我有一個夢想,希望孩子們的書桌旁和中小學教室里,掛上一張太空地圖,讓他們“立足中國、放眼世界、胸懷宇宙”。我相信,從小看著太空地圖長大的孩子,一定會比其他的孩子擁有更加遠大的理想,更強的人類責任感。
2020年4月24日,備受關注的中國首次火星探測任務被正式命名為“天問一號”,該名稱源于戰國時期楚國愛國詩人屈原的長詩《天問》。緊接著,“祝融號”火星車成功登陸火星。2020年5月17日,在荒涼的月球背面,“嫦娥四號”著陸器(這是人類歷史上第一個著陸在月球背面的航天器)和“玉兔二號”月球車緩緩醒來,迎接它們在月球背面的第500個地球日。2022年底,中國空間站正式建成,國家太空實驗室投入運行。
中國在太空探索領域的一系列成就,在青少年讀者中激發了持續的“太空熱”。而早在這股熱潮之前,就已經有許多青少年對這一領域充滿好奇了。“火星叔叔”的“太空地圖”系列正是為了滿足他們的好奇心而創作的,并期望它們能成為引導孩子們進入太空領域的鑰匙和培養他們探索精神的天地。
宇宙那么大,你想看些啥?“太空地圖”系列,包括一本圖文書《太空地圖:火星叔叔帶你游太空》,以及四幅太空地圖—《月球全圖》《火星全圖》《太陽系全圖》《宇宙全圖》。“火星叔叔”帶孩子們漫步到宇宙盡頭,探索未知的邊界。
一、讓孩子“仰望星空”
人類天生就有好奇心,希望了解未知事物,因此會對太空宇宙感興趣。人們對太空宇宙的興趣幾乎不分年齡,不分學歷,不分職位。
太空宇宙是自然界的重要組成部分。由于基礎教育中天文航天課程的缺失,成年人與孩子對天文和宇宙的了解差別不大,甚至很多孩子的知識儲備常常超過成年人。
創新是未來人才的第一素質,好奇是人類創新的源泉。太空探索的本質是鼓勵創新、鼓勵探索,使人類在認識宇宙的過程中用科學武裝自己;探索太空的過程允許冒險,允許失敗,允許人類的好奇心得到充分釋放。有調查數據顯示,中小學階段參加過天文和航天活動的學生,今后更有可能選擇科技作為職業,成為未來一代的科學家和工程師,且終生關注科學發現。
個人的未來,取決于我們對自身的認識程度,對社會環境和自然環境的認識和利用程度。而人類的未來,取決于我們對自然界的理解。除了生存必需,我們如今所享用的絕大多數文明成果都源于人類的好奇心。
地球已經不可能有新的大陸供我們去發現,也很難再有大規模的新物種產生。當我們對地球和地球生物的了解與日俱增時,就會對它們的存在越來越熟視無睹,甚至認為地球萬物本該如此,沒什么可奇怪的。就在我們對地球萬物產生審美疲勞,試圖把整個地球都數字化后存進電腦的時候,宇宙為我們打開了一扇窗,讓我們再一次認識到世界之廣袤和宇宙之無窮。
二、幫助樹立孩子的“宇宙觀”
我們經常說,一個人的前途取決于他的三觀—人生觀、世界觀、價值觀。所謂宇宙觀,其實就是更大的世界觀。
天文學是一門塑造性格的學科。滿天繁星,不僅讓我們深感好奇,更震撼著我們的心靈。一個仰望星空的孩子,所擁有的世界觀將會與眾不同。“太空地圖”系列,是一線青年科學家獻給孩子們的科普讀物,將給青少年讀者帶來全新的體驗。
孩子們是通過對身邊的事物來認識世界的,所以他們的世界觀實際上是當地觀,如果能上升到國家觀、地球觀已經很不容易。但科學技術的進步一日千里,在望遠鏡發明之后的400多年來,人類發現了大量過去不曾看到的宇宙奇觀和蘊含其中的科學原理。在進入航天時代以來的60多年中,人類進入了太空,建立了空間站,登陸了月球,未來20年還將登陸火星。
在火箭的推送下,航天器把各類儀器送到這些遙遠的天體上展開探索,讓人近距離地觀察這些異星上的奇景。“太空地圖”系列把我們對地球、地月系、太陽系、銀河系,乃至整個宇宙的前沿探索的成果,以簡單直觀的圖示方式展示出來,讓孩子們從太空視角認識宇宙中的地球,從而體會到地球的獨特性和不可復制性,認識到保護地球的重要性。
三、“太空地圖”系列的“高、新、齊、美”
作為中國第一套“太空地圖”,在創作過程中,我們集天文和航天知識于一身,力求體現“高、新、齊、美”四大特征。
所謂“高”,是指它的視角在地球之外。“太空地圖”系列站在宇宙視角,認識地球和人類。從地球出發,先后探索月球、火星,然后是整個太陽系,最后是銀河系和整個宇宙。配上學校里經常使用的中國地圖和世界地圖,學生認識世界的視野越來越廣闊。浩瀚的宇宙,壯麗的星空,讓人類的目光更加深邃,心靈更加寧靜,道德行為遵守規則,為人處世態度謙和。
所謂“新”,是指它的知識內容緊跟時代。在《月球全圖》和《火星全圖》中,“火星叔叔”對人類探索月球和火星的過程,做出了細致入微的總結,連每個航天器的發射時間、降落位置都收錄了。更有甚者,在圖中還標注了各種自然景觀的名稱和位置,包括環形山、月海、山脈等。而在《宇宙全圖》中,“火星叔叔”用圖片與文字共同構筑了宇宙大爆炸至今的時間軸,看起來更為美觀;還讓讀者從不同的電磁波窗口,看到同一個宇宙的不同景象,就像給一個人進行全面體檢一樣。這種以圖說話的方式,在諸多的太空科普讀物中,稱得上是獨一份。
所謂“齊”,是指它涉及多個學科領域。在“火星叔叔”的傾力打造下,四張“太空地圖”中包含了海量的、跨學科的太空知識。從八大行星的詳細數據,到月相變化和火星探測的歷史;從月球背面有沒有外星人,到火星上的人臉是不是真的;從銀河系的中心是什么,到宇宙究竟有沒有盡頭。讀者感興趣的問題,在圖中幾乎都可以找到答案。不僅如此,月球上以中國人姓名命名的環形山、火星上的地名和經緯度、宇宙中的“創生之柱”等頗有意思的太空知識,也會讓讀者大開眼界。可以說,一本圖書和四張掛圖,就可以讓讀者在家里擁有一整個宇宙。孩子們感興趣的話題,可以在上面查到。而精美的圖片則可以吸引他們,從一張圖進入宇宙探索領域。
所謂“美”,是指它的版式設計精美大氣。作為掛圖,它的設計稱得上精美,別看知識點如此海量,壓縮到一張圖上,不僅沒有擁擠感,反而顯得大氣,很好地詮釋了宇宙的廣闊。它的大小也相當合適,掛在臥室或書房里,讓孩子隨時仰望星空,掌握太空知識;掛在教室里,作為教具展現宇宙之美,或是讓學生們在課后擴展學習,都是相當合適的;掛在課外活動室里,給學生們提供太空活動素材或參考,同樣十分適宜。
四、科學性與可讀性的兼顧
旅行是很多孩子認識世界的方式。《太空地圖:火星叔叔帶你游太空》,以模擬未來太空旅行的敘述形式,由行星科學家的化身“火星叔叔”,作為本次行程的向導,帶領孩子們乘坐載人飛船,從他們最熟悉的地球出發,先到月球,再到火星,然后是太陽乃至整個太陽系,最終沖出太陽系,飛越銀河系,抵達宇宙的盡頭。
輕松幽默的語言風格是該書最大的特點。比如,在回答“為什么太陽比原來胖了?”時,“火星叔叔”的答案是:它的胖是工傷——積勞成胖。在整個旅程中,“火星叔叔”用風趣的語言,深入淺出地講述每個“景點”的各種景觀。不僅介紹各種天體的詳細數據,講述它們的環境特征,更會揭示宇宙現象背后的奧秘,比如黑洞的成因、宇宙的邊疆、冥王星為何被踢出太陽系“行星班”等。除去我們都很熟悉的八大行星、月球、太陽的種種畫面,想知道太陽黑子什么樣,想看看“宇宙大爆炸”的場面,想了解銀河系的全貌……書中都能找得到。
當然,作為資深科學家,“火星叔叔”也不能只做“攝影師”。書中還有很多航天器的寫實照片,比如載人飛船、開普勒太空望遠鏡等,滿足了孩子們對于航天的好奇心。至于冰冷的行星數據,不用擔心,“火星叔叔”看圖說話,將它們處理成圖片,與行星的外表相結合。這樣,孩子們不用面對枯燥的圖表,就可以直觀地了解知識了。
通過“火星叔叔”的引導,仿佛把孩子們帶到了太空中,讓他們去感知,去了解,去認識不同星球的地形地貌、物質成分、表面環境、內部結構,就像在地球上游覽一樣。
五、掛圖形式的直觀展現
物質科學、生命科學、地球宇宙、技術工程是青少年學習科學的四大領域,而其中,地球宇宙是孩子們非常感興趣,但中小學老師上課有畏難情緒的主要領域。為此,作者針對新發布的《義務教育科學課程標準(2022年版)》,系統梳理課標中要求的學習內容,創作了《月球全圖》《火星全圖》《太陽系全圖》《宇宙全圖》四張掛圖,把教科書中讓中小學老師和學生們倍感困惑的月食、月相、八大行星等天文知識,以及太空探索的歷程,都以掛圖的形式直觀展現。
“明月幾時有,把酒問青天。不知天上宮闕,今夕是何年?”《月球全圖》集中展現與月球這顆地球唯一的天然衛星相關的內容。作為離地球最近的天體,月球是永不墜落的天然空間站,是人類走向深空的前哨站。
“熒惑守羽林,震雷詫冬瑞。天象已云然,人事猶爾耳。”《火星全圖》通過一系列圖件的組合,集中展現了火星探測的最新成果。火星,作為太陽系中與地球環境最為相似的行星,是人類未來的希望之星,也是人類最有可能大規模移居的星球。
“日月安屬?列星安陳?”《太陽系全圖》讓孩子們從遙遠的深空看地球,認識到太陽系是一個大家庭。“水金地火巖石星,木土天海氣態星。”地球只是陽光照耀下的一粒微塵,是位于太陽系宜居帶中的第三行星。
“四方上下曰宇,往古來今曰宙。”《宇宙全圖》使孩子們認識到,所謂的宇宙,其實是一切時間和空間、物質、能量的總和。
一圖勝萬言。在一些西方國家的中小學教室里、走廊上,我們經常能看到張貼著很多科學圖片。這些圖片融合了科學與藝術,既有主視覺設計,突出中心,又通過一系列圖片和簡要的文字,融合不同年級要學的各學科知識,是老師教科學、學生學科學的重要幫助。
由于我們歷來不太重視科學圖片,也缺少知識產權保護的意識,科學圖片的創作在中國并不多見。基于這個原因,我們創作了“太空地圖”系列科普圖書,把國內外太空探索的最新成就,通過科學圖片的方式,生動形象地呈現出來。把“新課標”要求的科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四大核心素養,蘊含其中。
當然,“火星叔叔”不過是萬千追尋宇宙夢的好奇者之一。從萬戶未實現的“升天”之夢,到阿姆斯特朗的“這是人類的一小步”,再到“勇氣號”的火星冒險,人類在探索太空的道路上從未止步。浩瀚的宇宙、璀璨的星空、熾熱的太陽、晶瑩的月亮,無不吸引著孩子們的目光。他們憧憬著邂逅嫦娥與吳剛、驚嘆于哈雷彗星的壯美、期待去火星安家的日子。“真的有外星人嗎?”“宇宙有邊界嗎?”“宇宙之外是什么?”他們總是這樣問“火星叔叔”。
但“火星叔叔”想告訴孩子們的,不只是數據和名稱。在他看來,充滿謎團的宇宙,遠比我們想象得更加廣袤;看似無比巨大的地球,在宇宙中不過滄海一粟。因此,太空之旅會改變人類的世界觀、人生觀和價值觀,讓我們在自然面前保持謙卑。
對孩子們來說,宇宙如同科技創新的跑馬場,足以讓人類的想象力和創造力盡情馳騁。而他們對太空的好奇,對宇宙的向往,對未知的探索精神,都需要有效引導。正如托勒密的星圖、伽利略的望遠鏡,一套優秀的科普圖書,可能就能讓他們走上“尋訪太空”的征途。“火星叔叔”衷心希望,這套書能讓青少年讀者勇敢追夢,通過實踐與創造、學習與感悟,設計出新型航天器、月球基地、火星城市……將夢想照進現實,為人類的航天事業做出卓越貢獻。
作者:
鄭永春 中國科學院國家天文臺研究員
來源 / 如何為孩子書寫科學:第六屆、第七屆中國科普作家協會優秀科普作品獎獲獎圖書佳作評介
排版:沈 丹
編輯:林雪琪
審定:李紅林
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