演示視頻最常用
由於太空授課的次數和時間十分有限,而太空實驗對青少年又有很好的啟迪作用,所以上述太空實驗除了可采用太空授課的方式進行演示外,目前還常采用視頻傳輸的方式進行演示,即航天員在載人航天器內錄製學生感興趣的太空實驗,然後在通信信道不忙時把教育演示視頻用中繼衛星傳輸到地麵,被廣泛用於全世界的教育者進行科學演示,學生們也可通過網絡直接下載航天員演示視頻。
現在,有的航天員在空閑時常錄製進行太空實驗的教育演示視頻,在“國際空間站”已錄製了數以百計的教育演示視頻,其中不少是演示物理定義和規律,如演示失重環境中物體的質心、旋轉、共鳴、波動、水滴、牛頓定律、質量和重量、線性動量、角動量守恒、液體表麵張力、速度與能量和做功、伯努利定律、向心力與加速度等。
這些演示視頻豐富多彩,除了拍攝航天員的太空生活——睡眠、工作、科研活動外,更多的是借助“國際空間站”奇妙的失重環境和現有器材,進行基本定律的演示。為了更加形象地演示這些規律,同時也為了使航天員更加有興趣參與,每次演示都需要用到一些教具,為此,陀螺、跳繩、足球、回旋鏢、溜溜球、紙飛機、曲棍球等很多地麵的運動、遊戲和玩具都被搬到了空間站上。
製作這些視頻雖然不需要耗費額外的能源或者特別的硬件設備,但需要至少2名航天員配合,他們一個負責攝像設備,一個負責演示。教育演示視頻已成為“國際空間站”一項成功的太空教育活動,它隻需要簡單的教具和利用失重環境,就可把物體運動特性、液體表麵張力等在地球上不容易理解的概念講得生動有趣,並讓更多的學生參與到真正的太空任務和實驗當中來,接觸前沿航天設備,獲得前所未有的體驗,極大地激發了學生的好奇心和創造力。
中國行動早開始
在王亞平進行太空授課之前,我國已展開過多項太空教育活動。例如,我國多次進行了“中國青少年航天飛機科學實驗方案”的征集活動,並積極參加航天飛機和我國衛星的搭載實驗;專門為我國青少年科技愛好者發射希望1號小衛星,並啟動了希望1號衛星搭載方案征集活動;多次舉辦航天夏令營和體驗營,對中小學生進行航天知識教育;多所高等學校的學生參加航天硬件設計(如月球車)和太空實驗;組織學生與“國際空間站”航天員通話等活動。
我國曾從全國各地征集的上萬份提案中評選出5項由中、小學生提出的上天方案,它們是:用膠粘法控製航天飛機艙內垃圾;液態混合物的凝固;微重力環境對草履蟲生長和繁殖的影響;失重環境中固-液表麵間的相互作用;蠶吐絲織繭實驗。這5項實驗先後登上美國的航天飛機,但最後結局不完全相同。前4項實驗中除了草履蟲實驗由於電池工作壽命限製未獲得成功外,其餘3個方案都取得了很好的結果。最不幸的是第5項蠶寶寶實驗,由於哥倫比亞號航天飛機在返回過程中解體,中國的蠶寶寶也隨著7名航天員“為國捐軀”了。為了實現學生們的心願,我國航天部門讓蠶寶寶登上了中國的第22顆人造衛星。太空蠶回到地麵後,學生們與科學家一起分析太空飛行對蠶寶寶和它們後代的影響。這是首次中國航天器搭載由孩子們自己設計的實驗,對中國航天科技的發展具有開創性意義。
我國還曾多次舉行過太空美術展、航天體驗營等多種航天科普活動。2013年6月21日,在中國科學技術館舉行了“航天科普大講堂”係列活動啟動儀式。2013年12月28日,“航天科普大講堂”全國係列巡講在上海科技館舉行,嫦娥3號探測器係統副總設計師張玉花、中國空間技術研究院研究員龐之浩以科普的方式向公眾介紹了世界探月技術的進展。
其實,在太空教育方麵還有多種方式,如辦太空教育網站,其內容有適合於教師的,也有適合於學生或兒童的。對不同年齡的學生,提供不同的閱讀材料或者教材。對航天教育感興趣的教師們也可從網上獲得適合自己教學所需要的教材和教學用具,而且可以了解最近航天部門為學生們提供參加航天活動的計劃,有心的教師有可能通過它為自己的學生爭取到參加太空實驗的機會。由上述可見,太空教育的前景是十分廣闊的。
中國太空女教師王亞平的太空授課開辟了我國太空教育的新篇章。2020年前後,我國將建造空間站,可以相信,屆時我國的太空教育會更加豐富多彩。