![奇妙的太空課堂 [7-10歲]](/img/6/1a1/3afe586be7be34c9a565fa1343e7.jpg "奇妙的太空課堂 [7-10歲]")
《奇妙的太空課堂 [7-10歲]》是2015年10月化學工業出版社出版的圖書，作者是沈羨雲。
基本介紹
- 中文名：奇妙的太空課堂[7-10歲]
- 作者：沈羨雲
- ISBN：9787122242730
- 頁數：272頁
- 定價：39.8元
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2015年10月
- 裝幀：平裝
- 開本：32開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《奇妙的太空課堂》融科學性、知識性和趣味性於一體，從航天教育縱觀、來自太空的教育、小科學家的太空實驗、培養未來的航天工程師、中國學生的太空實驗、與航天員交流等多個角度介紹了國內外學生參與太空探索活動的情況，內容豐富、素材新穎、圖文並茂、可讀性強。希望通過此書進一步激發廣大中小學生對宇宙空間的嚮往、對學習科技知識的熱情。本書適合中小學生、大學生、研究生、教師和對航天感興趣的人閱讀參考。
圖書目錄
第一章 航天教育縱觀
一、NASA的航天教育 / 2
在世界各航天大國的航天教育中，美國航空航天局（NASA）表現得最出色，它將航天教育作為自己的三大使命之一，規定了“教育優先”的原則，要求在宇航局的各項任務中都加入航天教育的內容。它通過創辦NASA教育網站、制訂和實施形形色色的航天教育計畫、開發教育網遊、積極參與國家提出的“創新夏季計畫”等方式激發青少年對航天科學技術的興趣，為未來的航天事業培養接班人。
NASA 的教育網站 / 3
形形色色的航天教育計畫 / 5
創新夏季計畫 / 8
開發教育網遊 / 10
二、歐空局的航天教育 / 12
像NASA一樣，歐空局也十分重視對學生進行航天知識教育。歐空局主要採用以下四種形式進行航天教育：安排學生進行太空實驗、為大學生提供航天實踐大舞台、開發航天教育產品、與航天員交流。
因人施教 / 13
歐空局學生的太空實驗 / 13
為大學生提供航天實踐大舞台 / 17
開發航天教育產品 / 21
與航天員交流 / 21
三、中國的航天教育 / 22
儘管中國載人航天的起步比較晚，但是中國對學生的航天教育一直是比較重視的。為了激發我國青少年對航天科學技術的興趣，為航天事業培養接班人，我國從很多方面、採用了不同形式對學生進行航天知識教育：鼓勵中小學生參加搭載實驗、為學生敞開航天任務大門、開展廣泛的航天知識教育活動。
鼓勵中小學生參加搭載實驗 / 22
為學生敞開航天任務大門 / 24
開展廣泛的航天知識教育活動 / 25
第二章 來自太空的教育
一、太空教室 / 36
要進行太空教育，“太空教室”在何處？太空梭和國際空間站不僅是科學家們進行太空實驗的“天堂”，也是世界各國學生們的“太空教室”，從那裡學生們學習到地面無法學到的知識，也激發了他們從事航天研究的興趣，不久將來，其中的一些人將成為航天隊伍里的專家和工程師。
兩個“太空教室” / 36
太空教學計畫 / 38
二、太空教師 / 41
在“太空教室”中為地面孩子們上課的教師有不同的身份，有的是教師出身的專職航天員，也有的是熱心的“太空編外教師”。他們都希望通過自己的授課和示範，擴展孩子們的知識，增加孩子們探索太空的興趣。
壯烈犧牲的太空女教師 / 41
首位太空教師―摩根 / 43
第二位太空女教師 / 46
編外太空教師 / 49
三、生動的太空生物課 / 54
生物學，這門與生命現象密切相關的學科一直是促進人類文明進步的主要力量。現在，生物課不再局限於地面，已將生物實驗課開設到太空。在太空梭和國際空間站上的實驗架上，專門為生物實驗課提供了一席之地，學生們可以像真正的研究員一樣，在上面進行自己設計的生物實驗。這些實驗不僅使學生學到更多的知識，而且也直接為太空生物學的研究作出貢獻。
將生物實驗課搬到太空 / 54
漫長艱巨的備課過程 / 55
三堂“太空生物課” / 57
四、學生參與地理課教學 / 64
中學的地理課常常使人感到枯燥無味。面對著一張張世界各國的地圖，只能靠死記硬背的方法來記住各地的名稱和地理特點。往往是學時清楚，學後就忘。為了增加學生們學習地理課的興趣，美國利用網際網路技術和照相技術，開展了一項名為“向中學生傳播地理知識”（EarthKAM）的教育計畫。這是NASA贊助的一項教育計畫，目的是使數以千計的學生以一個太空工作人員的身份對地球進行拍照和研究。
EarthKAM計畫的提出 / 64
EarthKAM計畫的實施 / 66
EarthKAM計畫獲得的效益 / 68
五、趣味橫生的物理課 / 72
通過太空玩具物理學實驗，不僅可以增加孩子們的科學知識，使他們對科學實驗更感興趣，還可以使他們掌握一些科研方法，知道應該如何進行實驗。可能通過這些實驗，在不久的將來，一些科學家就從他們之中產生了。
太空梭上的玩具 / 72
國際空間站上的物理學實驗 / 76
六、熱心教育的航天員 / 78
在參加過飛行的航天員中，很多人熱心於航天教育，最突出的就是美國航天員唐?佩蒂特。他在太空飛行期間，進行了多次有趣的太空實驗，並將它們拍攝下來，做成視頻教材，提供給學生們，進行航天教育。
唐?佩蒂特 / 78
空間站上的“憤怒的小鳥” / 79
大泡泡套小泡泡 / 81
有魔力的編織針 / 82
星期六早晨的科學實驗 / 83
太空杯 / 85
第三章 小科學家的太空實驗
一、不同形式的學生太空實驗 / 88
小科學家們可以採用不同的形式進行太空實驗，有的是作為太空實驗的主角，自己提出實驗設計，進行實驗和總結；有的是當配角，在大科學家的實驗中做力所能及的一些工作；有的是參與航天局的任務，直接為航天任務作出貢獻。
二、火星探險任務 / 91
每個人都有自己的理想和事業。當你回首往事時，你可以想想在22歲的時候你在做什麼？也許你剛剛開始或完成大學學業？也許你找到了你的第一份工作？但是，很少人會做尼克爾?斯潘娜維希正在做的事情，她正在操縱火星上的“流浪者”號探測器。
參加火星探險任務 / 91
工作中的訓練 / 92
一支強有力的團隊 / 93
返回原來的崗位 / 94
三、來自空間站的禮物 / 96
科學家們期待了4年之後，剛剛得到他們經過太空考驗的行李，這件行李不僅對科學家們來說是一件十分珍貴的禮物，也是參加這次實驗的學生們急切盼望得到的寶貴禮品。
急切地等待 / 96
MISSE實驗 / 97
初步結果 / 99
四、航天服衛星 / 101
太空中飄浮著一套奇怪的航天服，這是一顆專門為學生“發射”的衛星。學生們通過它將增加無線電和航天知識，提高對太空探險的興趣，一些人可能因此而產生終生從事航天事業的想法，成為今後航天事業的接班人。
航天服變衛星 / 101
SuitSat計畫 / 102
SuitSat-1的結構和“發射” / 103
SuitSat-1的下傳信息 / 104
SuitSat-1信號的接收 / 105
五、太空螞蟻 / 107
“太空螞蟻”實驗不僅使學生們了解太空失重環境對螞蟻行為和築巢的影響，而且能夠引領一些孩子從此走上研究自然、探究太空生命科學的道路。
“哥倫比亞”號的殉葬者 / 107
實驗對象―收穫蟻 / 108
螞蟻工坊 / 109
太空螞蟻實驗的歷程 / 110
獲得的結果 / 111
六、太空蟑螂 / 113
蟑螂這個令人嫌惡的小昆蟲，卻有幸被俄羅斯沃羅涅日醫學院的學生選中，成為“太空遊客”，進行為期12天的太空飛行。為了進行這次太空蟑螂實驗，學生們可是付出了辛勤的汗水。他們讓蟑螂遨遊太空的目的是為了研究太空的失重環境對蟑螂成蟲及其後代的影響，為今後動物和人在太空是否能生兒育女的研究奠定基礎。
蟑螂的“功”與“過” / 113
太空蟑螂家族誕生 / 114
重要意義 / 117
七、太空生產蛋白質晶體 / 119
在國際空間站上，美國進行了4次氣態氮促進蛋白質晶體增長實驗，此實驗目的之一是實施一個稱為“學生接觸太空”的教育計畫，在這個計畫中，美國的中學和高校的學生參與500多個蛋白質樣本的準備。通過此計畫，可以使學生學習到有關蛋白質結晶的知識和分析方法，了解先進的結晶生物工藝，認識蛋白質結晶在醫學和生物學研究中的作用。
解開生命奧秘 / 119
太空的蛋白質晶體生長實驗 / 120
參與的學生 / 121
八、太空植物“模特兒”―擬南芥 / 123
擬南芥不僅是地面植物研究的寵兒，也是太空植物研究的“模特兒”。在國際空間站上，科學家和學生們利用擬南芥這個“模特兒”進行了一些實驗，研究微重力環境對它生長發育和基因的影響，並且用它來對學生進行航天知識教育。
植物研究的“模特兒” / 123
太空植物研究的先鋒 / 125
學生實驗 / 126
九、酵母菌上太空 / 130
酵母菌是太空生物實驗的“寵兒”，除了登上太空梭外，還多次登上國際空間站，科學家們對酵母菌在太空的表現、基因變化進行了深入的研究。在這些研究中，同樣有學生參與，他們在其中起到很重要的作用。
神奇的酵母菌 / 130
太空啤酒 / 131
空間站上的酵母菌 / 133
十、尋找減輕航天員運動紊亂的方法 / 137
長期的太空生活使航天員不能適應地球重力環境。在太空進行的一項“減輕長期飛行後運動紊亂防護措施的研究”中，一些學生參與了地面的研究工作、飛行數據的處理和分析，其結果為今後防護措施的研究提供了重要依據。學生們通過親身參與航天醫學的研究，不僅大大豐富了他們的學識，而且學會了進行航天醫學實驗的方法，為他們今後獨立承擔研究課題奠定了基礎。
感覺-運動系統的適應和再適應 / 137
研究方案的提出 / 140
方案的實施 / 141
第四章 培養未來的航天工程師
一、航天工程學院計畫 / 144
在NASA的支持下，德克薩斯州農業和機械大學的飛船技術中心實施了一項“航天工程學院”計畫。此計畫可以吸收更多的大學生和研究生參加NASA的各項任務，這樣不但可以豐富工程專業學生的教育，而且為美國航空航天界培養了接班人。
SEI計畫的設立 / 144
SEI計畫的實施 / 145
SEI計畫的收效 / 147
二、為學生搭建航天大舞台 / 150
歐洲青年學生參加了歐空局為他們提供的航天大舞台，在這個舞台中，他們有人擔任編劇，有人當導演，更多的人是演員，大家分工又合作，既學到了很多航天知識，也真正地參加了航天實踐。對於他們來說，航天不再是一個陌生的名詞，他們已經親身參加到這個行列中了，通過這些活動，他們中的很多人將來可能成為航天隊伍中的專家和工程師。
歐洲學生太空探索及技術倡議（SSETI） / 150
歐洲學生國際空間站套用創意大賽（SUCCESS） / 151
年輕工程師衛星計畫（YES計畫） / 152
同溫層氣球升空實驗競賽（STRAPLEX競賽） / 153
學生拋物線飛行體驗（SPFC） / 154
“曙光女神”學生設計競賽 / 155
三、通過繫繩返回地球的小艙 / 155
一顆被稱為“第二個年輕工程師衛星”的YES-2衛星實驗是為了實現“太空天梯”而進行的第一次真正太空實驗。來自歐空局成員國以及俄羅斯、波蘭、日本、北美和澳大利亞等國的450多名學生參加了此項目，近200名學生參加了後階段硬體和軟體的開發和研製。
YES-2返回小艙命運未卜 / 155
尋找事故原因 / 157
YES-2計畫的實施 / 158
四、研究生的佳作 / 162
一個由十幾名研究生組成的設計團隊承擔了研製納米衛星的任務，在2～3年內，每個團隊要完成一顆納米衛星的設計和開發，作為學生們獲得研究生學位的任務之一。學生們成功地克服了該工程帶來的成本和時間限制難題，勝利地完成了任務。通過這項任務，促進了太空研究和探索的發展，同時培養了下一代航天工程師。
一箭十星 / 162
納米衛星 / 164
CanX-2衛星 / 167
五、國際空間站上的農用照相機 / 169
2008年11月17日，美國“奮進”號太空梭（STS-126）抵達國際空間站，在太空梭上攜帶了一台簡稱為AgCam的農用照相機，它將安裝在美國“命運”實驗艙的“視窗觀測研究設備”上，作為這個設備的一個配件。AgCam是由美國北達科他大學的大學生、研究生研發的，學生們在參加AgCam項目的過程中受益匪淺，研究生們也寫出了高質量的論文並獲得了理想的工作。
AgCam簡介 / 169
AgCam的升級版 / 173
參加AgCam計畫的學生 / 174
六、閃閃發光的迪斯科球 / 176
太空中有幾顆任務特殊、模樣奇特的人造衛星，與迪斯科舞廳中的迪斯科球幾乎一樣，它們都是全身披著閃閃發光的鏡子，如果將它們放在一起，簡直可以以假亂真，你一定會以為它們是一種新型的舞廳迪斯科球呢！而且，與一般人造衛星不同，當它在地球軌道上運行時，人們用肉眼可以很容易地看到它們。更令人驚奇的是這幾顆特殊衛星的主要製造者和觀察者不是航天科技人員，而是一些學生，他們中最小的是小學生，最大的也才是高中生。
“星光計畫” / 176
五顆“迪斯科球”的命運 / 177
參加“星光計畫”的志願者 / 179
七、中學生參加航天產品研製 / 182
一提起航天產品，人們立即會想到的是一些高精尖的科研產品，它們的研製者一定是資深的航天工程技術人員。但是，殊不知其中一些產品是來自於中學生之手。為中學生提供參加航天產品研製機會的是NASA的“HUNCH”項目，它專門為7～12年級的中學生們提供參與航天產品和地面訓練產品研製的良機，這種創新的教學形式，培養了未來社會發展需要的創新型人才。
什麼是“HUNCH”項目 / 182
發展歷程 / 183
豐碩的成果 / 185
創新的教學方法 / 188
八、美國海軍學院研製的小衛星 / 191
美國海軍學院是比哈佛等名校更牛的一所學院，它與美國載人航天任務有著千絲萬縷的聯繫。NASA和美國國防部對此學校的學生十分信任，曾將研製多個小衛星的任務交給這個學校的學生，本文僅介紹其中學生們研製的兩個衛星。
美國海軍學院 / 191
標準通信衛星系統-2（PCSat-2） / 192
MidStar衛星 / 196
幾點體會 / 198
九、國際空間站上的球面衛星大賽 / 200
2009年10月～2012年1月 ，遠在地球400千米外的國際空間站上，上演了三場別開生面的“球面”零重力機器人大賽。來自美國和歐空局參加國的學生參賽隊，控制著他們的機器人進行了一場場驚心動魄的太空爭奪戰。
三場比賽 / 200
引人注目的開場白 / 201
地面選拔賽 / 202
太空決賽 / 204
深遠的意義 / 206
第五章 中國學生的太空實驗
一、太空梭上的中國學生實驗 / 208
為了激發我國青少年對航天科學技術的興趣，為航天事業培養接班人，我國多次進行了“中國青少年太空梭科學實驗方案”徵集活動，中國學生在太空梭上進行了6次搭載實驗。
天賜良機 / 208
上天實驗 / 212
巨大影響 / 214
二、我國首顆青少年實驗衛星 / 216
專門為青少年發射的衛星 / 216
肩負三大使命 / 218
小小設計者 / 219
不負所望 / 220
三、蝶飛“神九” / 223
“神九”飛船上天與盼望它多時的“天宮一號”相會了，在“神九”中有一群特殊的小客人，這就是蝴蝶卵，它們將隨“神九”上天，在太空完成自己下一步的發育過程：蝶卵將會破卵成蟲。令人特別關注的是這不是專門為科學家們搭載的太空科學實驗，而是為了對中國青少年進行航天科普教育的一項活動。
我的夢想與“神九”同行 / 223
搭載動物的選擇 / 224
返回老家 / 226
四、“北航一號”火箭 / 228
“北航一號”只是一顆小小的探空火箭，但它的潛在套用價值很大，它為我國廉價火箭的發展探到了新路子。這是由北京航天航空大學本科生獨立設計並成功發射的火箭，這在我國還是頭一次。
一飛沖天 / 228
組建團隊 / 230
艱難的研製歷程 / 230
繼續下去 / 232
五、太空育種在校園開花結果 / 233
一天能長5千克的幾百千克巨型南瓜、像桌球一樣大汁多味甜的葡萄、1米多長的鮮嫩黃瓜、五顏六色的碩大甜玉米棒、600克重的番茄、250克重的甜青椒、開三百朵花的萬壽菊、綠色的雞冠花、帶黑色旋轉條紋的杜鵑花……你看到過如此奇特的植物嗎？這都是一些普通的種子在遨遊太空變異後給人們帶來的驚喜，也是中國太空育種給人類帶來的福音。太空育種不僅遍及我國26個省市，而且走進了校園，在校園中開花結果，成為學生們開展航天科普教育的好幫手。同時，學生們也成為小小的育種專家，為太空育種做出了貢獻。
太空育種 / 233
搭載種子落戶上海四平中學 / 235
跳舞草種子上天 / 236
我給太空種子一個家 / 237
六、蠶寶寶終於回家了 / 238
2005年9月19日，在經歷了18天的太空遨遊後，搭載在我國發射的第22顆返回式衛星上的“太空蠶”“走”出了衛星返回艙。當北京景山學校的學生們從中國空間技術研究所專家的手中接過返回的太空生物艙時，抑制不住自己激動的心情。歷時6年，幾經波折的“太空蠶實驗”終於實現了。
出師不利 / 238
圓夢 / 242
凱旋 / 244
第六章 與航天員交流
一、業餘無線電連線天和地 / 248
一個是在遠離地球340千米太空的航天員，一個是在地面的學生，如何進行交流呢？不用擔心，有業餘無線電充當了他們遙相呼應的鵲橋。它為全世界的學生們提供一個與太空航天員進行直接交流的機會，以此來激發青少年對科學、技術和知識的追求。
天地對話的鵲橋 / 248
太空梭業餘無線電 / 251
國際空間站業餘無線電台計畫 / 253
二、天地視頻通話 / 259
NASA的“飛行中教育頻道”計畫，為國際空間站航天員與地面學生和教育工作者提供了視頻互動問答的條件，使參與的學生們可以第一手地了解航天員在太空的生活和工作情況。這一活動利用人類太空飛行的獨特經驗，促進了學生在科學、技術、工程和數學領域的學習，並激勵學生對自己今後職業生涯的選擇。
“飛行中教育頻道” / 259
第一次“天地視頻”互動教學 / 260
夫妻協力辦節目 / 261
“了解世界”教育周 / 263
三、與航天員面對面 / 265
與航天員面對面地交流也是對青少年進行航天知識教育的一種好方式，這種方式的教育，可以使航天員與更多的學生進行直接接觸，也有更多時間允許學生們提問和回答學生們的問題，因此是一種十分受學生歡迎的航天教育形式。每個上天的航天員都有義務或應十分主動地與學生們見面，談自己參加飛行的感受，回答學生們感興趣的航天問題，鼓勵學生們努力學習，將來從事科學研究或成為航天事業的接班人。
摩根與孩子們 / 265
小天文迷“對話”航天員 / 266
中外航天員對話中國學生 / 269
結束語―航天教育的遠景 / 271
