關(guān)于天宮課堂第二課做的實(shí)驗(yàn)有哪些

關(guān)于天宮課堂第二課做的實(shí)驗(yàn)有哪些

“天宮課堂”第二課在中國(guó)空間站開(kāi)講，在軌演示了太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)、液橋演示實(shí)驗(yàn)、水油分離實(shí)驗(yàn)、太空拋物實(shí)驗(yàn)等一系列炫酷又好玩的實(shí)驗(yàn)。下面是小編給大家整理的天宮課堂第二課做的實(shí)驗(yàn)有哪些，希望大家喜歡!

天宮課堂第二課做的實(shí)驗(yàn)有哪些

太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)

本次授課率先上場(chǎng)的還是王亞平老師。王老師利用過(guò)飽和乙酸鈉溶液，制作了一顆冰球。這個(gè)液體球，長(zhǎng)得像冰球其實(shí)是熱球。

太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是空間站里的無(wú)水醋酸鈉實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)在太空做和在地面做有什么不同?

中科院物理研究所研究員、物理學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)主任魏紅祥分析，區(qū)別主要有兩點(diǎn)。

“首先是重力的環(huán)境，在空間站是微重力環(huán)境，在這種環(huán)境下，它的結(jié)晶狀況跟地面上差別還是挺大的?！蔽杭t祥說(shuō)。

魏紅祥介紹，其次就是容器的影響。空間站里的太空“冰雪”實(shí)驗(yàn)是沒(méi)有容器的，是一個(gè)圓球狀的，在這種情況下結(jié)晶是可以往外發(fā)展的;如果在容器里面由于容器的限制，它只能往內(nèi)結(jié)晶，主要是區(qū)別在這兩點(diǎn)。

“在咱們空間站里面就有無(wú)容器的材料柜，其實(shí)容器對(duì)材料的生長(zhǎng)影響還是挺大的，因?yàn)樵诓牧仙L(zhǎng)的過(guò)程中，容器的形狀、表面的結(jié)晶度、表面的粗糙度，對(duì)晶格結(jié)構(gòu)、缺陷、純度等都有很大影響?！?/p>

魏紅祥說(shuō)。

魏紅祥補(bǔ)充說(shuō)，特別是一些多元的合金，由于它的濃度不一樣，在地面上做的時(shí)候會(huì)分層。而在空間站做的時(shí)候，在微重力環(huán)境下，地面上的影響沒(méi)有了，如果再把容器的影響去掉的話，它就有可能長(zhǎng)出純度更高，結(jié)晶度更高，結(jié)晶更好的材料。

液橋演示實(shí)驗(yàn)

微重力環(huán)境下，液體的表面張力更加凸顯。天宮課堂的液橋演示實(shí)驗(yàn)中，水在表面張力作用下將兩個(gè)塑料板連接起來(lái)，在太空可用液體搭一座橋。

“太空授課的液橋?qū)嶒?yàn)非常生動(dòng)直觀地展現(xiàn)出液體表面張力的特性?！?/p>

北京市第十三中學(xué)教師、天宮課堂地面總課堂授課老師李曉彤介紹，在地面上沒(méi)有辦法做出像空間站這么大的液橋。

沒(méi)錯(cuò)，空間站上的液橋?qū)嶒?yàn)，跟地面上的液橋?qū)嶒?yàn)也有不同之處。

天宮課堂授課專(zhuān)家組成員、北京交通大學(xué)副教授陳征解釋說(shuō)，空間站上的液橋?qū)嶒?yàn)是完全的表面張力的表現(xiàn)，而地面上的液橋?qū)嶒?yàn)是引入了電介質(zhì)極化新機(jī)制，現(xiàn)象雖然看起來(lái)相似，但其實(shí)原理上并不相同。

“流體在現(xiàn)代生活當(dāng)中其實(shí)是一個(gè)非常重要的組成部分。我們通過(guò)這樣一個(gè)表面張力的實(shí)驗(yàn)，給大家更多關(guān)注和探討流體的機(jī)會(huì)，對(duì)流體多一些理解。要知道解釋流體的納維爾·斯托克斯方程至今還是世界六大未解數(shù)學(xué)難題之一。”

陳征說(shuō)。

中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所康琦研究員介紹，微重力環(huán)境下的科學(xué)問(wèn)題包括微重力流體、微重力燃燒、空間材料、基礎(chǔ)物理四大類(lèi)，在空間站上做液橋?qū)嶒?yàn)就是微重力流體研究范疇。

“微重力流體物理實(shí)際屬于流體物理的一個(gè)新興學(xué)科?！笨电嘎?，中國(guó)空間站核心艙布局了十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)柜，其中兩個(gè)實(shí)驗(yàn)柜專(zhuān)門(mén)聚焦微重力流體科學(xué)。

太空拋物實(shí)驗(yàn)

這次天宮課堂上，奧運(yùn)頂流“冰墩墩”也高調(diào)亮相。它在空間站上被航天員拋出后，并沒(méi)有像在地面上那樣做曲線運(yùn)動(dòng)，而是水平飛出去了。

這個(gè)不難理解，畢竟在空間站微重力環(huán)境下，物體幾乎不受重力影響嘛。不過(guò)，這么簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)為什么要拿到空間站上去做呢?

“平拋運(yùn)動(dòng)在我們生活當(dāng)中很常見(jiàn)，它看似簡(jiǎn)單，但其中蘊(yùn)含著非常豐富的科學(xué)道理?！碧鞂m課堂地面總課堂授課老師、北京師范大學(xué)第二附屬中學(xué)物理教師張健說(shuō)。

張健介紹，平拋運(yùn)動(dòng)指的是在不計(jì)空氣阻力的情況下，將物體以水平初速度拋出后，它在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。

不妨來(lái)做這樣的思想實(shí)驗(yàn)：如果我們?cè)诟呱缴蟻?lái)做平拋實(shí)驗(yàn)，把物體拋出，它將落向地面;如果將物體拋出的速度變大，它將會(huì)落向更遠(yuǎn)的地方。那么，如果拋出的速度足夠大，它有沒(méi)有可能不落回地面，而成為環(huán)繞地球的一顆衛(wèi)星呢?

“這個(gè)想法最早是由牛頓提出的，所以我們也把這個(gè)實(shí)驗(yàn)叫做牛頓的‘高山大炮實(shí)驗(yàn)’。”

張健介紹，利用中學(xué)物理知識(shí)就可以把這個(gè)“足夠大”的速度計(jì)算出來(lái)：大約8000米每秒。

“這個(gè)速度稱(chēng)為第一宇宙速度，它是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是在軌運(yùn)行的所有衛(wèi)星當(dāng)中最大的環(huán)繞速度。我們的空間站運(yùn)行速度接近第一宇宙速度?！?/p>

張健說(shuō)。

“天宮課堂”閃耀科學(xué)精神

“天宮課堂”第三課定于10月12日15時(shí)45分開(kāi)始，神舟十四號(hào)飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲將面向廣大青少年進(jìn)行太空授課，中央廣播電視總臺(tái)將面向全球進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播。

科學(xué)知識(shí)浩如煙海。沒(méi)有科學(xué)方法和科學(xué)精神，便難以在科學(xué)之海奮楫行舟。此次太空授課上新，中國(guó)航天員將邀請(qǐng)廣大青少年在地面同步嘗試開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，從天地差異中感知宇宙的奧秘、體驗(yàn)探索的樂(lè)趣。“天宮課堂”會(huì)繼續(xù)以天地互動(dòng)的方式，在普及科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，普及科學(xué)方法和科學(xué)精神。孩子們?cè)诮虒W(xué)相長(zhǎng)中，學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、明辨是非、舉一反三。于是，探求科學(xué)真諦的潛能被喚醒，科學(xué)精神的種子被深植于心。

有人說(shuō)：“科學(xué)精神者何?求真理是已?！弊非笳胬?，離不開(kāi)科學(xué)精神的支撐。當(dāng)你在浮力消失實(shí)驗(yàn)中看到，太空里的乒乓球可以處在水中任意位置而不浮出水面，便會(huì)真切地懂得，浮力其實(shí)來(lái)源于重力引起的液體在不同深度的壓強(qiáng)差。當(dāng)你看到人在太空中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身自由有多難，就會(huì)明白任何物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)都需要借助外力矩的道理?！帮w天夢(mèng)永不失重，科學(xué)夢(mèng)張力無(wú)限”——在“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的太空授課中，發(fā)現(xiàn)的快樂(lè)和實(shí)驗(yàn)的成功會(huì)讓孩子們形成追求科學(xué)的強(qiáng)烈信念，為將來(lái)發(fā)現(xiàn)真理、掌握真理、捍衛(wèi)真理打下良好的基礎(chǔ)。

哲學(xué)家雅斯貝爾斯曾說(shuō)：“教育的本質(zhì)意味著：一棵樹(shù)搖動(dòng)另一棵樹(shù)，一朵云推動(dòng)另一朵云，一個(gè)靈魂喚醒另一個(gè)靈魂?！薄疤战處煛蓖鮼喥絽s說(shuō)，她覺(jué)得自己既是推動(dòng)的“那一朵”，也是被推動(dòng)的“那一朵”。因?yàn)樘战處煘楹⒆觽兇蜷_(kāi)了中國(guó)空間站到地面課堂的大門(mén)，也引起了孩子們的各種奇思妙想、對(duì)知識(shí)的渴望以及對(duì)太空科技的暢想。這讓人不由得憧憬，有一天，這些孩子們將懷著科學(xué)精神，奔赴浩瀚的星辰大海，成為未來(lái)科學(xué)發(fā)展的主人。

“天宮課堂”是科學(xué)教育的生動(dòng)實(shí)踐

所有夢(mèng)想的萌發(fā)，都可能來(lái)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(lái)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(guó)空間站第二次太空授課活動(dòng)。來(lái)自神舟十三號(hào)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(wú)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(guó)家科技創(chuàng)新人才的后備力量。一個(gè)國(guó)家的崛起，從青少年熱愛(ài)科學(xué)開(kāi)始。研究表明，兒童早期對(duì)科學(xué)的興趣，對(duì)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。20_年，我國(guó)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(zhǎng)應(yīng)該思考得更深遠(yuǎn)：堪稱(chēng)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(lái)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(mèng)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(shí)地讓科學(xué)走下“神壇”，揭開(kāi)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”。

“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?！氨斩毡粧伋?，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(lái)”……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(duì)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(guó)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)?？茖W(xué)是“玩”出來(lái)的，不可能靠“刷題”刷出來(lái)?？茖W(xué)教育水平的提高不可能一蹴而就，與國(guó)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(guò)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(wèn)題還一直存在。不少學(xué)校看重對(duì)個(gè)別優(yōu)秀學(xué)生的培養(yǎng)，忽略了對(duì)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(duì)科研方法的了解。如此下來(lái)，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(wàn)有引力不只是書(shū)上的名詞。青少年需要在日常生活中或親切可感的場(chǎng)景中，觀察與思考有趣的現(xiàn)象，并通過(guò)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(méi)有科學(xué)精神。面對(duì)未來(lái)社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需求，有科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維，才會(huì)更好地懷有創(chuàng)造精神去完成各類(lèi)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?！疤鞂m課堂”利用科技的力量，讓科普“下沉”的做法值得長(zhǎng)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(wèn)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(lèi)科普教育基地的分布來(lái)說(shuō)，還多集中在省會(huì)城市。三、四線城市特別是邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，場(chǎng)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(guò)程中，要探索建立覆蓋中小學(xué)的教育平臺(tái)，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