10月12日,“天宮課堂”第三課圓滿完成。不過,太空授課帶給孩子們的啟迪,遠(yuǎn)不止這短短50分鐘的直播課。從9月起,北京市多所學(xué)校的學(xué)生就與神舟十四號航天員乘組一起,天地共同播下種子,觀察、記錄、研究植株生長的過程,將科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)過程引入太空授課。后續(xù),太空授課中講解的有趣知識點(diǎn)也將走進(jìn)學(xué)生們的課堂。
天地齊種“同款”種子
在400公里的太空之上,神舟十四號航天員乘組在繁忙的飛行任務(wù)中,還不忘精心“種菜”。在問天實(shí)驗(yàn)艙生命生態(tài)實(shí)驗(yàn)柜中茁壯成長的,是中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心鄭慧瓊團(tuán)隊(duì)選育的擬南芥、水稻兩種植物。
兩株具備提前開花基因的擬南芥已經(jīng)在太空開花,“太空水稻”長勢也相當(dāng)不錯。在12日的“天宮課堂”中,航天員陳冬對開花的擬南芥進(jìn)行了剪株操作。
而在北京,太空植物的“兄弟”們也在一同成長著。9月初,“天地共播一粒種”——青少年與航天員一起種植物科普活動啟動,與問天實(shí)驗(yàn)艙“同款”的擬南芥、水稻種子,從鄭慧瓊團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)室交到了孩子們手中,在本市多所學(xué)校扎根、發(fā)芽、開花。
“‘小南’長出了5片橢圓形的葉子,仔細(xì)看上面還有小刺。”“矮稈水稻‘小薇’的莖比較粗,有鉛筆芯那么粗;高稈水稻的莖特別細(xì)、葉特別長,長得最快的時候,一天一夜能長3厘米。”“澆水用純凈水,是為了模擬空間站的狀態(tài)。”走進(jìn)中關(guān)村一小的“空中小農(nóng)莊”,一個個透明的培養(yǎng)盒里添新綠,五年級學(xué)生張智喬和張景奕在觀察日記里認(rèn)真記下擬南芥和水稻的新變化。
從9月16日播種開始,他們每天都會用畫筆和文字記錄小苗的生長過程,進(jìn)行種植對照實(shí)驗(yàn)。“在‘天宮課堂’里,我看到水稻會吐水,原來改變一點(diǎn)環(huán)境因素就會影響植物的生長,這太神奇了!我也想探索更多太空的奧秘。”張景奕說。
失敗經(jīng)歷也是一種成長
自從看到“天宮課堂”的課程表,順義牛欄山第一中學(xué)的學(xué)生們就充滿了期待,想看看天上種植的作物與自己在地面上種植的作物有什么不同。他們設(shè)置了光照和濕度兩個實(shí)驗(yàn)變量,以三四個人為一組,一個多月來,每天都要觀察植株的最新長勢。在學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)記錄表上,葉片顏色、葉片數(shù)目、葉長、葉寬等數(shù)據(jù)記錄得滿滿當(dāng)當(dāng)。
不過,播種的過程并不都是一帆風(fēng)順。該校學(xué)生席歡種植的擬南芥植株大部分已經(jīng)死亡,“有的是光照沒控制好,還需要繼續(xù)總結(jié)。”看到在太空中茁壯成長的“小南”后,席歡的科研熱情依然高漲,表示在后續(xù)的種植過程中會更用心。
在該??萍贾魅卫钊f成看來,這種失敗的經(jīng)歷對學(xué)生來說也是一種成長。“科研的過程本來就不是一帆風(fēng)順的,這個活動在激發(fā)學(xué)生探索熱情的同時,也讓他們對科研有了更深刻的認(rèn)識。”
發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想……中科院空間應(yīng)用中心應(yīng)用發(fā)展中心主任張偉表示,擬南芥和水稻是科學(xué)研究中典型的模式植物,它們生長周期短,遺傳背景清晰,容易生長、繁殖,便于在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)操作。此前,太空授課以講授科學(xué)知識點(diǎn)為主,“天地共播一粒種”活動設(shè)計(jì)的初衷,便是要將真正的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程引入“天宮課堂”??茖W(xué)家和航天員向孩子們展示科學(xué)研究的面貌,孩子們則通過種植、觀察,親身參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)中來。
探索太空的“種子”已播下
為了讓孩子們更好地理解“天宮課堂”講解的內(nèi)容,廣渠門中學(xué)在直播前安排了一場“熱身課”。“課表中有4個項(xiàng)目與物理相關(guān),對于初中的學(xué)生來說,是一個特別好的學(xué)習(xí)和實(shí)踐機(jī)會。”該??萍祭蠋燅R云夢是“熱身課”的主講,考慮到學(xué)生的學(xué)情,她將微重力環(huán)境、失重、毛細(xì)現(xiàn)象等知識點(diǎn),化作一個個貼近生活的體驗(yàn)。比如,過山車最高點(diǎn)的驚險刺激、坐電梯時下降的感覺都成了闡釋“失重”的生動例子。
半小時的先導(dǎo)課結(jié)束,直播課無縫銜接。馬云夢細(xì)心觀察著學(xué)生們的反應(yīng),看到自己講過的知識點(diǎn)出現(xiàn)在直播課時學(xué)生們一臉驚喜的樣子,她感到特別欣喜。
對于接下來的教育活動,馬云夢心里也有了安排。新學(xué)期,學(xué)校剛剛在初中年級設(shè)置了科技委員,未來,科技委員們將化身小講師,對“天宮課堂”出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更加詳細(xì)的講解;物理老師也開始打磨新的教案,力求將“天宮課堂”的知識點(diǎn)與教學(xué)進(jìn)行更好地融合。
“孩子們每天都盼著來小農(nóng)莊看看自己種的植物,還問我要把太空種植艙建在哪兒。”中關(guān)村一小科學(xué)教師李實(shí)是該校“空中小農(nóng)莊”項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,她說,學(xué)校計(jì)劃搭建一個“太空工廠”,在校園里創(chuàng)建“小薇”水稻種植自循環(huán)生態(tài)系統(tǒng),讓更多愛好科學(xué)的孩子參與種植、觀察和探索,在他們心中種下探索太空的種子。“實(shí)驗(yàn)的過程中,孩子們會了解空間站建設(shè)的過程,感受生命的奇妙,還會體會到科學(xué)研究的細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn),收獲探索科學(xué)的快樂。”