交汇点讯 3月23日,世界最高课堂“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲!本次太空授课活动继续采取天地对话方式,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空老师”,在轨演示太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验,并介绍与展示空间科学设施。
“我印象深刻的是水油实验,学校科学课上老师把油倒进水杯后油是浮在水上的,杯子里下半截是透明的水,上半截是黄色的油。但是在空间站里,航天员阿姨把油倒进水杯里,杯子里一下子全变成金黄色了,水和油瞬间混合在一起,真奇妙!”南京市拉萨路小学一(8)班刘宇洋一边看一边感叹道。
跟“天宫课堂”第一课时不同,收看今天的第二课直播时,江苏多地青少年都在“居家网课”阶段。“太空实验真是太有意思了,当王亚平阿姨做水油实验时,我在家里也和主会场的同学们一样参与到实验中,我把水和油倒进杯子里使劲摇,不一会我杯子里的水油非常快地分离了,无论我怎么摇,它们都不能融合在一起,而航天员手里的水和油却混在一起。但当航天员快速地甩瓶子后,水和油分开了!真是太神奇了。”南京天正小学四(4)班学生沈嘉骅坦言,一小时的天宫课堂让他受益匪浅,他已经开始期待下一次的授课了。
“不同的物体密度不一样,相关的知识点在物理课上刚刚讲过。”南师附中树人学校初二学生俞悦默默地拿起了手边的实验器材解释说,“地球上的水和油因为密度不同,油浮在水面上,但是太空里处于微重力环境,静止状态下,水和油很均匀地混合在一起。”
“根据天宫课堂的预告,我们提前布置了‘课前预习’,比如液桥实验和水油分离的实验,有的学生已经提前做了实验,但肯定跟太空实验不一样。让学生带着问题去听课,效果会好一些。”南师附中树人学校初二物理老师顾彭飞告诉记者,在收集问题时,很多同学提及的“牛顿定律”在天空课堂也有涉及。“如何能让太空里水和油也分离呢?航天员用绳子拴住瓶子进行旋转,水油就分离了,主要是利用离心作用,这应该是高中物理的知识。”顾彭飞解释道。
“跟在学校集中收看直播课堂相比,学生每人在家专注地守着一块屏,更能细致地观察实验里的每一个细节。”直播开始前,南京市田家炳高级中学科技中心主任沈涛就已经在“云端蹲守”,他表示,学校已经提前通知学生做好相关问题的记录。“每个班的班级群都实时在线,有任何问题都可以组内讨论。当然,前提是先要观察好实验的细节。”
“在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。大家都知道,只有溶液达到饱和状态,才会出现结晶沉淀。如果溶液未达到饱和状态,它会继续溶解,不会结晶。地面上受重力影响,液体从杯子底部开始往上结晶。而在太空失重环境下,像漫天飞雪一样,液体的四面八方都结晶。在杯子边缘和空中等,每个方位,每个有水的地方,都有出现结晶的现象。”南京田家炳高级中学高一(3)班学生杨楚涵看了太空“冰雪”实验后,准确地说出了这个实验演示的是失重状态下的饱和液体结晶现象。
“空间站里用北京时间吗?”
“空间站90分钟绕地球一圈,但天宫里还是用的北京时间。”
“太空里看到的月亮和地球上有什么不同?”
“因为太空里没有大气层的干扰,所以看到的月亮比地球更亮更大。”
“在太空里,空间站会受到阻力吗?”
“虽然运行轨道非常高,但空间站在太空里是会受到阻力的,所以空间站需要有动力才能维持空间站的运行轨道。”
……
天地互动环节,同学们的问题脑洞大开。“太空老师”王亚平耐心地一一做了回答。
这次天宫课堂还请到了一个“特约嘉宾”——流量担当“冰墩墩”。它被用来演示了牛顿定律。在太空中抛物,并不会像地球上一样下落,而是沿原有方向匀速前进。“除了水油实验,我最喜欢冬奥明星‘冰墩墩’的翻跟头表演!我的冰墩墩一离开手心就‘咚’地落地了,但是太空中的‘冰墩墩’像有了神奇的轻功,能一直在空中随心所欲地翻跟头!”南京市拉萨路小学一(8)班刘宇洋满脸期待地说。
“我喜欢挂在‘天宫’空间站的美丽夺目的中国结,它正对着鲜艳的五星红旗。这样的空间站是太空中最亮丽的风景线,也使我们倍感亲切。”南师附中树人学校初二学生贝珂骄傲地介绍道,中国空间站名为“天宫”,天和核心舱是中国空间站的管理和控制中心,神舟十三号乘组就驻留在天和核心舱内。而他们在太空中的重要任务之一,便是完成航天员健康监测新技术、科学知识新发现、数据积累等各项在轨实验。依托中国空间站,我国首次建立了空间条件下细胞的长期培养体系和细胞模型,在国际上首次在失重环境下观察到心肌细胞收缩过程,完成国际上首次皮肤干细胞长期失重条件下的悬浮培养实验。这些细胞空间实验,将有助于人类更好地认识生命。
“星辰大海,是中国航天员的梦想。天宫课堂通过有趣的科学实验形式,向不同年龄层的学生介绍了万有引力定律、离心力、向心力等科学原理。这个难得的机会不仅让学生对科学与太空有了更详细的了解与更热烈的向往,更是天地间可贵的交流。”南京市天正小学科学组组长、科学老师任波表示,在小学阶段,更多的是保护孩子的好奇心。她说:“科学都是从提出问题开始的,而且科学就在生活的角落里,所以,细致的观察很重要。家长和老师都要重视孩子提出的每一个‘为什么’,激发他的探究愿望并付诸探究的实际。”
“液桥是连接着两个固体表面之间的一段液体。”南京市第一中学物理组教研组长秦笑春告诉记者,太空失重环境下,物体处于“漂浮” 的状态。地面上只能形成的小液滴,到了空间站便可以形成大的液球。这是因为重力消失后,表面张力“大显神威”。气液界面之间存在着表面张力,使得液体表面如同有一层很薄的弹性薄膜一样。正是这样一层“虚拟”的薄膜,使得液桥的表面形貌得以维持,而不会“垮塌” 。在地球表面形成的液桥尺寸很小,表面张力很弱,通常只有几毫米。在太空中,利用失重环境,可以建立起相对较大尺寸的液桥。
“学生们参加这样一堂特别的科技课,首先打开了他们的眼界。其次培养了他们的动手能力,让他们与航天员同步做实验,对学生的观察能力也是一个很大的促进,同时,激发青少年的梦想,在他们心中埋下一颗梦想的种子,也许未来,他们之中会诞生从事航天事业的科学家。”南师附中树人学校信息中心主任李岩如是说。
新华日报·交汇点记者 葛灵丹
图片由受访者提供
编辑: 蒋明睿
{{ article.sysDisTopic }} {{ article.title }}
{{article.sysDisTopic}} {{article.title}}