□ 高 歌
無邊無際的宇宙,神秘、神奇、神妙,令人無限神往,對兒童和青少年來說,更是充滿巨大的誘惑力。這個時期,如果孩子們得到良好的引導(dǎo)和教育,將來很有可能成為航天領(lǐng)域的有用人才。為此,美國幾十年來始終致力于孩子們的航天科普教育,精心為他們營造喜聞樂見的航天樂園。
兒童和青少年大多活潑、好動,對事物抱有強烈的好奇心和求知欲,對探索宇宙和認識太空更是充滿了濃厚興趣。美國舊金山一名九歲的兒童曾說過:“太空干凈,到太空去好,因為地球上越來越擁擠了?!?/p>
很多典型事例證明,許多航天科學(xué)家就是從兒童和青少年時代開始喜歡上太空探索。美國的現(xiàn)代火箭之父戈達德從少年時代起就對一些事物充滿好奇心,曾幻想制造一種可以飛到火星上去的機器。上高中時,戈達德也總是琢磨太空飛行的問題,還寫過關(guān)于太空飛行的短文,設(shè)想用幾門安裝在一起的大炮把飛船發(fā)射到太空去。
現(xiàn)代航天學(xué)的奠基人、德國火箭之父奧伯特少年時就喜歡科幻小說,對11歲生日時母親送的兩本科幻小說《從地球到月球》和《月球旅行》愛不釋手,他把兩本小說連續(xù)看了五六遍,從此對宇宙航行充滿向往,開始思索沖出地球的辦法。
美國著名的德裔火箭專家馮·布勞恩也是從小就對宇宙探索懷有濃厚興趣。13歲時,他讀了奧伯特的名著《飛往星際的火箭》,16歲時就繪制出一艘?guī)в屑夹g(shù)細節(jié)的宇宙飛船草圖,并描述了人類太空旅行的設(shè)想和一些技術(shù)問題。
由此看出,兒童和青少年時期開始的對事物的興趣將對孩子的一生產(chǎn)生巨大影響,這時是培養(yǎng)他們想象力和創(chuàng)造力的極好時機。美國航宇局(NASA)認為,他們下一代的工程師和科學(xué)家正是在這時產(chǎn)生獻身科技事業(yè)的動機。
正因為如此,NASA自1958年成立以來,一直在堅持用航天計劃誘導(dǎo)下一代,包括幼兒園的孩子和初高中畢業(yè)生,使他們熱愛科學(xué),熱心于航天技術(shù)。二十世紀八十年代,NASA曾編寫出版過一本闡述未來50年航天發(fā)展目標(biāo)的著作《開拓天疆》,其中明確提出:“我們的航天計劃在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)中起著不同的卻是很重要的作用。從小學(xué)到中學(xué),航天計劃起著啟蒙和激勵作用?!薄耙囵B(yǎng)從事航天活動的經(jīng)理、科學(xué)家、工程師、社會學(xué)者、醫(yī)生和技術(shù)人員,必須在他還在讀小學(xué)和高中的時候,就把他們的興趣吸引到航天領(lǐng)域中來?!?/p>
馮?布勞恩抱著一個男孩觀看航天器模型
俄勒岡州波特蘭的兩名中學(xué)生參加地球軌道設(shè)計挑戰(zhàn)計劃。這是馬歇爾航天中心一個針對中學(xué)生的實踐教育計劃,共有12個州的學(xué)生參與了這個計劃
學(xué)生們參觀肯尼迪航天中心,他們的后面是獵戶座載人飛船模型
在NASA的鼓勵下,美國各地經(jīng)常開展各種公費和私人資助的航天科普活動。例如一個由民間發(fā)起并在中小學(xué)生中普遍開展的青年航天員計劃,曾有效地激發(fā)了孩子們學(xué)習(xí)自然科學(xué)和航天技術(shù)的熱情。航天夏令營更是層出不窮,參加人數(shù)逐年增加,加深了青少年對太空探索的認識。
在美國,許多航天科普活動都與教育機構(gòu)有關(guān),這是因為NASA不是一個專門的教育機構(gòu),為此他們與教育部、全國科學(xué)基金會、全國科學(xué)教師聯(lián)合會和全國科學(xué)促進會等單位合作制定了教育計劃,由學(xué)校完成具體工作。
同時,NASA許多志愿者也積極參加教育活動,包括幫助首都華盛頓的學(xué)生理解學(xué)習(xí)科學(xué)知識的重要性,艾姆斯研究中心的370名志愿者僅1998年一年就參加了十萬小時的義務(wù)教育。航天員們也經(jīng)常利用各種場合與孩子們交流,首次登上月球的尼爾·阿姆斯特朗曾在美國空間日與中小學(xué)生一起座談。
為火星車取名的索菲?科利斯接受美國航宇局局長肖恩?奧基夫的祝賀
1961年,馮?布勞恩與亨茨維爾男孩俱樂部的孩子們
華盛頓特區(qū)弗雷比希望小學(xué)的學(xué)生在輪流試戴航天服手套
在馬歇爾航天中心的開放參觀日,兩個女孩聽工程師講解手套式操作箱如何在微重力下工作
針對孩子們活潑好動、興趣廣泛的特點,美國的航天科普教育既內(nèi)容豐富又形式多樣。互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)以前,美國一直利用電視和廣播開展航天教育,每逢重大的航天活動都不失時機地進行轉(zhuǎn)播;隨著互聯(lián)網(wǎng)的問世和發(fā)展,航天科普教育借助這個平臺開展得更加迅速、豐富,僅NASA就建立了幾十個相關(guān)網(wǎng)站,內(nèi)容豐富多彩,引人入勝,例如網(wǎng)上直播探測器降落火星、航天飛機謝幕飛行等重大航天事件。
NASA還經(jīng)常主動創(chuàng)造機會,邀請孩子們參與航天活動。2002年底曾邀請美國所有中小學(xué)生為即將發(fā)射的兩輛火星車取名?;顒庸灿薪f人參加,結(jié)果亞利桑那州一名小學(xué)三年級學(xué)生索菲·科利斯成為優(yōu)勝者。根據(jù)她的創(chuàng)意,NASA最后將耗資八億美元的兩輛火星車分別命名為“勇氣”號和“機遇”號。
美國許多國家博物館是免費的,航空和航天博物館也是如此。在這些博物館里,關(guān)于衛(wèi)星、火箭、載人飛船、宇宙探測器等各種航天知識應(yīng)有盡有,阿波羅飛船、天空實驗室、航天飛機等里程碑式航天事件的介紹隨處可見,特別是那些大小不等的航天實物和模型更是讓孩子們樂不思蜀。在華盛頓的美國國家航空航天博物館里甚至陳列著一塊航天員從月球取回的巖石切片,旁邊的牌子上富有誘惑力地寫著“請摸一摸月亮”。這些博物館讓孩子們大開眼界,從而成了他們的航天樂園。
NASA的許多研究機構(gòu),例如肯尼迪航天中心、約翰遜航天中心、戈達德航天中心等也向孩子們敞開大門。他們在父母的帶領(lǐng)下,參觀真實的火箭、飛船,聽解說員繪聲繪色地講解,觀看火箭發(fā)射的壯觀場面。這些研究機構(gòu)還成了孩子們學(xué)習(xí)的課堂,每年有250名中學(xué)生到那里,在研究人員指導(dǎo)下參加夏季實習(xí)。
除了學(xué)校的正式課堂和研究中心的臨時課堂外,NASA還多次別出心裁地把科普課堂搬上太空。1990年12月,在“哥倫比亞”號航天飛機飛行期間,航天員杰弗里·霍夫曼和塞繆爾·達蘭斯向?qū)W生們開講了太空第一課,題目是《太空教師:指定的作業(yè)是恒星》。不像世界上所有教師那樣背對黑板面向?qū)W生,而是在航天飛機的機艙里,面對電視攝像機,塞繆爾·達蘭斯說:“現(xiàn)在,我在地面上空320千米軌道上運行的‘哥倫比亞’號航天飛機上與你們講話,和你們談?wù)効臻g、天文學(xué)和電磁波?!币慌袑W(xué)生分別在馬歇爾航天中心和戈達德航天中心,全美各地的學(xué)生在各自的教室,通過電視轉(zhuǎn)播觀看了這堂生動的太空課。1991年4月,太空課堂在“阿特蘭蒂斯”號航天飛機上再次開講,七個州九所學(xué)校的學(xué)生在約翰遜航天中心觀看了講課。1993年1月,“奮進”號飛行期間開設(shè)太空課堂時,聚集在約翰遜航天中心的一批小學(xué)生,收聽了航天員講解的微重力、偏心力和陀螺儀知識,饒有興趣地觀看了他們用塑料球、機械魚和玩具警車等進行的物理學(xué)演示,并熱心回答了學(xué)生們的問題。
又一個喜歡航天服的孩子
航天飛機STS-109機組返回儀式上,孩子們熱烈歡迎航天員邁克爾?馬希米諾
執(zhí)行STS-105任務(wù)的航天員斯科特?霍洛維茨在航天飛機返回儀式上為兒童簽名
“阿特蘭蒂斯”號航天飛機完成絕唱之旅后,航天員多米尼克?安東內(nèi)利為孩子們簽名
當(dāng)?shù)沦嚨呛教熘行暮娇蘸教旖逃龑<沂种械脑虑蛑懫髂P桶踩睾?,孩子們歡呼起來
太空課堂生動有趣,效果極佳,深受孩子們的歡迎。為了開辦這個特殊的課堂,NASA付出了慘痛的代價。早在1986年,美國就差點將世界上第一位太空教師送上太空。那位37歲的教師名叫克里斯塔·麥考利夫,是一位有名望的社會學(xué)女教師,也是一個九歲兒子和一個六歲女兒的母親。按照預(yù)定計劃,麥考利夫?qū)⒃谔罩v授兩節(jié)太空課,每節(jié)15分鐘,包括講解太空見聞、航天員的作用、航天飛機駕駛艙設(shè)備以及人類進入太空的目的等內(nèi)容。麥考利夫上課時,幾百萬美國中學(xué)生將通過閉路電視收看實況。她所在的康科德中學(xué)和替補太空教師摩根所在的麥考爾中學(xué)的學(xué)生們還可以通過專用線路提出問題。另外,麥考利夫還準(zhǔn)備表演太空失重狀態(tài)對磁力線、植物生長和牛頓力學(xué)定律的影響。她的表演錄像將編輯成電視片在美國各地的中學(xué)播放。
然而,麥考利夫乘坐的“挑戰(zhàn)者”號航天飛機起飛73秒后就凌空爆炸了,她與其他六名航天員全部遇難,因此舉世矚目的太空課堂的上課鈴聲還沒打響就宣布停課了。爆炸事故發(fā)生后,康科德中學(xué)的1400名學(xué)生、教師和歷屆校友,以各種形式沉痛悼念麥考利夫,并將永遠懷念這位壯志未酬的太空女英雄。他們相信,雖然太空教師麥考利夫遇難了,但是太空課堂將繼續(xù)開設(shè)下去。
這位大學(xué)教授通過風(fēng)扇吹動水蒸氣,向?qū)W生們演示空氣中不同速度的同心漩渦是怎樣形成的
孩子們參觀肯尼迪航天中心火箭公園
在約翰遜航天中心“接觸航天員一天”活動中,即將參加STS-118太空飛行的芭芭拉?摩根與學(xué)生們親切交談
太空女教師克里斯塔?麥考利夫(左)和芭芭拉?摩根
2007年8月8日,世界上第二名太空教師——當(dāng)年麥考利夫的替補女教師芭芭拉·摩根乘“奮進”號航天飛機進入國際空間站。太空飛行期間,摩根圓滿開設(shè)了太空課堂,完成了麥考利夫當(dāng)年未竟的事業(yè)。在第一節(jié)太空課堂上,18名從愛達荷州全州挑選出的四至八年級的學(xué)生們踴躍提問,摩根回答了“教師與航天員有何不同”等問題。第二節(jié)課上,摩根和另一名航天員一起講述了奇妙的太空生活。為了紀念“挑戰(zhàn)者”號遇難的機組人員,地面課堂專門設(shè)在弗吉尼亞州的挑戰(zhàn)者太空科學(xué)教育中心,它是由“挑戰(zhàn)者”號機組人員家屬建立的,課堂的主持人由“挑戰(zhàn)者”號指令長的遺孀擔(dān)任。摩根還與愛達荷州麥考爾中學(xué)的學(xué)生們通了電話。摩根還將幾百萬粒羅勒種子和一個植物生長器皿帶到太空,并把這種生于亞洲熱帶地區(qū)的唇形香草植物一分為二,一部分由留在空間站上的航天員種植在溫室里,另一部分返航后分給各種年齡的孩子們種植,以進一步激發(fā)他們對太空探索的興趣。
可以說,美國太空探索的半個多世紀,也是發(fā)展科普教育的半個多世紀,并用如此長久的時間營造出一個航天樂園。生活在這個樂園里的孩子們,對太空探索的興趣長盛不衰,而且終生保持。因此,美國成為航天技術(shù)最受公眾歡迎的國家,也因此成為世界上為數(shù)不多的航天強國。后來,當(dāng)有人問到美國的航天技術(shù)幾十年來一直領(lǐng)先世界的奧秘時,NASA前局長戈爾丁簡單明確地回答:重視教育。