这个新年，每个中国人都在用自己的方式加入这场没有硝烟的战斗。受新型冠状病*肺炎疫情影响，确诊的数据快速上涨，大家的心情就像过山车一样，起伏不定。孩子们开学遥遥无期，前期报的各种辅导班也只能全部暂停。现在孩子在家不是上网课就是看动画片，有没有什么事情既可以学习知识，又可以增加亲子关系，达到寓教于乐的学习效果？
今天就给大家带来七节中科夸克MINI科学院的STEAM课程，每节课程的背后都包含着前沿科研成果。我们将知识点进行降维，转化成为孩子们可以轻松理解的内容，所需的原材料也不用外出采购，在家里都是随手拈来的哦~~快来打开新世界的大门吧~
悬浮豌豆所需材料牙签/红酒塞/豌豆
操作步骤（1）将牙签插在红酒塞上，豌豆不能在牙签上保持平衡
（2）牙签与豌豆相连，豌豆就可以稳稳地立在牙签上
核心原理放一个豌豆在牙签上不能保持平衡，是因为豌豆一般呈不规则形状，我们不好掌握它的重心位置，所以容易从牙签上滑落。添加牙签后，3颗豌豆和牙签组成一个整体，它们的合力在竖直的牙签上，所以把它放在牙签上，才能够保持平衡。
延展知识重力的自动化平衡，在科学上的应用目前集中体现在新一代仿生机器人上。尤其是双足机器人等应用领域。中国科学院沈阳自动化研究所针对重力自平衡系统的研究非常深入。其中“蛟龙”号在水下的平衡系统以及我国“长征”系列运载火箭的发射姿态调整等，都有这方面的应用。
纸张的力量所需材料水果刀/A4纸/苹果/香蕉/土豆
操作步骤（1）正常情况下，水果刀轻轻一割，纸就破了
（2）将纸对折裹在刀刃上切香蕉，纸下的香蕉被切成3段，纸居然完好无损
（3）换一块更硬的土豆试一下，纸没有破
（4）换个大苹果试一下，纸还是没有破
核心原理裹在刀上的纸，不仅受到了来自刀刃的作用力，还受到了来自土豆自身的作用力，而这两个力在切土豆的过程中，纸受到的合力为0。再加上纸中纤维的柔韧性要比土豆中纤维的柔韧性好，所以刀把土豆切开后，纸依然完好无损，这是在压力的作用下产生的现象。
延展知识在太空服的设计要求中，中国科学院国家空间中心非常重视太空服内的压力指标。为确保宇航员的生命健康，这个指标需要与人体内的压力达到平衡，否则人的身体在宇宙真空环境下就会像纸片一样，被体内的压力涨破。
钉扎气球所需材料气球两个，图钉一盒
操作步骤（1）将一个吹满气的气球放到一个图钉上，碰到立即爆炸
（2）将一个吹满气的气球放到一堆图钉上，挤压也不会爆炸
PS：此操作需要注意孩子的眼睛
核心原理物体所受压强和受力面积有关，受力面积越大，压强越小。一堆图钉面积大，所以压强小，或者说分配到每个图钉尖上的力很小，所以扎不破气球。
延展知识通过对压强原理的深入研究，中国科学院找到了如何应对万米水深的压强的突破口，研发出全海深载人潜水器球壳，这将大大超过目前我国已经投入使用的的“蛟龙”号深水探测器。
吸管大力士所需材料吸管/土豆
操作步骤（1）先尝试直接握住吸管，用尽力气插向土豆，吸管都折断了！
（2）用手堵住吸管一端，然后用力扎下去，吸管穿透了整个土豆！
核心原理这个实验借助了空气的力量，通过空气的作用力将土豆扎穿。我们将吸管的一端用手指堵住，吸管内空气的唯一出口就是扎入土豆的那一端，吸管内空气体积在插入土豆的那一瞬间变小，对周围的压强将增大。
但这个力不足以大到可以推开手指和吸管壁，只能从相对比较薄弱的土豆中冲出去，所以我们就能够用吸管将土豆穿透。
延展知识年，国家空间科学中心微波遥感技术院重点实验室的张子瑾、董晓龙创新性的提出一种基于被动微波遥感的海面气压测量理论和方法，实现全球海面气压高时空分辨率测量，成果发表在国际地球科学领域著名期刊JournalofGeophysicalResearch：Ocean上。最近，该项研究又取得重要进展，他们最新的研究成果将这种方法从中低海况海面气压场进一步发展到热带气旋等高海况条件，为台风、飓风的预报、分析和灾害预警、监测与评估提供关键数据。
神奇的摩擦力所需材料铅笔/牙签/大头针/纸片/美工刀
操作步骤（1）用美工刀在铅笔的一侧刻出7个小凹槽
（2）用剪刀剪下一小块正方形纸片，在正中心位置用大头针扎一个小孔
（3）将大头针扎进铅笔的橡皮中
（4）用牙签快速上下摩擦铅笔有凹槽一边，这一端的纸片高速旋转起来，像一个动力满满的小风车
核心原理由于笔杆的凸凹不平，当其他物体在上面滑动时，笔杆会受到周期性的驱动力，使得笔杆带动纸片周期性振动起来。开始时由慢到快，振动的周期也不断变化，摩擦振动的周期与纸片的固有周期相等时纸片振动的最厉害也最容易转动。
而笔的尖端振动的轨迹是椭圆，所以只要用牙签摩擦让笔振动起来，纸片就能随之转动起来。
延展知识摩擦学的新型研究领域（中国科学院金属研究所）
各类航天器和运载工具的运动机构如电源系统、姿态控制系统、天线系统和推进系统等所涉及的运动部件如滚动/滑动轴承、齿轮、蜗轮/蜗杆、滑动电接触件、轴、紧固件、电接插件、密封件等等，还有许多一次性动作和重复动作的部件，都要求良好的润滑和防止冷焊。
由于摩擦振动会产生特有的频率，所以根据摩擦振动可以进行机械结构的运行监测。能够及时发现机械机构在运动过程中是否出现故障。
说了这么多纯科学的内容，是不是有点枯燥乏味了呢？换换口味，让我们雨露均沾，看看科学艺术又能碰撞出哪些火花吧~
一起绘萌宝——滇金丝猴所需材料水彩或水粉纸、水粉或水彩颜料、画笔
相关知识点（1）外形特征：脸面平、无毛、肉色、白里透着红润（最像人的脸）、红嘴唇、仰鼻。毛色黑白（头顶、背部、四肢等处的毛色以黑为主，腹部、臀部、后腿内侧、上臂内侧、喉颈部、耳部、会阴部均为白色，胸部乳白色）、头顶有一撮尖形黑色冠毛。
（2）种群数量和现状：①种群数量：年的调查数据显示，滇金丝猴猴群数量为16个，约只；②生存现状：滇金丝猴的濒危程度超过大熊猫。
（3）威胁因素：生存环境的缩减和破碎化、人口增长、森林火灾、偷猎、盗伐、旅游开发等。
（4）如何保护：宣传教育，加强公众保护意识；严格执行各种法规；加大巡护力度，坚决打击乱砍乱伐、乱捕乱猎、必要时做迁地保护；建立生态走廊带。
延展知识龙勇诚，用一生守望雪山精灵!
中国科学院昆明动物研究所研究员，中国灵长类专家组组长、中国兽类学会常务理事
滇藏高原的雪山荒岭、偏远村庄，都留下过他的脚印。为了摸清滇金丝猴的分布地点、生活习惯，龙勇诚爬上白马雪山，在山上一蹲就是几个星期或两三个月每一次发现，都伴随着常人无法理解和忍受的寂寞、艰难、失望。他今天已成为对滇金丝猴最有发言权的专家。但他还是有遗憾：“经过了这么多年，大家都觉得对滇金丝猴的保护已经做得很好了。可我觉得不够。什么叫保护？要系统地搞清它们的衣食住行，搞清他们的需要，才说得上保护。我们现在做到了吗？远远不够！”
作品参考创作要求（1）绘制滇金丝猴
（2）抓住滇金丝猴特征
（3）表现形式不限
光影剧场—普氏原羚的逃跑计划所需准备角色：主角（普氏原羚）、配角（天敌）
剧情/场景：自由想象、创意发挥
道具：纸杯、胶带、白板笔、手电（以剪影的艺术形式表现）
技术手段：光与影
要求：故事要包含主角相关知识/无科学性错误/故事完整并具有创意/声音洪亮声情并茂
相关知识点中国独有、世界濒危物种、国家一级保护动物、比大熊猫的数量还要少。
外形特征：体型似*羊，长有一对具有环棱的黑色硬角，角尖相向内弯。嘴唇黑色，颌下白色。一旦受到惊吓，普氏原羚臀部的白毛会竖起外翻，警示同伴有危险临近。
分布范围：曾经分布于内蒙古、宁夏、青海、甘肃、*、西藏等广大地区，现仅分布于青海湖周边，其他地区都已经灭绝。
生活环境：栖息地海拔高度为m左右，常活动于草甸地区，栖息于干旱环境中，集群活动，群体大小从数只到五六十只不等。
生活习性：普氏原羚食物主要为植物的嫩枝、茎叶，冬季则为干草茎和枯叶，少量多餐，忍耐干旱的能力较强。产仔期间群体暂时解散，雌羚则单独到较为僻静的地方分娩，雌羚产羔，幼羚跟随母羚一道活动，直至成年。
致危因素：狼的捕食、盗猎、食物短缺、栖息地减少、种群过小。
如何保护：加强宣传，提高保护意识、不断加大执法保护力度、加强自然保护区建设、积极开展普氏原羚资源调查研究。
延展知识上世纪90年代初，中科院动物所研究员蒋志刚踏上青藏高原，决定在青海湖边守护这些普氏原羚。蒋志刚的研究团队