? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? “天宮課堂”：中國科普新高度

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2022-03-29? ?青野云麓

2022-03-29 來源：人民網(wǎng)

“飛天夢永不失重，科學(xué)夢張力無限”。3月23日下午，第三次“天宮課堂”如約舉行，在約400公里高的環(huán)地球軌道上，神舟十三號乘組指令長翟志剛和航天員王亞平、葉光富攜手開講，在近1個(gè)小時(shí)的授課過程中，不僅現(xiàn)場演示了豐富多彩的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且以天地連線的方式回答了地面課堂的學(xué)生提出的問題。通過中國國家廣播電視總臺多個(gè)頻道和數(shù)個(gè)新媒體平臺，此次“天宮課堂”向全球同步直播。

“天宮課堂”始于2013年6月20日。彼時(shí)，神舟十號乘組成員、航天員王亞平在航天員聶海勝和張曉光的配合下，在天宮一號空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了中國首次太空授課，為全國6000多萬中小學(xué)生演示了失重環(huán)境下獨(dú)特的物理現(xiàn)象，并進(jìn)行了天地互動(dòng)交流。從此之后，“天宮課堂”開始成為中國開展科學(xué)知識普及的一大知名國家品牌。隨著天和核心艙成功發(fā)射，中國天宮空間站進(jìn)入在軌建造階段，“天宮課堂”變得活躍起來，接連于2021年12月和近日兩度開課，神舟十三號乘組的3名航天員華麗轉(zhuǎn)身為循循善誘的科學(xué)課教師，在九天之上向全球觀眾演示了一批精心設(shè)計(jì)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)并揭示背后的科學(xué)道理，激發(fā)了世界各國民眾特別是廣大青少年朋友探求科學(xué)規(guī)律、探索宇宙奧秘的熱情。在此過程中，中國的科普事業(yè)也邁上前所有的新高度。

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實(shí)驗(yàn)異彩紛呈

互動(dòng)熱火朝天

拋出去的北京冬奧會吉祥物“冰墩墩”玩偶沒有沿拋物線方向下墜、落下，而是給人以沿著直線做勻速運(yùn)動(dòng)的感覺。一種過飽和溶液被從袋子中沿著短管擠出，在短管端形成液體球，而后懸浮于空中，被一條短棒一碰，液體球就像被施了魔法一般，很快通體“結(jié)冰”，成為一個(gè)冰球。在兩塊小塑料板上分別擠上些許水，形成了兩個(gè)小水球，而后被輕輕靠近，兩個(gè)小水球就融為一體并在塑料板間形成一個(gè)數(shù)厘米長的液體小“橋”。植物油與水在小瓶中交融混合后卻不能自己分離開，而用繩子拴住一端，再用手臂甩上一陣后，水與油成功分離了……

第三次“天宮課堂”這些扣人心弦的瞬間讓很多學(xué)生不斷思考、回味。的確，這些空間站微重力環(huán)境下所演示的現(xiàn)象，與在地面上所看到的差異如此之大，完全超越了日常的經(jīng)驗(yàn)和感知，很多學(xué)生依然在興趣盎然地繼續(xù)思考、追尋背后所包含的科學(xué)道理?！拔业暮⒆涌赐曛辈ナ谡n后，寫了篇日記，提出了好幾個(gè)關(guān)于太空的問題。我認(rèn)為這是他寫的最好的日記。這幾天，他一直在查資料，找答案。太空課堂真是讓他大開眼界，感謝中國空間站上的航天員老師們！”一位家長在社交媒體上這樣寫道。

“天宮課堂”不是教師“自上而下”單向講解和演示實(shí)驗(yàn)的過程，而是有問有答的雙向互動(dòng)。王亞平老師給學(xué)生們留下這樣的問題：從地面上來看，空間站上近似勻速直線運(yùn)動(dòng)的“冰墩墩”應(yīng)該是什么運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？液態(tài)金屬球在冷卻過程中，為什么會出現(xiàn)再輝現(xiàn)象？網(wǎng)友和地面課堂的學(xué)生向航天員老師提出了多個(gè)問題。比如，空間站里流淚是什么感覺？空間站無容器實(shí)驗(yàn)柜可以用來做什么研究？對這些問題，航天員老師給予了細(xì)致的回答和講解。

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“天宮”自帶流量

課堂精心設(shè)計(jì)

縱觀已經(jīng)開展的三次教學(xué)活動(dòng)，我們不難發(fā)現(xiàn)，“天宮課堂”設(shè)置精心，生動(dòng)鮮活，富有吸引力，彰顯了組織者和實(shí)施者的用心程度和專業(yè)性。

“天宮課堂”無疑是自帶“流量”，天然具有吸引力，但是如果不能很好地進(jìn)行課堂教學(xué)內(nèi)容選擇、設(shè)計(jì)特別是演示實(shí)驗(yàn)選擇，教學(xué)效果就可能大打折扣。據(jù)了解，“天宮課堂”的教學(xué)內(nèi)容是在確保絕對安全的前提下，精心選擇航天員容易操作、實(shí)驗(yàn)效果容易觀察并且與地面效果反差大的內(nèi)容和項(xiàng)目。于是，人們看到“天宮課堂”呈現(xiàn)了一些微重力環(huán)境下，與物體運(yùn)動(dòng)、液體浮力、液體表面張力等有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，被“潛水的乒乓球”、倒影人像的“超大水球”、附著于水膜上的中國結(jié)”等新奇的太空現(xiàn)象深深吸引。

“泡騰片加入水球”實(shí)驗(yàn)就是精心選擇教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)好例子。該實(shí)驗(yàn)最初的創(chuàng)意來自一名孩子提出的問題，有關(guān)方面在篩選時(shí)，擔(dān)心氣體從水球內(nèi)冒出可能導(dǎo)致液體濺到艙內(nèi)器件上，就沒有將其納入進(jìn)去。不過，王亞平覺得此實(shí)驗(yàn)很有創(chuàng)意并測試成功，于是就在課堂上演示出來，讓人耳目一新。

精心選擇教學(xué)用具是 “天宮課堂”的一大特色。在23日的教學(xué)中，北京冬奧會上的“明星”冰墩墩閃亮登場，王亞平和葉光富通過相互拋擲冰墩墩玩偶來進(jìn)行太空拋物實(shí)驗(yàn)。據(jù)了解，該冰墩墩玩偶是航天乘組出發(fā)時(shí)，載人航天團(tuán)隊(duì)送給他們的“盲盒”之一。很多人對去年的“天宮課堂”上水膜張力實(shí)驗(yàn)中盛開的折紙花印象深刻，那是王亞平與女兒之前特意為該實(shí)驗(yàn)制作的，是色彩絢麗、飽含親情的“科技”之花。

在23日的“天宮課堂”上，人們還注意到，航天員老師在介紹高微重力實(shí)驗(yàn)柜時(shí)，展示了之前開展實(shí)驗(yàn)的視頻資料，使課堂教學(xué)內(nèi)容得到進(jìn)一步拓展和豐富。據(jù)了解，通過實(shí)驗(yàn)視頻開展教學(xué)活動(dòng)，將成為“天宮課堂”發(fā)展的方向之一。

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多方攜手打造

促進(jìn)發(fā)展演進(jìn)

“天宮課堂”是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)、中央廣播電視總臺等主辦，中國科技館及載人航天工程相關(guān)參研參試單位提供支持，共同打造的科普教育國家品牌，它的成功是各方攜手努力取得的。

天宮一號空間實(shí)驗(yàn)室和天宮空間站是開展太空教學(xué)和科普的前提條件。按照“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，我國載人航天工程取得歷史性突破，所屬航天員、空間應(yīng)用、載人飛船、運(yùn)載火箭、發(fā)射場、測控通信、著陸場、空間實(shí)驗(yàn)室等8大系統(tǒng)都取得重大成就。2011年底，中國科協(xié)向中國載人航天工程辦公室建議，以神舟十號發(fā)射并與天宮一號對接為契機(jī)，由航天員在太空為青少年講授科學(xué)課。這一建議得到了中國載人航天辦公室的積極響應(yīng)，在神舟十號飛船與天宮一號交會對接任務(wù)順利完成后，“天宮課堂”首次開課。

“天宮課堂”隨著載人航天技術(shù)的進(jìn)步而發(fā)展演進(jìn)。人們發(fā)現(xiàn)，與第一次開課時(shí)相比，最近兩次 “天宮課堂”直播的畫面更加清晰、聲音延遲明顯減少。這得益于承擔(dān)天地?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)闹欣^通訊衛(wèi)星即天鏈衛(wèi)星的發(fā)展。天鏈衛(wèi)星已經(jīng)從數(shù)年前的第一代3顆衛(wèi)星，發(fā)展到目前5顆衛(wèi)星并成功發(fā)射了第二代01星?！疤戽湣睌?shù)據(jù)傳輸能力和穩(wěn)定性大大增強(qiáng)，“天宮課堂”的呈現(xiàn)效果得到明顯提升。

在校學(xué)生是“天宮課堂”服務(wù)的主要對象，各級教育行政部門和中小學(xué)校紛紛行動(dòng)起來，通過臨時(shí)調(diào)整課程等措施，動(dòng)員、鼓勵(lì)學(xué)生通過各種方式和各類媒體參與“天宮課堂”。比如，教育部提前2天在其官方網(wǎng)站發(fā)布了關(guān)于收看“天宮課堂”的提示，預(yù)報(bào)了開課時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容。

各地科技館等科普機(jī)構(gòu)也積極行動(dòng)起來，組織所在地中小學(xué)生集中收看“天宮課堂”。有的還針對教學(xué)內(nèi)容，安排相關(guān)領(lǐng)域的科技專家為學(xué)生做課前預(yù)習(xí)和課后答疑。值得一提的是，“天宮課堂”帶動(dòng)了科學(xué)熱、科普熱，一些科技專家圍繞“天宮課堂”教學(xué)內(nèi)容，自發(fā)制作科普視頻節(jié)目，通過自媒體廣泛傳播。

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擴(kuò)大地面課堂

關(guān)注網(wǎng)絡(luò)空間

通過3次授課，人們注意到，“天宮課堂”形成了“‘天宮’+地面課堂”互動(dòng)的模式，地面課堂的設(shè)置每次都有變化。

第一次授課時(shí)，地面課堂安排在位于北京的中國人民大學(xué)附屬中學(xué)。第二次授課時(shí)，地面課堂進(jìn)一步劃分為地面主課堂和地面分課堂，前者安排在位于北京的中國科技館內(nèi)，后者則有4個(gè)，分別安排在廣西南寧、四川汶川、香港、澳門。第三次授課時(shí)，地面課堂沿用了主課堂和分課堂，前者位置沒有變化，依然在中國科技館。后者則有兩個(gè)，分別設(shè)置在西藏拉薩和新疆烏魯木齊。

地面分課堂的設(shè)置和調(diào)整變化無疑擴(kuò)大了“天宮課堂”的覆蓋面，讓更多地方包括特別行政區(qū)的學(xué)生獲得與航天員老師直接交流互動(dòng)的機(jī)會，特別是直接向他們提出自己關(guān)心的科學(xué)問題的機(jī)會。

值得注意的是，“天宮課堂”在努力擴(kuò)大地面課堂覆蓋的同時(shí)，也把目光投向無限寬廣的網(wǎng)絡(luò)世界，關(guān)注并回應(yīng)廣大網(wǎng)友提出的問題。比如，在第三次授課時(shí)，航天員在回答地面課堂學(xué)生的提問之前，首先回答了網(wǎng)友提出的兩個(gè)問題，這將進(jìn)一步激發(fā)網(wǎng)友們探求科學(xué)知識的熱情。

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“天宮課堂”是科學(xué)教育的生動(dòng)實(shí)踐

2022-03-29 來源：光明網(wǎng)

所有夢想的萌發(fā)，都可能來自生命體驗(yàn)中一次微小的觸動(dòng)?！疤鞂m課堂”給許多青少年帶來了這樣的感受。這堂跨越浩瀚宇宙的太空科普課，已經(jīng)是中國空間站第二次太空授課活動(dòng)。來自神舟十三號的“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富，用一系列有趣的太空小實(shí)驗(yàn)牽引著無數(shù)青少年的目光，在他們心中播撒下科學(xué)的種子。

青少年是國家科技創(chuàng)新人才的后備力量。一個(gè)國家的崛起，從青少年熱愛科學(xué)開始。研究表明，兒童早期對科學(xué)的興趣，對后續(xù)學(xué)習(xí)以及是否從事科學(xué)領(lǐng)域工作有重要作用。2020年，我國公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例達(dá)到10.56%，但總體水平依然偏低，提升青少年群體的科學(xué)素質(zhì)任重道遠(yuǎn)。當(dāng)我們?yōu)椤疤鞂m課堂”的精彩連連點(diǎn)贊時(shí)，教育工作者、科普工作者和家長應(yīng)該思考得更深遠(yuǎn)：堪稱科普示范課的“天宮課堂”，其精神內(nèi)核是什么？能給科普和科學(xué)教育工作帶來哪些靈感？

如果我們想讓更多的青少年擁有創(chuàng)新能力、科學(xué)夢想，科普和科學(xué)教育一定要“下沉”。這一方面意味著我們要有意識地讓科學(xué)走下“神壇”，揭開神秘的面紗；另一方面要善用互聯(lián)網(wǎng)等工具，打破時(shí)空距離，讓優(yōu)質(zhì)科教資源“飛入尋常百姓家”。

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“天宮課堂”是科普“下沉”的生動(dòng)實(shí)踐，在以上兩個(gè)方面有著很強(qiáng)的示范意義。“冰墩墩被拋出，沿著原有方向勻速前進(jìn)”“水在表面張力下將兩個(gè)塑料板連接起來”……在約45分鐘的授課中，3位航天員動(dòng)手操作太空拋物、液橋演示等一系列生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了青少年對科學(xué)原理的思考。特別是“冰墩墩”的出現(xiàn)，放大了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性，瞬間拉近了青少年與科學(xué)的距離。而借助中國衛(wèi)星跟蹤與數(shù)據(jù)中繼傳輸系統(tǒng)等技術(shù)力量的加持，高大上的“天宮課堂”得以跨越星辰大海，飛進(jìn)每間教室、每個(gè)家庭，與地處天南地北的青少年親切互動(dòng)。

科學(xué)是“玩”出來的，不可能靠“刷題”刷出來?？茖W(xué)教育水平的提高不可能一蹴而就，與國家科技發(fā)展程度、教育整體質(zhì)量等因素環(huán)環(huán)相扣。過去一段時(shí)間，在一些地方，青少年所接受的科普教育還比較有限，科學(xué)教育重理論輕實(shí)踐的問題還一直存在。不少學(xué)校看重對個(gè)別優(yōu)秀學(xué)生的培養(yǎng)，忽略了對大多數(shù)學(xué)生科學(xué)興趣的激發(fā)。再加上受應(yīng)試教學(xué)模式影響，學(xué)生往往缺少對科研方法的了解。如此下來，被置于“神壇”的科學(xué)總披著面紗，高高在上。牛頓定律不只是幾組公式，萬有引力不只是書上的名詞。青少年需要在日常生活中或親切可感的場景中，觀察與思考有趣的現(xiàn)象，并通過動(dòng)手操作一窺其中的奧妙。如此，科學(xué)才能走進(jìn)青少年的內(nèi)心，這也正是“天宮課堂”堅(jiān)持的基本原則。

腳踏實(shí)地不斷嘗試，在失敗中探索前進(jìn)，是科學(xué)精神的重要內(nèi)涵，也是很多科學(xué)家傳奇故事中最動(dòng)人的地方。一個(gè)人可以不做科學(xué)家，卻不能沒有科學(xué)精神。面對未來社會對高素質(zhì)人才的需求，有科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維，才會更好地懷有創(chuàng)造精神去完成各類工作。這也是科普和科學(xué)教育的重要普適價(jià)值?！跋硎堋笨茖W(xué)探索中的失敗，是科學(xué)教育中的必修課，也是摘掉科學(xué)高冷標(biāo)簽的好辦法。在“天宮課堂”的太空浮力實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，王亞平就遇到了“難題”，并向地面課堂的學(xué)生們“求助”。這個(gè)互動(dòng)探究、共同進(jìn)步的設(shè)計(jì)格外珍貴，體現(xiàn)了科學(xué)精神的內(nèi)涵，應(yīng)成為科普和科學(xué)教育中的基本要素。

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“天宮課堂”利用科技的力量，讓科普“下沉”的做法值得長期堅(jiān)持。目前，優(yōu)質(zhì)教育資源在城鄉(xiāng)、區(qū)域分布不均衡的問題仍普遍存在，特別是科學(xué)教育的硬件資源、教師資源在不同地區(qū)還有一定差距。就拿各類科普教育基地的分布來說，還多集中在省會城市。三、四線城市特別是邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，場景式、體驗(yàn)式、互動(dòng)式、探究式科普教育實(shí)踐活動(dòng)尚顯不足。因此，在推動(dòng)科普資源均衡發(fā)展過程中，要探索建立覆蓋中小學(xué)的教育平臺，讓不同區(qū)域都可以共享優(yōu)質(zhì)教育資源。在提升硬件支撐的同時(shí)，探索教育人才援助計(jì)劃，鼓勵(lì)科學(xué)家、科普工作者進(jìn)校園，并加大對相對落后地區(qū)科學(xué)教師的培訓(xùn)力度。對于科普教育基地比較缺乏的地區(qū)，相關(guān)部門要利用好科普大篷車等重要活動(dòng)載體，幫助青少年在家門口感受科技的魅力。

共赴星辰大海不是神話，無論是身處繁華喧鬧的都市，還是偏遠(yuǎn)寂靜的鄉(xiāng)村，每個(gè)青少年都擁有仰望浩瀚星空的權(quán)利，都是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重要力量。把科普做得更接地氣，把科學(xué)教育做得更加扎實(shí)，青少年奔跑的步伐才會更加有力。