3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”再度开课,这是中国航天员第三次太空授课,也是神舟十三号航天员乘组第二次太空授课。 “太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富演示了太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验等。昨天记者在岛城多所学校了解到,学校组织学生居家观看的同时,也为学生提前预留了“节目单”,让学生在“天宫课堂”中,尽情探索浩瀚星空。
为学生提前准备“引导单”
水油分离实验、太空抛物实验,介绍核心舱高微重力、无容器实验机柜……昨天16时许,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富按时出现在荧屏中,他们相互配合,为全国中小学生带来一堂生动有趣的太空实验课。
“太有趣了!原来太空里也会‘下雪’! ”青岛宁安路小学一位接受采访的学生告诉记者,得知“天宫课堂”第二课开播,下午不到4点钟,就拿出老师预留的课堂“引导单”守在电视前等着。有了这张“引导单”,那些听起来专业又难懂的名词,通过宇航员的在线讲课,便通俗易懂了。
原来,为了让学生在此次“天宫课堂”第二课中更加深刻体会宇宙奥秘,青岛宁安路小学的老师,提前根据此次“天宫课堂”的授课内容预告,为学生准备了“引导单”。 “什么是水油分离?液桥是什么?这份‘引导单’能够帮助学生们做好提前预习。”青岛宁安路小学教导处副主任莫馨说。
“发引导单,提前预告学生回家观看,能引发学生深度思考。 ”莫馨说,“天宫课堂”第一课就组织学生们观看过,这一次便多了许多经验。青岛宁安路小学作为一所天文特色学校,虽然当下正处于疫情居家学习状态,但学校也没有放松对孩子们的契机教育,提前发出授课预告,班主任在线上带领孩子们观看天宫太空授课并设置学习单,带领同学们再次深入研究太空课堂演示实验,进行航空航天探索,激发星空梦想。
神奇实验唤起学生学习热情
在太空中,我们会正常流泪吗?在微重力下,拧一下吸水的白布会产生怎样的现象? “太空教师”在“天宫课堂”第二课中,不仅为学生展示了有趣的太空实验,还为学生演示如何在太空中制作中国非遗技艺——扎染。 “像一副手套一样!拧出来的水会附着在手上,完全与我们在生活中不同!”青岛嘉峪关学校四年级学生郝昱铭说:“这一幕仿佛发生在‘魔法世界’。”当王亚平对着屏幕向同学们展示如何在失重状态下令饱和液体结晶现象时,青岛太平路小学一位二年级学生从书桌前惊讶地站起来:“像魔法一样的宇宙,好神奇……”
“好精彩”“好厉害”……青岛嘉峪关学校教学研究中心主任田红霞告诉记者,我们在家长群里看到,孩子们炯炯有神地盯着电视里的航天员,饶有兴致地体会每一项实验。几乎每个实验都让孩子们惊讶地喊出声来,孩子们对太空知识探索十分有动力。
“‘天宫课堂’让科学更容易走进人心,也让科普课被重新定义,展现了中国科技的自信,不仅点亮了青少年航天梦想,也让‘中国故事’在太空宣讲,极大地增强了孩子们心中的民族自信。 ”莫馨说,中国航天员们的太空授课,已经为孩子们开启了神奇的太空之旅。
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空间站、地球之间架“鹊桥”
“天宫课堂”第二课的内容要从约400公里外的宇宙空间传回地球,不是一件简单的事,这背后离不开一些高科技航天设备的支持。据中国航天科技集团八院消息,高速通信处理器是天地通信的“利器”之一,它在中国空间站与地球之间架起一座无形的“鹊桥”,使得中国空间站上的图像、话音数据以及其他载荷用户数据,能实时地、准确地在这个无形“桥梁”上通过,传送到地球。“以往,由于技术所限,天地通信只有一条‘羊肠小道’,而今,中国空间站和地面的通信却是一条实实在在的高速公路,图像、话音数据都是这条路上的车辆。”高速通信处理器的技术负责人朱浩文说。
在“天宫课堂”的授课中,航天员老师们与地面的学生交流,离不开中国航天科技集团八院电子所研制的空间站话音处理器。据介绍,该话音处理器能实现中国空间站舱内、舱间、天地、出舱,以及核心舱和神舟飞船之间的音频通话,天地间实时通话的时延在1秒以内。此外,这次“天宫课堂”连线中使用的摄像机种类繁多,有用于舱内环境监视的广角定向摄像机,有用于细节监视的变焦云台摄像机,还有用于直播授课的便携无线手持摄像机。机位众多、视角各异、远近兼顾,保证了全过程画质的细腻和流畅。
本版撰稿(除署名外)观海新闻/青岛早报记者 钟尚蕾 图片由受访人提供
“天宫课堂”划重点
翻跟头的“冰墩墩”
北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”压轴登场,王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,一向憨态可掬的“墩墩”姿态格外轻盈,接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线,稳稳站在了叶光富手中。太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。在空间站中,“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响,保持近似匀速直线运动。
温热的“冰球”
透明的液球飘在半空中,王亚平用一根小棍点在液球上,球体瞬间开始“结冰”,几秒钟变成通体雪白的“冰球”。王亚平说,这枚“冰球”摸上去是温热的。太空“冰雪”实验实际上是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程,过程当中会释放热量。这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末,为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核,进而析出三水合乙酸钠晶体。
“拉不断”的液桥
叶光富将水分别挤在两块液桥板上,水球状似倒扣着的碗。液桥板合拢,两个水球“碗底”挨“碗底”;液桥板分开,一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连;王亚平再将液桥板拉远,液桥变得更细、更长。微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常生活中的液桥不易被察觉,比如洗手时指尖的小液柱。而在空间站里,航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥。
“分不开”的水和油
王亚平用力摇晃一个装有水和油的瓶子,让水油充分混合,瓶中一片黄色。时间一分一秒过去,瓶中没有发生任何变化,油滴仍然均匀分布在水中。叶光富前来助力,抓着系在瓶上的细绳甩动瓶子。数圈后,水油明显分离,油在上层,水在下层。水和油之所以“难舍难分”、长时间保持混合态,是由于在微重力环境下密度分层消失了,也就是浮力消失了。 文图据新华社



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