天宫课堂

“天宫课堂”是2021年创立的中国首个太空科普教育品牌，由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协、中央广播电视总台共同主办，中国科技馆及载人航天工程相关参研参试单位提供支持，包括“天宫课堂”直播、线上课程等产品。^[2][6][3][4]“天宫课堂”结合载人飞行任务，贯穿中国空间站建造和在轨运营系列化推出，由中国航天员担任“太空教师”授课，以青少年为主要对象，采取天地协同互动方式开展。^[7]

2013年6月20日，航天员王亚平在聂海胜、张晓光协助下进行首次太空授课，产生巨大社会反响。^[8]2021年12月9日15:40，“天宫课堂”第一课正式，由神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富进行授课，并在一天内全网相关报道点击量达21.1亿次。^[3][9]2022年3月23日15:40，由神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富配合开讲“天宫课堂”第二课，获得超10亿次微博相关话题阅读量。^[10][9]2022年10月12日16:01，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲首次在问天实验舱内进行授课，开讲“天宫课堂”第三课。^[11]2023年5月，中国载人航天工程办公室陆续推出《天宫课堂》线上课程系列。^[4][12]同年9月21日下午15时45分，“天宫课堂”第四课开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮担任授课教师，面向全国青少年进行太空科普授课。^[13][14]

“天宫课堂”作为围绕中国空间站精心打造的科普教育活动品牌，激发了孩子们崇尚科学、探索未知、追求创新的热情，获得了2021年第四季度优秀广播电视新闻作品，并入选“典赞·2021科普中国”揭晓盛典年度十大科普事件。^[15][16][17]

2013年6月20日，航天员王亚平在聂海胜、张晓光协助下进行首次太空授课，演示了质量测试、单摆运动、陀螺运动、制作水膜与水球等实验。中国8万所学校、6000余万中小学生观看授课直播，产生巨大社会反响，在一代人心中播下追逐航天梦想的种子。^[8][9][18]2021年12月9日15:40，“天宫课堂”第一课正式开讲，神舟十三号飞行乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富为广大青少年带来太空科普课，这也是中国空间站的首次太空授课活动。在约60分钟的授课中，翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。翟志刚、王亚平、叶光富生动介绍展示了空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、人体运动、液体表面张力等神奇现象，并讲解了实验背后的科学原理。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流。^[3]在开课后仅一天内，“太空课堂”得到大量关注，全网相关报道的点击量已达21.1亿次。^[9]

“天宫课堂”第二课定于2022年3月23日下午在中国空间站开讲，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将配合进行，中央广播电视总台将面向全球进行现场直播。^[19]3月23日15:40，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲，由神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富相互配合授课，中央广播电视总台面向全球现场直播，并中国科技馆设地面主课堂，在西藏拉萨、新疆乌鲁木齐设2个地面分课堂。^[10][20]此次太空授课活动继续采取天地对话方式进行，在约45分钟的授课中，翟志刚、王亚平、叶光富相互配合，生动演示微重力环境下太空“冰雪”实验、液桥演示实验、水油分离实验、太空抛物实验，深入浅出讲解实验现象背后的科学原理，同时展示了部分空间科学设施，介绍了在空间站的工作生活情况。授课期间，航天员仍通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流。^[10][21]第二课开讲后，仅微博相关话题阅读量就超过10亿次，被网友誉为“科普太空版，直播天花板”。^[9]

2022年10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，由新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲授课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。^[22]在约50分钟的授课中，神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲生动介绍展示了空间站问天实验舱工作生活场景，演示了微重力环境下毛细效应实验、水球变“懒”实验、太空趣味饮水、会调头的扳手等神奇现象，并生动讲解了实验背后的科学原理。此外，航天员还重点介绍了在中国空间站开展的水稻和拟南芥种植研究情况，展示了手套箱剪株操作。授课期间，航天员通过视频通话形式与地面课堂师生进行了实时互动交流，地面课堂专家也就有关科学问题进行认真解析。此次活动，在中国科学院空间应用工程与技术中心设地面主课堂，在山东菏泽、河南郑州、云南大理分设3个地面分课堂，约400名中小学生代表参加现场活动。中央广播电视总台对此次活动进行了全程现场直播。^[11]与此同时，“天宫课堂”第三课在以往天和核心舱的基础上，新增了问天实验舱，扩大了“太空教师”的活动范围，相应在直播当中用到的摄像机机位和保障设备变得更多，地面调度的操作也更加复杂。^[23]

2023年5月，中国载人航天工程办公室为持续推动载人航天工程面向全社会开展太空科普教育，尤其是向青少年群体传播载人航天知识和文化，推出了《天宫课堂》线上课程系列，并在第一节课中为大家介绍“载荷出舱任务”。首节课程中，神舟十五号航天员与地面专家共同出镜，详细解读了载荷出舱的流程及所蕴含的专业知识。^[4]同年5月28日，《天宫课堂》线上课程系列第二节课推出，介绍了“高”端运动—微重力抗阻装置。^[12]同年9月21日下午15时45分，“天宫课堂”第四课开课，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮担任授课教师，面向全国青少年进行太空科普授课，此次太空授课活动继续采取天地互动方式进行，3名航天员在轨展示介绍中国空间站梦天实验舱工作生活场景，演示球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验，并与地面课堂进行互动交流。^[13][14]

“天宫课堂”实验项目的选择主要考虑以下三点：第一是天地的现象差异一定要显著，第二是科学原理要清晰，第三是整个的视觉效果要好，要具有传播性，能够起到真正的科普效果。^[23]“天宫课堂”设置了一个科普专家组来负责论证筛选实验项目，这些项目包括了中国青少年等多方提出的实验建议，在这些建议的基础上由专家组来遴选，最后由中国载人航天工程办公室来批准。^[24]

“天宫课堂”备课过程涉及了多个领域的专家，包括航天系统的专家、高校教师与科研人员、中小学老师等。“天宫课堂”开课前，航天员需要反复测试保证实验效果，他们把测试结果反馈给地面的专家组，对内容进行反复确认和沟通，耗费较长时间来进行准备。^[23]

“天宫课堂”结合载人飞行任务，贯穿中国空间站建造和在轨运营系列化推出，授课由中国航天员担任“太空教师”，以青少年为主要对象，采取天地协同互动方式开展。同时，“天宫课堂”计划通过媒体、“学习强国”平台和载人航天工程网广泛征集授课内容、互动提问和创意建议，择优纳入“天宫课堂”筹划实施。^[7]

课程名称	授课时间	授课人	授课项目	海报
“天宫课堂” 第一课	2021年12月9日 下午15时40分	神舟十三号航天员 翟志刚、王亚平、叶光富	航天员在轨工作生活场景展示
			太空细胞学研究实验展示
			太空转身
			浮力消失实验
			水膜张力实验
			水球光学实验
			泡腾片实验
			天地互动环节
“天宫课堂” 第二课	2022年3月23日 下午15时40分	神舟十三号航天员 翟志刚、王亚平、叶光富	太空“冰雪”实验
			液桥演示实验
			水油分离实验
			太空抛物实验
			空间科学设施介绍与展示
			天地互动环节
“天宫课堂” 第三课	2022年10月12日 下午15时45分	神舟十四号航天员 陈冬、刘洋、蔡旭哲	问天实验舱介绍
			毛细效应实验
			水球变“懒”实验
			太空趣味饮水
			会调头的扳手
			植物生长研究项目介绍
			天地互动环节
“天宫课堂” 第四课	2023年9月21日 下午15时45分	神舟十六号航天员 景海鹏、朱杨柱、桂海潮	梦天实验舱介绍
			球形火焰实验
			奇妙“乒乓球”实验
			动量守恒实验
			又见陀螺实验
			天地互动环节

参考资料：^{[25][10][26][1]}

“天宫课堂”的天地授课方式基于中国天链中继系统，采用高速双向音视频传输，以天地对话等互动形式开展，舱内采用多台高清摄像机通过中继高速链路将高清视频实时传送至地面，地面上行两路高清图像送至舱内显示器，从而实现双向视频传输。而这条“信息天路”的畅通，是由北京空间信息传输中心全力保障的。依靠运行在距地面30000多公里的中继卫星，以位于四川成都的中电科十所承研的北京天链二号01星地面终端站和喀什天链一号03星地面终端站以及配套的测距转发站设备作为系统重要部分，不仅可以精准捕获中国空间站，还可以进行图像、话音等高速数据传输。^[27][28]

授课活动由中国载人航天工程办公室联合教育部、科技部、中国科协、中央广播电视总台共同主办，中国科技馆及载人航天工程相关参研参试单位提供支持。后续，“天宫课堂”还会持续开展太空授课活动，积极传播载人航天知识和文化，持续开展形式多样、内容丰富的航天科普教育。^[3]

随着中国综合实力的不断增强，大家越来越尊重科学、也越来越需要科学，这对科普教育工作提出了更高要求。在神舟十号太空授课活动取得圆满成功以来，国家的科普教育事业取得了长足的进步，各种新技术、新理念的发展也使得科普活动的形式和内容越来越丰富多样。而空间站工程作为国家级太空实验室，不仅是科学家开展空间科学、空间技术、空间应用的一个研究平台，更是一个能够为国家发挥综合效益的平台。其中一个重要方面，就是可以作为普及科学知识、弘扬科学精神、传播科学思想、倡导科学方法的科普教育平台。^[15]

“天宫课堂”作为围绕中国空间站精心打造的科普教育活动品牌，能够激发孩子们崇尚科学、探索未知、追求创新的热情。让航天员在空间站上实际操作一些小实验，展示一些正在做的科学研究项目，不仅在内容上、形式上、效果上对孩子们具有极大的吸引力，更重要的是能带着孩子们一起经历“从理性的思考、到怀疑的态度、再到实证的操作，最后拓展无限的想象空间”这样一个过程，在无形中向他们传递了科学精神，从而激发他们崇尚科学、探索未知、追求创新的热情。此外，在这个过程中积累的良好做法也可以被更多的科普活动借鉴，共同推动中国的科普事业取得更大发展。^[15]

空间站任务以来，神舟十三号、神舟十四号乘组先后3次面向广大青少年开展“天宫课堂”太空授课活动，社会反响热烈，为中国科普教育工作作出重要贡献。——新华网^[13]

2022年是中国载人航天工程30周年，不仅航天事业科技创新屡创佳绩，航天相关的科学普及也越做越好。如今，“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。——央视新闻^[6]

从天宫一号到中国空间站，中国载人航天工程的发展始终与科普教育紧密相连，“天宫课堂”更是成为传播太空知识、播种航天梦想的重要平台。——解放军报^[9]

有了这样标志性的事件，会让大家意识到青少年的培养是重要的，让孩子们真的对科学产生向往，用特别有号召力的事件，特别能够承载着梦想的载体，空间站、航天员去激发青少年对科学的热情。——“天宫课堂”授课专家组成员、北京交通大学副教授陈征^[29]

这几年（截至2022年3月24日）我觉得国家的科普氛围、科教氛围在变浓，我们一直在讲爱科学、学科学、用科学，空间站从某种意义上来讲它是一个标志，会给不同的人心中种下一颗科学的种子，或者是梦想的种子，把大家对科学的向往，对科学的理解，能够更好地实现出来。——“天宫课堂”授课专家组成员、中国科学院物理研究所研究院^[29]