宮課堂”這樣的科學教育契機。

“天宮課堂”也有助于提升青少年對國家的認同感和自信心。不管中國人進入太空，還是開展出艙，或是舉辦“天宮課堂”，這些活動都向國人展示了中國航天事業(yè)、科技事業(yè)蒸蒸日上的實力。

載人航天工程總設計師周建平曾經(jīng)回憶，是1970年從他頭頂飛過的中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”，開啟了他的科學夢想。今天，30歲左右的年青一代已經(jīng)成為載人航天工程各系統(tǒng)的技術骨干，而他們中的很多人，正是在航天員楊利偉首次登上太空那一幕的激勵下投身航天事業(yè)的。這當中，就有再次站上“太空課堂”講臺的王亞平。

只有呵護青少年的好奇心、增強他們的自信心，才能讓創(chuàng)新創(chuàng)造擁有不竭的源頭活水。“天宮課堂”是一把進入科學世界的金鑰匙，為大中小學校、幼兒園、科技館、博物館等教育機構更好成為引導和培養(yǎng)我國科技力量后備軍的“孵化器”樹立了樣本，為青少年科技教育探索“十萬個為什么”打開了更加廣闊的思路。

讓我們一起呵護被“天宮之光”照亮的青春夢想。若干年后，敢于有夢、勇于追夢、勤于圓夢的一代青少年，一定會記起來自太空的這寶貴一課。

（摘自《北京青年報》）

【適用話題】愛國；科學素養(yǎng)；好奇心

角度三：“天宮課堂”激發(fā)青少年的想象力和創(chuàng)造活力

太空課激活奇思妙想

□耿銀平

這堂課令人印象深刻的，還有孩子們提出的問題，那些問題充滿想象，甚至怪誕，但又見水平。

當下，很多孩子已被應試教育搞得筋疲力盡，不愛質疑、不愿提問。可這節(jié)神奇的太空課，讓我們看到了孩子們井噴的想象力和求異思維。

看來只要我們?yōu)楹⒆哟罱ㄆ饘挸ǖ乃季S平臺，允許孩子思想奔放，充分理解、包容其不足，孩子潛在的發(fā)散性思維就能夠噴薄而出。

“問題是接生婆，它能幫助新思想誕生”，讓太空課激活我們的奇思妙想，也激活更多的“地面課”，激活孩子們的批判性和創(chuàng)造性思維。

（摘自《人民日報》）

【適用話題】想象力；應試教育；創(chuàng)新思維

更多友網(wǎng)留言

@親密空間-張偉：太難描述我現(xiàn)在有多激動了（我在餐廳吃晚飯時觀看，竟然激動到流淚）。這個課堂實在太牛了，雖然看上去只是一節(jié)課，但實際上顯示的是中國的綜合實力。我實在是沒想到空間站還能用來上物理課，甚至宇航員也愿意成為老師來激勵和教導孩子們，這必定會激勵更多中國人去擁抱星辰大海的夢想。

@小豌豆圓餅：“地球是人類在宇宙中的搖籃，但是人類不可能永遠生活在搖籃里。”如今我們已經(jīng)擁有了自己的空間站，相信未來中國人的腳步，一定會踏入月球、火星和更遠的深空。

@Leaves_July：比金錢更珍貴的是知識，比知識更珍貴的是無休止的好奇心，而比好奇心更珍貴的，是我們頭上的星空。

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