Tuesday, July 26, 2016

用人文的方式传授天文知识 教师天文培训 孙维新教授

 
陈淑娟老师报道
    课程一开始,孙教授就表示,希望透过这次的天文培训能让老师们知道如何把天文、太空、宇宙等知识教得比较有趣。他认为:“老师们的教学不能停留在直接性教学,因为学生缺乏把课本上的知识链接到实际星空的本领。他建议必须带学生到实际的地方去验证书上的道理。兴华中学得天独厚,设有先进的天文台,老师们应当善加利用并提升整体的天文水准。”此外,教授也劝勉老师们要完全熟悉所教的内容,把知识融会贯通之余,也要时常和学生分享有关天文的最新动向。如此,除了能够提升自己在学生心目中的地位,也能增强他们对天文、宇宙和太空的兴趣。
    在此培训当中,孙教授特别提到了一项近期太空最新的研究成果,那就是第一节火箭回收。他让我们现场观看火箭喷发、第一节火箭回收成功和一些失败回收的影片。孙教授提及太空探索科技公司(SpaceX),这是一家由PayPal创始人Elon Musk建立的美国太空运输公司。这家太空探索科技公司成为第一个能够发射回收宇宙飞船的私人公司。
    2015年12月21日,SpaceX成功回收猎鹰九号,Falcon9的第一节火箭,火箭成功在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射基地笔直降落在地面上。这是SpaceX首次成功实现第一节火箭回收,也是首次成功的陆地平台回收。2016年4月8日,SpaceX成功回收猎鹰九号的第一节火箭,发射后约10分钟降落在海面上名为“当然,我依然爱你”(Of course I still love you)的回收浮台(10米 x 10米)上。这是SpaceX第二次成功实现第一节火箭回收,也是首次成功的海上平台回收。SpaceX 每次发射费用大概为 6000 万美元,其中燃料成本仅为 20 万美元,如果实现火箭回收后,每次的发射成本可以降低到 600 万美元。
    孙教授也非常关注太空垃圾的问题,他向老师们提到关于处理太空垃圾的方法,如:利用激光和小可爱机械人。太空垃圾是在地球上空、已无任何用途的人造天体,包括已除役的卫星或太空船、最後几节火箭、太空船分离或运作时释出的各项垃圾、太空船和各个火箭爆炸或相撞之後的残骸、固态火箭废液、太空船或卫星等受到热压或小粒子撞击而释出的微小涂料碎片等。
    自1957年人类发射第一颗人造卫星至今,各国已发射了5000多颗卫星、火箭、探测器等航天器,同时形成了3000多吨围绕地球飞行的太空垃圾。而且,这一数量每年还在以2%至5%的速度增加。太空垃圾在太空中以每秒6000至7000米的速度运行,因为相对速度很高,潜在危害极大。一个仅10克重的太空垃圾所产生的撞击能量,相当于时速100千米行驶的两辆轿车迎面相撞产生的能量。




培养学生的科学态度与责任
    听了孙教授分享的最新发展后,我的脑袋灌注了新的知识泉源,心里煞是欢喜。开心的是人们能够运用他们的知识,不止把火箭发射出去,还能负起回收的责任。我认为回收非常重要,不只是公司要减少成本,而更重要的是不制造消耗垃圾更多的资源。在教学上我们不止要带给学生知识和新发展,还要带给他们应有的科学态度和应当负起的责任。正如孙教授所说:“老师们应当鼓励学生朝现今太空所面对的问题去发展,这对未来大有益处。”
利用说故事的方法教学
    孙教授与老师们分享了他的教学方法。他认为,利用说故事的方式传授知识点,是非常有效的教学法。此外,运用适当的辅助教材,也是吸引学生兴趣的管道。教授提到他曾经利用《The Martian》(火星救援)这一部电影作为教学工具,透过主角如何在火星上存活的行动带入相关的科学知识。
    此外,孙教授也提到了卡尔·爱德华·萨根(Carl Edward Sagan),他有多重身份,是美国天文学家、天体物理学家、宇宙学家、科幻作家等自然科学方面的科普作家。卡尔·爱德华·萨根他因为撰写了多部优秀的科普图书及电视系列宇宙片而享誉全球。1980年的电视系列节目《宇宙:个人游记》在60多个国家有超过6亿人观看,是PBS(Public Broadcasting Service)历史上最受欢迎的节目之一,同名书籍成为纽约时报畅销书籍第一名长达70周,也是英国最畅销的科普书籍之一。孙教授说:“卡尔·爱德华·萨根是一个能把天文用人文的方式表达出来的人。老师们也应当如此,能够用说故事的方式教天文、宇宙和太空。”最后,孙教授建议老师们去阅读萨根的作品,学习他的观点和知识,再运用到自身的教学上。
结语
    上了这堂培训课,我掌握了非常多的太空知识。孙教授的分享,让我反思和思考许多:我们常认为太空离我们很遥远,平常不太留意太空最新动向,也缺乏这方面的知识,因此,我们对太空、宇宙、天文的了解,只停留在课本上的知识。随着时代发展,天文发展已经远远超越课本上的知识了。身为科学教师的我应当省思,科学知识每天都在变化,我们能教学生什么?天文、太空、宇宙的新发展,显示人类的进展。但是若是人们无法满足个人越来越强的欲望、不负责任的行为伴随而来,到底是促进人类发展还是摧毁了人类呢?
    地球是一个非常适合人类生存的地方,无论是空气里的氧气与氮气的比例配合得天衣无缝、种子只要掉到适当的泥土就会萌发、恰恰好的地心引力使人类的钙质不至于迅速流失,这些“好处”都向我们人类传达一个讯息——要好好爱护珍惜地球!人类与其那么积极地研究把外太空变成人类殖民地,倒不如花一些时间
去解决地球的问题。


掌握最新天文知识
谢宝琳老师
    课程一开始,孙教授让我们观赏平常比较少接触的火箭发射影片,从中延伸出火箭发射时所运用的牛顿定律、化学燃料等知识点。针对这个环节,虽然老师讲解的内容比较偏于科学知识,但也着实令我吸收了不少新的或是平常少接触的知识。接着,老师就介绍了许多成功与失败的天文案例,让我体会到人类在宇宙中是多么的渺小。在宇航工作当中,即使是一个小小的疏失都会酿成大祸,就像火箭回收失败的画面一样,只是其中一个支点没稳住而已,就让整节火箭被炸成火球。看到失败的画面,难免令人心情低落,但是就如老师所说,这些失败的经历也很重要,因为它对于天文行业未来的发展是一本本的教科书。最后一个部分,老师介绍天文领域未来的发展,令人不禁惊讶于科技的进步是如此神速,也对许多未知的知识感到好奇。透过这堂课,我掌握了目前最新的天文知识,最重要的是可以尝试把这些知识编成故事,以便让学生容易理解,这也是我未来需要继续努力的目标。



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