中國(guó)首次太空授課活動(dòng)6月20日上午成功舉行，神舟十號(hào)航天員在天宮一號(hào)展示了失重環(huán)境下的物理現(xiàn)象。
太空授課的主講人為女航天員王亞平。聶海勝輔助授課，張曉光擔(dān)任攝像師。
在大約40分鐘的授課中，航天員通過質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等5個(gè)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象。他們講解了實(shí)驗(yàn)背后的物理原理，并通過視頻通話與地面課堂師生進(jìn)行互動(dòng)交流。
“大家好！我是王亞平，本次授課由我主講。”當(dāng)神舟十號(hào)女航天員王亞平從距離地球300多公里的太空中傳來熟悉的問候時(shí)，中國(guó)人民大學(xué)附屬中學(xué)報(bào)告廳里爆發(fā)出熱烈掌聲。作為太空授課的“地面課堂”，330多位師生在這里親身經(jīng)歷與神十航天員天地連線。
在天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙里，指令長(zhǎng)聶海勝當(dāng)起了“助教”，負(fù)責(zé)配合“主講”管理教具，維護(hù)課堂秩序。航天員張曉光擔(dān)任攝像師，他要先用束縛帶把自己固定在艙壁上，再用手持?jǐn)z像機(jī)保持長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定拍攝，才能把精彩圖像傳回地面課堂。這別開生面的一堂課時(shí)時(shí)爆發(fā)出驚呼聲和掌聲，讓師生們興奮不已。
“在太空失重環(huán)境中，我們個(gè)個(gè)都像武林高手，在生活中你們都是怎樣測(cè)量物體的重量呢？”在聶海勝演示失重環(huán)境下的“懸空打坐”、“大力神功”后，主講教師王亞平開始了第一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)——太空中如何稱重。啟發(fā)式提問引來地球上的教室里學(xué)生高高舉起手臂。
“在家時(shí)我用電子秤測(cè)量體重，測(cè)量大物體時(shí)可以用曹沖稱象的辦法測(cè)量物體質(zhì)量?！薄胺Q重的方法有三種：中藥房里用桿秤，買菜時(shí)用托盤秤，在實(shí)驗(yàn)室用彈簧測(cè)力計(jì)。”學(xué)生們的回答不僅讓太空中的老師頻頻點(diǎn)頭，也讓現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出熱烈掌聲。
在全國(guó)數(shù)千萬名師生的注目下，王老師給大家演示了小球在太空中的單擺運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)、高速旋轉(zhuǎn)的陀螺旋轉(zhuǎn)、神奇的水膜試驗(yàn)、液體表面張力能使水膜變“魔法水球”，這些都讓學(xué)生們覺得分外神奇。
13歲的人大附中學(xué)生徐海博幸運(yùn)地在課程中獲得了提問機(jī)會(huì)，他關(guān)心的是太空中的上下方位問題。王亞平在指令長(zhǎng)聶海勝的幫助下表演了一套“雜技”動(dòng)作，分別進(jìn)行了懸空橫臥和倒立，并解釋，“航天員在太空中無所謂上和下的方位區(qū)別。不過，為了便于工作生活，航天員們?yōu)樘鞂m一號(hào)人為定義了上和下，把朝向地球的一側(cè)定義為下，并專門在‘下方’鋪設(shè)了地板。”
徐海博對(duì)這樣的回答方式非常滿意。他告訴記者，為自己能親身參加中國(guó)第一次、世界第二次太空公開授課并提問感到自豪。有志于從事科研工作的他更關(guān)注王老師講述的失重環(huán)境為人類造福的例子。在失重環(huán)境下，人們能夠獲取結(jié)構(gòu)更加均勻完整、尺寸更大的半導(dǎo)體晶體，有利于開展材料學(xué)基礎(chǔ)性研究，優(yōu)化和改進(jìn)地面生產(chǎn)工藝。失重條件下冷原子鐘的頻率穩(wěn)定度會(huì)大大提高，可以應(yīng)用于高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)……這些都讓他增添了探索未知世界的愿望。
王老師的講解風(fēng)趣也讓課堂笑聲不斷。“如果詩仙李白在天宮里生活，大概就寫不出‘飛流直下三千尺’的名句了，因?yàn)?，失重環(huán)境下水不可能飛流直下?！薄巴瑢W(xué)們，見證奇跡的時(shí)刻到了。”
史家小學(xué)四年級(jí)的邱甜獲得了最后一個(gè)提問機(jī)會(huì)，她一連串問出，“您在天上看到的窗外景色與地面有什么不同？星星會(huì)閃爍嗎？能看到UFO嗎？”
王亞平微笑著一一作答：“透過舷窗，我們可以看到美麗的地球，也可以看到日月星辰，但是我們沒有看到過UFO。由于我們處在大氣層外，沒有大氣的阻擋和干擾，看到的星星格外明亮，但是不會(huì)閃爍。同樣，由于沒有大氣對(duì)光的散射作用，我們看到的太空不是藍(lán)色的，而是深邃的黑色。另外，我要告訴你一件奇妙的事情，我們每天可以看到16次日出，因?yàn)槲覀兠?0分鐘繞地球轉(zhuǎn)一圈?！?/p>
邱甜告訴記者，她還沒有開始學(xué)物理，但通過這堂課她對(duì)失重、牛頓第二定律、水的張力等有了難忘的記憶，她也特別喜歡“漂亮、聰明的王老師”，由此萌生了去當(dāng)航天員的理想，如果不能實(shí)現(xiàn)她也愿意做個(gè)傳播知識(shí)的老師。
學(xué)生們的問題還有很多，“航天員老師，你們?cè)谔焐系纳钣盟菑牡孛嫔蠋У教鞂m一號(hào)去的嗎？可以循環(huán)使用嗎？”“您能看到太空垃圾嗎？天宮一號(hào)是否有應(yīng)對(duì)太空垃圾的防護(hù)措施？”“請(qǐng)問你們?cè)谔罩胁扇∧男┐胧?duì)抗失重對(duì)人體的不利影響？”航天員們一一作答，不僅滿足了學(xué)生的好奇心，更開啟了他們探索科學(xué)的興趣之門。
人大附中物理教師宓奇主持了整個(gè)課堂，當(dāng)被問到如何評(píng)價(jià)太空同行的工作時(shí)，他說，“演示實(shí)驗(yàn)清楚，動(dòng)作到位，傳達(dá)的信息、概念非常清晰，航天員們給教師們作了很好的榜樣，這堂課錄像可做示范課程。”
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