我为航天员设计太空餐科技教育活动方案

活动目标

生命观念

认识人体生命活动需要物质与能量的平衡，不同食物可提供不同的营养物质与能量，从个体层面构建物质和能量观。

科学思维

分析自己与航天员膳食营养需求的异同，以及所需营养素的食物来源，综合归纳航天员在太空生活中的特殊营养需求；比较七大营养素的作用及食物来源，根据食物所含营养物质的特点进行合理分类。

探究实践

采用文献阅读、访谈等手段，收集航天员营养需求的证据；综合运用生物学及其他学科的知识与方法设计符合航天员营养需求的太空食谱，并能兼顾其他太空餐设计要素，在分享交流中进行食谱迭代。

态度责任

能以精益求精的态度进行探究实践，体会太空饮食背后蕴含的航天精神，主动宣传合理膳食的健康观念和知识，成为健康中国的促进者和实践者。

活动对象和规模

“ 食育” 中级班小组学员，12 ～ 14 人。

活动地点及时间安排

活动地点为宣武科技馆食育教室，活动时间为2022 年11—12 月每周六上午8：30—10：00，共计8 周。

活动设计思路

活动以“太空饮食”为主题，通过航天员在太空吃什么、太空食物的营养要求、太空食物如何制作、太空食物如何包装、航天员在太空的饮食方式等一系列问题，引导学生进行思考，以跨学科的方式开展学习活动。

活动准备

学生准备：搜集太空饮食相关新闻报道，了解食物营养、食物包装相关知识。活动前期预习所需时间为40 分钟及以上。

教师准备：场地、仪器设备、信息素材等资源；各环节活动资料卡、任务单；太空饮食相关文献及视频资料。

活动过程（1.5 小时/ 周，共8 周）

阶段1. 航天员在太空中吃什么？（计划用时：1 周）

“航天员在太空中吃什么？”是本次活动的第一个驱动性问题，激发学生学习兴趣，让他们带着这个问题进行课前预习。教师为学生提供阅读材料《太空大餐，各国航天员都吃啥？》，并鼓励学生通过网络、书籍查阅更多资料，完成预习任务单，作好充分的知识储备。

学生活动

①观看“太空餐”视频，对太空饮食产生好奇。②结合视频内容，谈一谈自己对神舟五号到神舟十号不同时代太空餐进展的感受。③结合预习任务单，用思维导图分享自己对不同时期航天员太空饮食方式和特点变化的认识。

教师活动

①视频导入，播放太空餐视频。②引导学生借助思维导图，比较说明不同时期太空餐的特点。③启发学生对我国太空食品发展历程中太空餐的变化及未来发展进行思考。

设计意图

①借助阅读，进行归纳表达和跨学科拓展学习。②对太空餐的发展形成初步认识，完成第1 阶段任务单。

阶段2. 航天员在太空的饮食

需要哪些营养？（计划用时：2 周）符合航天员在太空生活的能量、营养素需求，是太空餐食谱设计的重要指标之一，因此，对太空饮食特点及营养成分需要量分析是本次活动的重点。本环节，鼓励学生通过专家访谈、阅读文献等方式寻找太空餐食谱设计依据。为了设计出适合太空环境的太空餐，需要不断研究和改进，追求更好的品质和口感，有利于培养学生精益求精的做事习惯。

学生活动1

考航天员在太空的营养需求，小组讨论产生问题，列出访谈提纲。②视频连线营养专家，寻求指导。

教师活动1

帮助学生连线营养专家，引导学生礼貌、有序向专家提问。

学生活动2

①从太空环境、人体健康需求、用餐方式等角度思考太空就餐与地面就餐的差异。②从能量需要量、营养素需求、食物制作加工方式、航天员个性化需求等角度分析航天员的饮食特点及饮食方式。③完成第2 阶段任务单。

教师活动2

组织学生以小组讨论方式，对“航天员太空饮食营养需求”展开讨论。

阶段成果

在本阶段，学生围绕“航天员在太空生活中的营养需求”问题，先经过小组讨论形成访谈提纲，然后带着问题，有针对性地与专家交流，寻求答案。比如针对航天员在太空的能量需求与在地面上的差异，在咨询专家后，学生不仅知道了航天员在太空中的能量及三大产能营养素的需求量，而且了解了存在差异的缘由。

设计意图

培养学生通过文字资料、视频资料获取信息、筛选信息的能力，以及多角度考虑问题的能力。

阶段3. 设计航天员太空餐食谱（计划用时：2 周）

经过精确的能量计算、营养素占比分析后，学生进入实践环节。在这一环节，教师为学生提供充分的资料卡，作为学习支架，助力学生从营养性、卫生安全性、感官可接受性、包装适宜性等角度进行综合考量，合理搭配食材，设计太空餐食谱。

学生活动

结合航天员太空餐资料卡，尝试进行太空餐食谱设计，完成第3阶段任务单。

教师活动

出示一份关于航天员太空食谱的阅读材料，与学生一起对食谱的营养特点进行分析，启发学生提出太空餐设计方案。

阶段成果

一份营养食谱的设计，应包含不同的营养素，比如碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质等。且需要三餐均衡分配、食物种类多样。因此，活动中要将食谱设计的任务进行拆解。通过前一阶段明确的航天员一日所需要的总能量，按照3 ∶ 4 ∶ 3 的比例进行合理分配，得到每餐所需的能量。然后通过计算得出三餐蛋白质、脂肪、碳水化合物的供能占比，进而得到每餐所需的各类营养素的质量，最后进行■食材的选择。

设计意图

引导学生理解不同环境下人群的不同营养需求，食谱设计需因人、因时而异。

阶段4. 太空食品如何制作、

包装？（计划用时：2 周）

太空餐食谱中的菜品，如何制作能更好地保存食物中的营养素，并方便在太空食用呢？太空餐需要长期储存和保鲜，以确保在太空环境中不会变质，如何进行包装呢？本环节，重点启发学生在制作与包装方面进行创意设计，激发学生的创新思维和创造力。

学生活动

结合微重力环境特点及食物特点，对食物烹饪方式、包装方式提出设想。

教师活动

介绍食物包装的前沿科技，启发学生思考太空食物烹饪及包装方式要注意的要素。

阶段成果

学生完成太空营养食谱设计后，都不约而同提出一个问题：“老师，我们真的能把食谱上的这些菜做出来吗？”在好奇心的驱使下，“如何将太空营养餐物化为太空餐”这个问题很自然地就生成了。在这一环节，教师向学生介绍我国航天食品卫生要求，鼓励学生关注太空的特殊环境，多角度思考食谱成餐的影响因素。

设计意图

将膳食营养的知识迁移应用于太空餐的设计上，加强对特殊人群营养需求的认识。

阶段5. 我的太空餐设计合理吗？（计划用时：1 周）

对活动成果进行检验，通过交流分享，在质疑与讨论中对太空餐食谱进行迭代与完善。

学生活动

①分享太空餐食谱设计作品，讲述太空食谱设计的思路。②小组间相互学习，提出新的问题与观点。③对自己的太空餐食谱进行完善，以“见字如面”信件形式，呈现给航天食品领域科研工作者，贡献自己的力量。

教师活动

点评学生作品，鼓励学生学习航天科研工作者精益求精、团队协作、勇于担当奉献的精神；对学生与航天科研工作者建立联系的途径与方法给出建议。

可能出现的问题及解决办法

问题预测：学生在食物的摄入量上缺少生活经验，可能存在不知道一碗米饭有多少克、一个馒头多少克等问题。

解决办法：作好课前铺垫，提醒学生留心观察不同食物的质量，积累生活经验；为学生介绍食物“交换份”概念，对不同种类一份食物的量进行讲解。

活动评价

评价要点与评价方式见表1。学生通过自评、互评和教师评价，对参与活动的每个环节进行“星级评价”，评价量表见表2。

本文系北京市教育科学“十四五”规划2021 年度青年专项课题“跨学科融合视域下的小学生食育课程设计与开发研究”（CDCA21131）成果

该项目获得第37 届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科技教育创新成果一等奖