王亚平课堂

核心提示据中国载人航天工程办公室消息,“天宫课堂”第一课定于12月9日15时40分开始,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将在空间站进行太空授课。这是中国第二次将三尺讲台放置在无垠的太空,也是“太空教师”王亚平第二次在太空中为全国中小学生讲

根据中国载人航天工程办公室信息,“天宫课堂”第一堂课计划于12月9日15: 40开始。神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶广福将在空站授课。

这是中国第二次在无边无际的泰空安放三尺讲台,也是“泰空老师”王亚平第二次在泰空给中小学生讲课。回想起八年前的第一次“Tai 空讲座”,亚萍老师亲切的讲解显得历历在目。

2013年6月20日上午,“大家好,我是王亚平,我来做讲座……”天籁之音从距离地面300多公里的天宫一号实验舱传回地面课堂。大家屏住呼吸,聚精会神地看着神石城集团Taitai 空的讲座直播。

太空的讲座得到了热烈的反响,拉近了民众与航天的距离,使广大学生和普通民众在航天中从旁观者变成了参与者,具有划时代的历史意义。同时,在科技支撑下,本次讲座也“柔性”展示了中国的航天软实力。在惊叹和感慨声中,有人不禁投来好奇的目光。如此精湛的教学技巧,如此滴水不漏的演示实验,如此完美的天地互动,是如何实现的?恐怕连幕后工作人员都数不过来,所有的辛苦、曲折、感动、努力。

千古发展,以人为本。

细心的观众可能会发现,天宫一号实验舱内的讲桌左前舱壁上挂着一个大大的中国结,不仅喜庆,还代表着中国元素。航天员做的第四个实验中也有这样一个细节:亚萍老师小心翼翼地将中国结嵌入“水膜”中,水膜依然完好无损。的确,中国结包含了太多航天员的情怀和情怀。看似复杂却有序,复杂却牢不可破,色彩鲜明却又超凡脱俗,这和我们的管理方式和风格很像。

2012年11月,中国载人航天工程办公室率先启动了神舟十号任务科普教育活动的各项准备工作。根据神舟十号飞行任务科普教育活动总体方案,中国航天员中心组织实施了方案制定、航天员培训、教具开发、飞控工作、宣传工作等。每一项工作都有严格的时间安排和实施计划,工作完成后做一份信息统计表,进行仔细审核。

在各个作业现场,位于飞控大厅的飞控团队精神压力很大,这里聚集了各个部门的精英。它们像中国结的节点一样,连接着各种特殊群体,起着连接纽带的重要作用。

最忙碌的场景是位于人大附中的地面大教室,这里与电视台、学校、媒体的接口最多。尤其是直播现场有300多名学生,人员繁杂,层次各异。但考虑到工作的顺畅,只安排了两名工作人员:一名是总调度员,一名是负责现场指挥联络的指导员。两位入选的工作人员都是能人,身经百战,临危不乱,配合默契。

最难的场景是天宫一号实验舱内的航天员和模拟航天员。每节课45分钟,加上之前的教具准备、语音交流、方案演示,一共两个小时。通过全视野的摄像机,他们要时刻保持最佳状态,集中注意力。他们对体力和脑力的要求很高,但从不抱怨。每天下午5点是他们一天中最庄严的时刻。全员到位开会,总结一天的工作,查找不足,安排下一阶段的工作。很多外人认为5点的会议就是他们一天工作的结束,紧张的工作之后可以喘口气。其实这往往是他们通宵加班的开始。他们需要在第二天早上8点准时提交修改后的剧本,以确保宇航员的训练丝毫不受影响。

与其他培训相比,科普活动教学太空,项目新,时间紧,接口单元多。很多文件需要很多专家一轮一轮的审核或者审核,不能及时确定培训状态。因此,在训练过程中采用“前进、尝试、平行”的训练方法。在任务准备阶段进行强化训练等强化训练的情况下,应利用训练间隙先进行理论训练。在状态不确定的条件下,导师和航天员对每个演示项目进行讨论和训练,为有效确定最终状态提供了依据。由于时间紧,没有采取从理论到操作最后联合演练的单向顺序,而是理论训练、操作训练、联合演练交替进行,并行提高训练效率。

泰空预定教学时间约40分钟,第一次天地协同练习39分钟。从没在天上试过。为什么时间这么准?经过充分的调研和讨论,这些项目可行性较高,所以失败的次数较少,时机较好。前期两个班主任在办公室,按照自己的语速排练剧本。当剧本发生重大变化时,他们又重新排练了一遍。指导老师多次和王亚平预估剧本时间,让王亚平根据自己的语速练习剧本时间,保证了时间符合演讲者的语速;由于水膜和水球无法在地面模拟,老师们利用肥皂泡等自制的水膜,让航天员在训练时的视觉和感觉中有一种真实的感受,而不是向空解释,促进了过程的连续性,使他们很好地把握时间。地面演练结束后,教官根据飞控经验估算了一下天差地别。这些点保证了预估时间的准确性,有效减少了在轨训练和演练时的变化。

截至5月21日,3名航天员已达到训练实施方案规定的课时,并已在组合模拟器中进行科普教育活动“Tai 空”的教学考核。相关专家和老师组成考核专家组,对航天员的考核成绩进行打分。航天员成绩优异,通过考核,具备Tai 空授课能力。

汇聚天下英才,八方来客

2007年8月14日,美国人芭芭拉·摩根在国际站做了第一次Tai 空讲座。她通过视频向学生们展示了在Tai 空运动和喝水的场景。与Barbara Morgan的Tai 空讲座相比,中国航天员的Tai 空讲座不仅科技含量更高,而且难度更大,让全国的学生和观众感受到奇妙的物理现象,如同阿泰空魔术师,对大众有很大的启迪作用。

早在2010年,中国科协就启动了持续的“梦想开天宫——全国青少年载人航天科普系列活动”。随着载人航天工程“三步走”战略的不断推进,2011年9月,在天宫一号目标飞行器上升到空之前,在Tai 空授课的想法已经开始酝酿。2011年底,中国科协首次向中国载人航天工程办公室建议,以神舟九号、神舟十号发射和与天宫一号对接为契机,航天员在Tai 空给青少年上科学课。随后,这一想法被多次讨论,并得到了中国载人航天办公室的积极响应。它是在神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器交会对接任务圆满完成后采用的。同年11月初,Tai 空授课活动正式列入神舟十号飞行计划,Tai 空授课活动由中国载人航天工程办公室、教育部、中国科协联合主办。三个主办方相关部门组成工作协调小组,负责泰空教学活动的准备工作。

讲座组由航天领域专家、航天员系统相关人员、教育专家、一线物理教师、科普专家组成。从去年年底到今年年初,专家组已经对Tai 空的教学计划进行了一系列的论证。2012年12月18日和27日,专家组提出的一些意见最终被确定为本次讲座的刚性原则。

对于本次在Tai 空的讲座,一位教学专家组成员表示,选择“失重”这个题目,主要是因为这个题目应该与中学时所学的相关知识和原理有关,而且应该安全可靠,体积小,重量轻。从去年9月开始,泰空教案组开始征求各方意见,确定实验方案。天宫一号呈现的几个实验,都是经过反复推敲,精心挑选的。“实验的选择主要考虑四个方面:科普性、可视性、教育性、可实施性。最后确定并论证了失重环境下的力学原理和液体表面张力。

自那时以来,来自不同领域的宇航员、科学家和教育工作者广泛参与了实验内容的设计、教案的编写和教具的开发。在神城集团远征之前,航天员参加了不下5次正式的世界讲座和演练。来自载人航天办公室、人大附中、101中学、中央电视台、清华附中、十一学校、北师大物理学院、北师大文学院、西城区教研室、东高地科技馆、中科院力学所、北京市第八十中学、中国空技术研究院及相关部门的20余位专家和领导列席会议,集思广益,为剧本写作建言献策。

这是一次独特的教学活动,其意义不仅在于王亚平所站讲台的高度和中国青少年从中获得的知识,更在于它向世界传递了中国在空间科技方面的独特探索。那么,为什么选择这五个实验呢?

“经典,通俗易懂,新颖,有观赏性,与众不同。”人大附中的物理老师米奇是“地面课”的讲师之一,他认为这五个实验有这些共同点。

一位参与实验方案设计的老师说,五个实验都经过反复挑选和讨论,航天员都有试讲。在讨论中,专家组了解了学生的知识储备和感兴趣的问题。大家会考虑实验在Tai 空中是否具有可操作性,会带来什么问题,会产生什么现象。

太空的讲稿是集体智慧的结晶,也是一部呕心沥血的作品。太空的讲课脚本直接决定了神十任务科普教育活动的效果。为了保证剧本设计科学合理,涉及的物理概念正确,严谨、互动、有趣、有启发性,编写组成员充分尊重科学和专家。在广泛征求意见的基础上,他们拟定了编写原则,按计划分阶段开展了剧本编写、试讲、审读、修改、审读、审读后修改、演练、演练后修改等工作。

为了让剧本中的语言符合王亚平的语言习惯,提高教学的自然度,王亚平亲自参与了剧本的写作,并逐字修改。每次领导审阅后,编写组都认真讨论落实,形成了一系列版本。2013年4月8日,第一版讲座脚本由讲座宇航员和讲座专家组成员编写。4月13日,第一次审议通过,17人到会,其中包括执行过任务的航天员。之后,航天员按照这个剧本进行了试讲和训练。经过12轮讨论和修改,5月21日,脚本编写组咨询了相关专家,形成了最终版本的演讲脚本,并报批上报。为了确保万无一失,Tai 空从航天员医疗问题、教具异常、飞控异常、地面教室异常、直播活动异常五个方面对影响Tai 空教学的问题进行了详细分析,并提出了相应的处置方案。

全球关注,好消息。

“面对浩瀚的宇宙,我们都是学生。”神舟十号飞船出征前,女航天员王亚平意味深长的话一直萦绕在人们耳畔。作为中国第一位“泰空”的老师,6月20日她站在了最高的讲台上。

Tai 空刷新了科普教育和物理教学的固有模式,直观、生动、有启发性。中国航天员在Tai 空上讲课是“一场战斗”,这个任务堪比他们之间的对接空风险极大。

Tai 空讲课后,很多同学表示,如果当不了航天员,也想当老师。Tai 空课激发了同学们探索Tai 空的好奇心。通过这堂课,他们对失重、水的张力等有了难忘的回忆。看到航天员通过直播回答了很多学生的问题后,还是觉得不满足。感觉直播中很多问题没有回答,就回去收集资料继续研究。Tai 空教学专家组成员、北京101中学物理老师石毅说:“你给王亚平讲课打分,我打100分。”

科学本身就是求知求真,求知求真需要动力。很多伟大的科学家,都是从小对科学现象产生浓厚兴趣后,才把一生献给科学和追求真理的。航天员在Tai 空演示的单摆实验等在地面上无法实现的事情,会让学生在脑海中产生很多“为什么”,进而吸引他们去探索Tai 空神奇现象背后的本质。微观世界、宏观世界和宇宙世界的运动规律是不同的。通过这些,学生想知道不同尺度的引力下物体相互作用的本质规律。同时,很多老师也在上课,这对于提高教学质量也是非常有利的。

太空第一讲是我国青少年航天科普创新发展的重要标志,是发展科普教育大联盟大合作的重要成果,是我国科普活动覆盖面最大、公众参与面最广的重大科普实践。未来,当我们真的在外台建立起自己的空实验室和空站时,一定能开展更多更有趣的科学实验,给孩子们上更丰富的科学课,让孩子们感知科学,激发他们探索未知世界的兴趣。

放飞梦想永远不减肥。

科学梦想的张力是无限的。

只要你敢于梦想,敢于追梦。

用智慧和汗水打造自己的梦想飞船。

肯定能够迎来。

一个人梦想的开始时刻

飞向属于你的浩瀚星空空

今天下午15点40分

走进“天宫课堂”

拥抱太空梦

 
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