作为一个在德克萨斯州休斯顿长大的孩子，Stefanie Milam 记得她第一次去约翰逊航天中心上学，然后告诉她妈妈她计划为 NASA 工作或成为一名芭蕾舞演员。
今天，米拉姆是宇航局行星科学詹姆斯韦伯太空望远镜项目副科学家。该望远镜定于 12 月 18 日发射，旨在让人类比以前更深入地了解早期宇宙。
“我们将看到哈勃望远镜看不到的东西，因为我们在更长的波长下工作，”她说。“哈勃无法看到尘埃背后。我们可以看穿尘埃。”
虽然没有学生或科学家会亲自参加韦伯望远镜的旅程，但米拉姆说，学习者和教育者可以通过多种方式进行实验或最终使用望远镜的数据，将外太空带到地球 - 并进入教室.
虽然今天的教师可能还记得学生制作的太阳系模型的首选项目，但即将推出的现实世界示例不仅可以激发空间科学课程，还可以激发数学、机器人和工程学。
无论是伴随着韦伯的发现还是 2022 年推出的 Artemis 1 登月装置，教育工作者都可以找到许多方法让 STEM 更加切实可行。
传授事实，启动项目
Milam 说，谈论进入 Webb 的组件是课程的一个很好的起点。首先，她建议教育工作者讨论组成望远镜 6.5 米六角镜的 18 个部分，以及背面允许每个部分独立移动的小机器人。
镜子还覆盖着黄金，让学生有机会讨论金属的特性，压缩后可以压缩成一个小高尔夫球的大小。
米拉姆说，展开时，望远镜的大小与网球场相当，天文台大约有两层楼高。为了将所有这些部件放入火箭(和太空)并确保它能够飞行，这些结构是用碳制成的。它的镜子是中空的，由金属铍制成，铍是一种坚固而轻巧的材料，能够很好地导电和导热。
米拉姆还建议教育工作者可以让学生探索风筝的物理特性，观察升力和阻力，因为望远镜上的遮阳板就像一只巨大的风筝，有助于让韦伯保持在绕太阳运行的轨道上。通过这种方式，当太阳辐射推向防护罩时，望远镜可以保持其位置而不会漂移到太阳系中。
“在詹姆斯韦伯望远镜的现实中，我们预计每隔几周就必须这样做，”米拉姆说。
登月任务拓宽视野
Artemis 3 是计划在 2024 年之前将宇航员送回月球的任务。但第一次测试要快得多，Artemis 1 预计将于 2022 年初发射，其中包括猎户座的试飞，该航天器旨在搭载第一位女宇航员到月球。
退休的 K-12 科学教师 Bob Riddle 说，网上有大量活动可以吸引学生了解月球和其他天体，其中许多活动是由 NASA 设计和支持的，包括PDF 书籍和学生挑战。
里德尔是宇航局太阳系大使和国家科学教学协会《科学范围》杂志的专栏编辑，他说行星、恒星和火箭对儿童的吸引力与恐龙相似，尤其是对低年级的孩子。
“[儿童]可以组织成任务小组，复制以前的任务或梦想他们自己的任务，”他说。“学生，尤其是低年级的学生，似乎很适合项目、活动和实验。”
除了让学生探索阿尔忒弥斯之外，教育工作者还可以找到其他方式让学生参与太空科学，从进行行星搜索到编写 让他们操作火星直升机的视频游戏，就像宇航局的火星 2020被送往红色星球的直升机一样毅力漫游者。
麻省理工学院还提供一系列专注于 STEAM 的每周在线套餐，其中包括提供有关外太空生活的活动和模块的套餐。模型的设计是让教育工作者和学生在探索科学、技术和其他相关学科时远离教科书。
“所有这些 STEM 科目都是关于好奇心和探索你周围的世界，”麻省理工学院和社区关系办公室 K-12 社区外展管理员 Rohan Kundargi 说。
老师们也不应该忘记最大的教室之一——外面的天空。里德尔说，他最喜欢的活动之一是让学生在晚上从家里仰望天空，找到一个与他们年龄一样多光年的星系。
“例如，如果你 9 岁，就去找 Sirius，”他说。“那是九光年之外，所以你看到的是来自你出生那年的星星的光。”
连接艺术与科学
Divya Persaud是宇航局喷气推进实验室的博士后学者和博士。伦敦大学学院的候选人建议教师想办法将空间科学——坦率地说，任何 STEM 学科——与包括艺术和设计在内的其他学科联系起来。Persaud 不仅是一名科学家，也是一位诗人和音乐家，他指出创造力在技术的设计中起着重要作用。
“STEM 不仅仅是一个与其他事物脱节的小气泡，”Persaud 说，他的研究重点是火星探测器着陆点周围的卫星图像和地质学。“但 STEM 是所有这些东西的美丽综合体。”
Persaud 经常在她的大学参与教育推广活动，在访问和讲座期间接待了许多中学生。她最喜欢与学生一起开展的活动之一是通过运用空间推理来帮助他们从物理上了解空间的规模，远离平面的 2D 图像。她指出了其他在线选项，例如 NASA 使用虚拟现实，可以让学生检查阿波罗着陆器。
“我喜欢这种推进，因为它使 [空间] 不那么神秘，”她说。
但最终，她相信任何能帮助学生找到通往太空之路的东西都是积极的。她说，至关重要的是，学生最终不会觉得他们必须学习数学、地质学或工程学才能找到进入太空研究的道路。她补充说，在这些领域中，有人致力于交流和撰写有关空间的文章，有人分析图像，有人设计，还有其他人在操作这项技术。
“如果你喜欢某样东西，你就会找到通往它的道路，”她说。“你可以成为一名作家或化学家，并找到通往太空的道路。”
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