來源：我們的太空

據中國載人航天工程辦公室消息，“天宮課堂”第一課定于12月9日15時40分開始，神舟十三号乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富将在空間站進行太空授課。

這是中國第二次将三尺講台放置在無垠的太空，也是“太空教師”王亞平第二次在太空中為全國中小學生講課，回想起八年前第一次“太空授課”，當時亞平老師親切的講解仿佛曆曆在目。

2013年6月20日上午，“大家好，我是王亞平，本次授課由我主講……”天籁之音從遠離地面300多公裡的天宮一号實驗艙裡傳回地面大課堂，所有人凝神屏息，目不轉睛地觀看神十乘組太空授課現場直播。

太空授課取得了熱烈反響，拉近了民衆與航天的距離，使廣大學生和普通民衆從航天的旁觀者變成了參與者，有劃時代的曆史意義。同時，在科技的支撐下，此次授課也“柔性”展示了中國航天軟實力。在一片驚歎和感慨聲中，不禁有人會投來好奇的眼神，如此精湛的授課技藝、如此滴水不漏的演示實驗、如此完美的天地互動是怎樣實現的？這其中的辛苦、曲折、感動和付出，恐怕連幕後的工作人員都無法一一盡數。

千古興業，以人為本

細心的觀衆也許會發現在天宮一号實驗艙裡，講桌的左前方艙壁上挂着一個大大的中國結，不僅喜氣更代表中國元素。在航天員做的第四個實驗裡也有這樣一個細節：亞平老師小心翼翼地把中國結嵌入“水膜”，水膜依然完好。确實，中國結包含了航天人太多的情愫和情懷，它看似複雜卻又井然有序，千頭萬緒卻又牢不可破，色彩鮮明卻又超凡脫俗，與我們的管理方法和風格有異曲同工之妙。

△ 粘貼了中國結塑料片的水膜依然完好無損

2012年11月，中國載人航天工程辦公室牽頭啟動了神舟十号任務科普教育活動的各項準備工作。依據神舟十号飛行任務科普教育活動總體方案，中國航天員中心從實施方案制定、航天員訓練、教具研制、飛控工作、宣傳工作等方面分别組織落實。每一項工作都制定了嚴格的時間節點和實施方案，并在工作完成後制定信息統計表，進行認真的複查複核。

△ 物理學習教具

在各個工作現場中，位于飛控大廳的飛控組承擔着極大的精神壓力，這裡彙聚着各個部門的精英，他們就像中國結的節點一樣，連接着各個專項組，發揮着起承轉合的重要作用。

最繁忙的現場是位于人大附中的地面大課堂，這裡與電視台、學校、媒體的接口最多，尤其是直播現場還有300多位學生，人員複雜，層次多樣，但是考慮到工作的順暢性，隻安排了兩位工作人員：一位是總調度，一位是負責現場指揮聯絡的教員。選派的兩位工作人員都是得力幹将，身經百戰，臨危不亂，配合默契。

最辛苦的現場是天宮一号實驗艙裡的航天員和模拟航天員，每次授課45分鐘，加上之前的教具準備、話音溝通以及預案演示等工作，足足有兩個小時。通過攝像頭在衆目睽睽下，他們要随時保持最佳狀态，全神貫注，對于體力和腦力的要求極高，但是他們從來不抱怨。每天下午5點是他們一天中最莊嚴的時刻，所有人員就位開會，總結一天的工作，查找不足，并把下一階段的工作布置下來。很多外人以為5點鐘開完會是他們一天工作的結束，可以在緊張工作之餘喘口氣，其實這往往是他們徹夜加班的開始，他們需要在次日早8點準時把修改後的腳本呈上去，保證航天員的訓練不受絲毫影響。

科普教育活動太空授課相對其他訓練來說，項目新、時間緊、接口單位多。很多文件需要經過很多專家一輪一輪的評審或審查，訓練狀态不能及時确定。因此，在訓練過程中采用了“先行、試行、并行”的訓練方法。在強化訓練與任務準備階段其他訓練密集的情況下，利用訓練間隙（晚上和周末）先行開展理論培訓。在狀态尚不确定的情況下大膽試訓，教員與航天員針對每個演示項目讨論并訓練，為有效确定最終狀态提供了依據。由于時間緊，沒有采取從理論到操作，最後聯合演練的單向順序，而是理論訓練、操作訓練、聯合演練交錯開展，并行提高，保證了訓練效率。

△ 王亞平做試驗

太空授課方案預定時間40分鐘左右，第一次天地協同演練39分鐘。未曾在天上試過，時間為何如此準确？這些項目（包括備份）經過充分調研和讨論，可行性高，所以失敗次數少，時間較好把握；前期，兩位主要負責的老師在辦公室，根據自身語速對腳本進行時間上的演練，腳本有較大改動時，演練就再進行一遍；教員多次和王亞平一起進行腳本時間的預估，讓王亞平根據自身語速對腳本時間進行演練，确保了時間符合主講人的語速；由于水膜、水球在地面無法模拟，教員利用肥皂泡等自制水膜，使航天員在訓練時，在視覺和感覺上有了實物的感覺，不再是對着空的東西講解，促進了流程的連貫性，時間上都有了好的把握。地面演練後，教員根據飛控經驗估算天地差異。這幾點确保了預估時間的準确性，有效減少了在軌訓練及演練過程中的改動。

△ 神舟十号航天員乘組在地面做試驗

截至5月21日，3名航天員達到了訓練實施方案中規定的學時，在組合體模拟器進行了科普教育活動太空授課考核。相關專家和教員組成了考核專家組，對航天員的考核表現進行了打分。航天員成績優秀，通過考核，具備執行太空授課的能力。

△ 太空授課考試

四海聚賢，八方來客

2007年8月14日，美國人芭芭拉·摩根在國際空間站進行了人類首次太空授課，她通過視頻向學生展示了在太空運動、喝水等情景。和芭芭拉·摩根進行的太空授課相比，中國航天員的這堂太空授課不僅科技含量更高，難度也更高，讓全國學生及觀衆感受到了奇妙的物理現象，像一個太空魔術師，對公衆有很大啟迪作用。

△ 芭芭拉·摩根在國際空間站進行了人類首次太空授課

早在2010年，中國科協就推出了持續性的“開啟天宮的夢想——全國青少年載人航天科普系列活動”。随着載人航天工程“三步走”戰略不斷推進，2011年9月，在天宮一号目标飛行器升空之前，關于太空授課的想法已經開始醞釀。2011年底，中國科協首先向中國載人航天工程辦公室建議，以神舟九号和神舟十号發射并與天宮一号對接為契機，由航天員在太空為青少年講授科學課。随後，這一創意被多次讨論，得到了中國載人航天辦公室的積極響應，在神舟九号飛船與天宮一号目标飛行器交會對接任務順利完成後被采納。同年11月初，太空授課活動被正式列入神十飛行大綱。此次太空授課活動，由中國載人航天工程辦公室聯合教育部、中國科協共同主辦。3家主辦單位有關部門組成工作協調組，負責太空授課活動的籌備工作。

授課專家組由航天領域的專家和航天員系統有關人員、教育專家及一線物理老師、科普專家組成。針對太空授課方案，從去年底至今年初，專家組進行了一系列論證。而在2012年12月18日、27日兩次論證會上，專家組提出的一些意見，最終被确定為此次太空授課的剛性原則。

△ 專家讨論腳本

對于此次太空授課，一位授課專家組成員表示，選取“失重”的課題，主要是考慮要跟中學學過的有關知識原理相關聯，另外還要安全可靠、體積小、質量輕。去年9月開始，太空授課教案組開始廣泛征求各方意見，确定實驗計劃。在天宮一号中呈現的幾個實驗，都是經過反複推敲、精挑細選的。實驗的選擇主要考慮到科普性、可視性、教育性和可實施性四個方面。最終确定演示失重環境中的力學原理和液體表面張力。

△ 教員與航天員一起學習

此後，來自不同領域的航天人、科學家、教育工作者廣泛參與其中，設計實驗内容、準備教案、研制教具。神十乘組出征前，航天員們參與的正式天地授課演練不下5次。20多位分别來自載人航天辦公室、人大附中、101中學、中央電視台、清華附中、十一學校、北師大物理學院、北師大文學院、西城區教研室、東高地科技館、中科院力學所、北京市八十中學、中國空間技術研究院及相關部門的專家領導均列席參會，集思廣益，為腳本的編寫出謀劃策。

△ 張曉光做實驗

這是一次絕無僅有的授課活動，其意義不僅在于王亞平所站講台的高度以及我國青少年因此得到的太空知識，更在于它向世界傳遞了我國在航天科技方面的獨特探索。那麼，為何挑選這5個實驗？

“經典、易懂、新穎，有觀賞性和差異性。”作為“地面課堂”主講老師之一的北京人大附中物理老師宓奇認為，這5個實驗有這些共同點。

一位參與了實驗計劃設計的老師稱，這5個實驗經過了反複的方案選擇和讨論，航天員也進行了試講。在讨論的過程中，專家組了解了學生們的知識儲備和感興趣的問題。大家會考慮實驗在太空中是否有可操作性，會帶來哪些問題，産生哪些現象。

太空授課腳本是集體智慧的結晶，也是嘔心瀝血之作。太空授課腳本直接決定着神十任務科普教育活動的效果。為了保證腳本設計科學合理，涉及的物理概念正确，且具有嚴謹性、互動性、趣味性和啟發性，編制小組成員充分尊重科學、尊重專家，在廣泛征求意見的基礎上，拟制了編制原則，按計劃分階段開展了腳本編寫、試講、審查、修改、評審、評審後修改、演練、演練後修改等工作。

△ 聶海勝做實驗

為了腳本中的語言符合王亞平的語言習慣，提高授課自然性，王亞平親自參加腳本的編寫，逐詞逐句修改。每次領導審查後，編寫組均認真讨論，落實，形成了系列版本。2013年4月8日，由授課航天員、授課專家組成員共同編寫完成了授課腳本第一版，4月13日通過了第一次審查，17人參會，包括執行過任務的航天員等。之後航天員按照此腳本進行了試講、訓練。經過12輪讨論修改，5月21日，腳本編制組咨詢相關專家，形成了授課腳本最終版，并審批上報。為了保證萬無一失，太空授課從航天員醫學問題、教具等異常、飛控異常、地面課堂異常和直播活動異常等5個方面詳細分析了影響太空授課的問題，并提出了相應的處置預案。

舉世矚目，佳音頻傳

“面對浩瀚的宇宙，我們都是學生。”神舟十号飛船出征之前女航天員王亞平意味深長的話語，一直萦繞在人們的耳畔。作為中國首位“太空教師”，6月20日，她赫然站在了最高的講台上。

太空授課刷新了科普教育及物理教學的固有模式，具有直觀性、生動性和啟發性。中國航天員的太空授課就是“一場戰鬥”，這一任務堪比他們冒着巨大風險開展空間對接。

太空授課後，很多學生紛紛表示：不能做航天員也願做老師。太空課堂激發了同學們探索太空的好奇心，通過這堂課對失重、水的張力等有了難忘的記憶，看到航天員通過直播回答了很多學生的提問後，他們仍感覺不過瘾。覺得好多問題直播裡沒有找到答案，回去後搜集資料繼續研究。太空授課專家組成員、北京101中學物理老師史藝說：“如果對王亞平的講課打分的話，我打100分。”

科學本身就是求知、求真，而求知求真需要動力。很多大科學家都是從小對科學現象産生濃厚興趣後，才一生獻身科學，追求真理的。航天員在太空演示的單擺實驗等在地面實現不了的事情，會讓學生在頭腦中産生很多“為什麼”，進而吸引他們去探究神奇的太空現象背後的本質。微觀世界、宏觀世界、宇觀世界的運動規律是不同的，學生透過這些，就想要了解不同尺度的地球引力下物體相互作用的本質規律。同時，有許多老師也在聽課，這對提高教學質量也非常有好處。

首次太空授課，是我國青少年航天科普事業創新發展的重要标志，是大聯合、大協作開展科普教育的重要成果，也是我國科普教育活動覆蓋面最大和參與公衆最多的一次重大科普實踐。将來，當我們在外太空真正建立起自己的空間實驗室和空間站後，一定能夠開展更多、更有趣的科學實驗，可以給孩子們上内容更豐富的科學課，讓孩子們感知科學，激發他們探索未知世界的興趣。

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