通過熱成像技術(shù)在地球之外成長(zhǎng)，在教室之外學(xué)習(xí)

“有了正確的心態(tài)，任何年齡的人都可以成為科學(xué)家” 。這是一位老師通過一項(xiàng)名為“Growing Beyond Earth”的研究項(xiàng)目教他六年級(jí)學(xué)生的內(nèi)容，這讓他們有機(jī)會(huì)測(cè)試不同植物在空間站上生長(zhǎng)的可行性。借助科學(xué)方法和熱成像相機(jī)等專業(yè)測(cè)量工具，這些學(xué)生通過收集有效數(shù)據(jù)，來確定地球外層空間可能種植的作物。

Growing Beyond Earth 研究項(xiàng)目，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入第六年，美國(guó)已有超過10,000名中學(xué)生參加了此項(xiàng)目，學(xué)生的研究直接導(dǎo)致了兩個(gè)植物品種（“Dragoon”生菜和““Extra dwarf”白菜）的選擇，迄今為止在國(guó)際空間站上長(zhǎng)大。

啟動(dòng)太空種植項(xiàng)目

老師通過與NASA的聯(lián)系了解“Growing Beyond Earth”的項(xiàng)目，她曾是美國(guó)宇航局休斯頓航天中心的太陽(yáng)系大使 (SSA) 和機(jī)組成員。在獲得該項(xiàng)目的批準(zhǔn)后，他的班級(jí)收到了一個(gè)裝有Dragoon生菜種子的工具包，用于設(shè)置并開始種植。

學(xué)生們對(duì)此都非常感興趣，并嘗試接受它。“他們經(jīng)常會(huì)問，我可以測(cè)量它嗎？”從檢測(cè)濕度水平到檢查溫度水平，學(xué)生們都感到很有趣！

“這是六年級(jí)的學(xué)生，”他強(qiáng)調(diào)說。11歲和12歲的孩子自己收集數(shù)據(jù)并將其輸入到電子表格中，這些數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送給NASA的科學(xué)家。“這是一個(gè)了不起的項(xiàng)目，”“孩子們正在學(xué)習(xí)環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)、生命科學(xué)、物理學(xué)等，他們?cè)谶@方面玩得很開心，學(xué)的很快樂。”

使用熱像儀解決問題

與任何科學(xué)實(shí)驗(yàn)一樣，研究人員很可能會(huì)遇到一些意想不到的結(jié)果。差不多兩周后，他們注意到只有一株生菜在生長(zhǎng)，六個(gè)盆中每盆有四顆種子。為了解決為什么他們的植物不生長(zhǎng)的問題，學(xué)生們開始對(duì)可能出現(xiàn)的問題提出假設(shè)。在他們研究可能的原因時(shí)，一名學(xué)生假設(shè)植物因生長(zhǎng)燈而變得太熱。“嗯，我碰巧有這個(gè)東西，”老師說完并舉起他的熱成像相機(jī)。

通過紅外熱像儀觀察之后，學(xué)生們意識(shí)到植物只生長(zhǎng)在花盆的邊緣，那里溫度明顯升高。他們假設(shè)花盆中部的黑暗區(qū)域可能太冷或太濕，植物無法發(fā)芽。因此他們決定把剩下的種子種在一邊，三四天之后竟然發(fā)芽了！利用科學(xué)方法和手頭的工具，學(xué)生們想出了解決問題的辦法，很贊！

新型教學(xué)工具：熱成像相機(jī)

在課堂上，老師不止一次拿出熱成像相機(jī)來幫助演示熱力學(xué)概念。尤其是，熱成像相機(jī)已被證明是幫助克服社交距離所需障礙的寶貴工具。例如，當(dāng)老師演示化學(xué)反應(yīng)時(shí)，熱像儀可以幫助學(xué)生在安全距離范圍內(nèi)查看實(shí)驗(yàn)效果。

“通過在手機(jī)上使用它，向?qū)W生們展示熱量特征，并向他們展示植物的生長(zhǎng)程度或是否開始變冷。”使用熱成像相機(jī)，學(xué)生可以親眼看到反應(yīng)是吸熱還是放熱，即使從遠(yuǎn)處也能獲得更好的視野。

學(xué)生們?cè)趯W(xué)習(xí)熱血?jiǎng)游锖屠溲獎(jiǎng)游锏耐瑫r(shí)，還能夠在熱環(huán)境中觀察班上的寵物——鱷龜。他們?cè)谕讲铰眯袝r(shí)去尋找熱血哺乳動(dòng)物，利用熱特征和泥中的腳印等線索推斷他們發(fā)現(xiàn)了一只浣熊。“這很有趣，我們嘗試盡可能多地融入其中，”“我們正在利用自然世界，將其與科學(xué)技術(shù)聯(lián)系起來，并與他們一起開啟全新的、有趣的、令人興奮的體驗(yàn)，這很重要。”

熱成像相機(jī)在實(shí)驗(yàn)的過程中，為學(xué)生們解決了很多關(guān)于熱特征的問題，為他們展現(xiàn)了不一樣的紅外世界！