福州一中 李玉能

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中學(xué)天文科普教學(xué)活動(dòng)初探

福州一中 李玉能

福州一中的學(xué)生在學(xué)校濃厚的社團(tuán)氛圍中，充分利用學(xué)校天文臺(tái)、天象館的先進(jìn)設(shè)備，在學(xué)校的大力支持與老師的指導(dǎo)下，積極開展相應(yīng)的天文理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐觀測(cè)活動(dòng)，并取得了很好的成績(jī)。

中學(xué)天文 社團(tuán)活動(dòng) 理論學(xué)習(xí) 實(shí)踐觀測(cè)

無論是在全國(guó)天文奧林匹克競(jìng)賽預(yù)決賽，亦或代表國(guó)家隊(duì)參加各項(xiàng)國(guó)際天文學(xué)大賽，福州一中的學(xué)生都獲得了優(yōu)異的成績(jī)（尤其是該校學(xué)生榮獲亞太天文學(xué)競(jìng)賽銀牌、第四屆國(guó)際天文學(xué)和天體物理學(xué)競(jìng)賽金牌）。學(xué)生們能順利地一路過關(guān)斬將，在國(guó)內(nèi)、國(guó)際大賽中摘金奪銀，與我校成熟的天文科普教學(xué)活動(dòng)有著密不可分的關(guān)系?；仡櫧陙硭_展的活動(dòng)，筆者有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

1 要營(yíng)造濃厚的社團(tuán)活動(dòng)氛圍

福州一中高中部，校園內(nèi)有眾多的學(xué)生社團(tuán)，不僅是數(shù)量，同時(shí)這些社團(tuán)的活動(dòng)質(zhì)量、活動(dòng)成果都絲毫不遜色于一些高校，學(xué)生社團(tuán)有很高的活躍度，學(xué)生們開展活動(dòng)的自主性很強(qiáng)，并有很好的探究精神。天文社并不是福州一中唯一的特例，學(xué)校并不為某一個(gè)學(xué)生或少數(shù)學(xué)生提供特權(quán)，提供特殊環(huán)境，而是通過一批領(lǐng)頭羊，引領(lǐng)學(xué)生不同的興趣發(fā)展，為眾多學(xué)生的成長(zhǎng)提供豐富的平臺(tái)。

2 激發(fā)學(xué)生對(duì)天文的興趣

為了激發(fā)學(xué)生對(duì)天文的興趣，針對(duì)天文社的同學(xué)開設(shè)了以“宇宙奧秘”為專題的一系列講座。在開設(shè)這些專題講座的過程中，筆者采取了一種全新的方式：

首先是專題的產(chǎn)生。筆者先請(qǐng)?zhí)煳纳绲耐瑢W(xué)提出自己感興趣的想了解的話題，一一列在黑板上，然后由同學(xué)根據(jù)課時(shí)的安排，每個(gè)人從中選出他們公認(rèn)的8～10個(gè)專題，最后通過得票多少的統(tǒng)計(jì)，得出后一個(gè)階段要開設(shè)的專題講座題目。

其次，確定專題的主講人。并不是所有的專題都是由老師主講。有一部分同學(xué)對(duì)一些專題非常有興趣，且已經(jīng)有比較深入的了解，由同學(xué)們自告奮勇的擔(dān)任主講。在老師的鼓勵(lì)下，一些同學(xué)雖然對(duì)某一專題很感興趣，但尚無一定的研究，不過，他很愿意在以后的幾周甚至一兩個(gè)月內(nèi)去研究這一專題，收集有關(guān)的資料，并在準(zhǔn)備較充分時(shí)，上臺(tái)與同學(xué)們分享。在具體實(shí)施的過程中，有些專題涉及的面廣，且難度較大，就根據(jù)各自的興趣和專長(zhǎng)，自愿共同完成同一個(gè)專題。他們有的負(fù)責(zé)收集資料，有的負(fù)責(zé)課件的制作，有的負(fù)責(zé)整理并最終以報(bào)告的形式展示給大家。在這個(gè)過程中，同學(xué)們學(xué)會(huì)了收集信息，加工處理信息的能力，增進(jìn)了友誼，培養(yǎng)了合作的意識(shí)，充分地鍛煉了自己。

此外，老師還結(jié)合天文觀測(cè)發(fā)展歷史這一專題，給同學(xué)們介紹了一些中外著名的天文學(xué)家，通過了解他們對(duì)天文事業(yè)執(zhí)著追求的感人事跡，激發(fā)了學(xué)生對(duì)天文科學(xué)的向往與熱愛。

3 要與學(xué)生的實(shí)際需求相結(jié)合

在國(guó)家教育部新頒布的《普通高中課程方案》中規(guī)定：“學(xué)生畢業(yè)的學(xué)分要求：學(xué)生每學(xué)年在每個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域都必須獲得一定學(xué)分”，其中“在選修II中至少獲得6學(xué)分”，《普通高中課程方案》對(duì)選修II的學(xué)分是這樣規(guī)定的：“學(xué)校根據(jù)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)、科技、文化發(fā)展的需要和學(xué)生的興趣，開設(shè)若干選修模塊，供學(xué)生選擇”。

因此我校將《天文理論與實(shí)踐觀測(cè)》作為一門校本課程正式列為供學(xué)生選擇的選修II模塊。學(xué)生在開展自己所喜歡的天文理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐觀測(cè)活動(dòng)過程中，還獲得了學(xué)分，一舉兩得，受到學(xué)生的歡迎，并得到了家長(zhǎng)的支持。因此我校在開展課外天文興趣活動(dòng)時(shí)，學(xué)生有很高的參與熱情。

我校還成立了天文社團(tuán)組織，以社團(tuán)活動(dòng)的形式面向全校開展活動(dòng)，社團(tuán)設(shè)正副社長(zhǎng)若干名（由綜合能力強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任），下設(shè)天文臺(tái)、天象館（由天文實(shí)踐操作能力強(qiáng)的同學(xué)擔(dān)任正副臺(tái)、館長(zhǎng)）、宣傳（由文筆、美術(shù)水平高的同學(xué)負(fù)責(zé)）、外聯(lián)（由熱心組織工作、擅長(zhǎng)溝通的同學(xué)負(fù)責(zé)）、學(xué)術(shù)（由天文理論水平較高的同學(xué)擔(dān)任）等部門。通過這種形式，讓一批愛好天文的同學(xué)還在綜合能力方面得到了鍛煉。

我校的天文臺(tái)展示著歷屆學(xué)長(zhǎng)們參與全國(guó)乃至世界天文奧賽所獲得的榮譽(yù)，榜樣的力量是無窮的，他們?cè)诩?lì)后來者。這些在全國(guó)乃至世界級(jí)的天文競(jìng)賽中獲獎(jiǎng)的選手，有許多是學(xué)弟學(xué)妹們的偶像，也往往是他們?cè)谔煳念I(lǐng)域里的奮斗目標(biāo)（至少在中學(xué)階段是這樣的）。在這樣的環(huán)境熏陶下，在自愿的前提下，我校堅(jiān)持組織歷屆天文社的學(xué)生積極參與各級(jí)別的天文奧賽。無論是參與的過程，還是那一張張捧回的獎(jiǎng)狀，都是學(xué)生們的收獲。

4 必須注重實(shí)際觀測(cè)、操作活動(dòng)

我校天文社的同學(xué)充分利用天文臺(tái)、天象館的先進(jìn)設(shè)備，進(jìn)行實(shí)際觀測(cè)與操作。作為一個(gè)天文愛好者，熟悉四季星空的主要星座是最起碼的要求。天文社的同學(xué)多次到天象館進(jìn)行訓(xùn)練。天象館模擬的星空栩栩如生，非常逼真，老師結(jié)合模擬的星空講解四季星空的出現(xiàn)和分布規(guī)律。經(jīng)過一段時(shí)間的訓(xùn)練，下一步就是實(shí)地觀測(cè)星空，繪制星空?qǐng)D。

選擇一個(gè)晴朗的夜晚(最好是基本不受月亮干擾的陰歷的下半月，且星空周邊地區(qū)基本沒有光污染)，觀測(cè)相應(yīng)季節(jié)的實(shí)際星空，必要時(shí)輔之以星空?qǐng)D(注意：黑暗夜晚必須用紅光手用筒作為看圖的照明光源，若是白光手電筒可以在手電筒前蒙一層薄薄的紅紗布。僅僅是觀測(cè)不足以加深印象，且沒有一種很好的成就感，所以筆者常常要求同學(xué)們將當(dāng)晚看到的主要的星座繪制在圖上(特別注意要標(biāo)明繪制星圖的特別的方向，并注明觀測(cè)地點(diǎn)與準(zhǔn)確的時(shí)間)，并將自己繪制的星空?qǐng)D和相應(yīng)季節(jié)的專家繪制的實(shí)際星空?qǐng)D進(jìn)行對(duì)照。當(dāng)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己亦能正確繪制簡(jiǎn)單的星空?qǐng)D時(shí)，特別興奮。

天文社的同學(xué)最向往的事就是登上天文臺(tái)，親自動(dòng)手操作設(shè)備，觀測(cè)到神秘的天文現(xiàn)象。

首先，筆者讓少量的特別執(zhí)著的動(dòng)手能力較強(qiáng)的同學(xué)，率先學(xué)會(huì)天文望遠(yuǎn)鏡的基本操作。然后讓這些已經(jīng)掌握設(shè)備操作的同學(xué)互相切磋，交流操作要點(diǎn)體會(huì)，以達(dá)到再提高的目的。并請(qǐng)他們擔(dān)任小老師，負(fù)責(zé)培訓(xùn)天文社的其他成員。此外，還請(qǐng)一些操作水平過硬，責(zé)任心強(qiáng)的同學(xué)輪流掌管天文臺(tái)的鑰匙，并做好交接工作。之所以不是固定由一位同學(xué)長(zhǎng)期負(fù)責(zé)，是由于這項(xiàng)工作要消耗大量的時(shí)間，怕影響學(xué)生正常的學(xué)習(xí)。輪流分擔(dān)，則影響不大，還能激發(fā)更多同學(xué)的積極性。掌管天文臺(tái)的鑰匙是一件很榮耀的事：因?yàn)檫@是貴重的復(fù)雜的精密儀器，是許多同學(xué)向往的地方，能掌管天文臺(tái)的鑰匙，意味著業(yè)務(wù)水平高，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，且深得老師信任。輪值天文臺(tái)長(zhǎng)的工作既鍛煉了學(xué)生，又給天文社的活動(dòng)增添了活力。

為了讓天文觀測(cè)活動(dòng)不至于枯燥無味，筆者常常給他們?cè)黾有碌娜蝿?wù)，如：觀測(cè)月相，筆者讓他們觀測(cè)不同的月相(新月，上旋月，滿月)，比較所觀測(cè)到的月球上的環(huán)形山等目標(biāo)的效果有何不同。而且不僅僅是觀測(cè)到逼真的環(huán)山就行了，筆者還讓他們繪制觀測(cè)到的月相圖，標(biāo)明月球上的一些著名的環(huán)山和“海”的名稱，并對(duì)照專業(yè)人士已繪制的月相圖，進(jìn)行比較，通過下一次的觀測(cè)進(jìn)行修正。

又如，觀測(cè)木星的衛(wèi)星時(shí)，筆者就要給他們講解為何木衛(wèi)1，木衛(wèi)2，木衛(wèi)3，木衛(wèi)4被稱為伽利略衛(wèi)星。講解圍繞哥白尼的日心說的各種矛盾與斗爭(zhēng)，說明了一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)所經(jīng)歷的艱苦歷程和科學(xué)家為之作出的犧牲。所以人們把它們命名為伽利略衛(wèi)星。一顆離地球8億公里遠(yuǎn)的氣體星球的衛(wèi)星，居然解決了智慧生命的一個(gè)極為關(guān)鍵的哲學(xué)問題！同學(xué)們一聽，天文觀測(cè)有如此重大的意義，更加激發(fā)了他們對(duì)天文觀測(cè)的熱情和重要性的認(rèn)識(shí)。

為了訓(xùn)練學(xué)生實(shí)地天文實(shí)踐觀測(cè)能力，適應(yīng)野外夜間操作天文望遠(yuǎn)鏡的要求，亦根據(jù)我校校本課程《天文理論與觀測(cè)》的教學(xué)特點(diǎn)與需要，我校天文社的學(xué)生多次前往福州鼓嶺觀測(cè)實(shí)際的星空、流星雨、金星等天體。

我們還關(guān)注一些重要的天文現(xiàn)象的出現(xiàn)，及時(shí)發(fā)布消息，并組織同學(xué)們進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)對(duì)象的豐富多彩，就不會(huì)使天文觀測(cè)活動(dòng)顯得枯燥無味，這也是天文觀測(cè)活動(dòng)能夠持續(xù)進(jìn)行的重要原因。

5 了解一些與實(shí)踐觀測(cè)活動(dòng)密切相關(guān)的天文理論

天文研究與天文觀測(cè)都需要一定的理論作為指導(dǎo)，為此，天文興趣小組開設(shè)了一系列的理論課程，例如：什么是視星等與絕對(duì)等、日食或月食發(fā)生的條件、哈伯定律與宇宙膨脹有何關(guān)聯(lián)、在實(shí)地確定子午線的方法與理論依據(jù)（尤其是北半球?yàn)楹我诙燎昂鬁y(cè)定子午線為最佳時(shí)間）、天文望遠(yuǎn)鏡的介紹（發(fā)展歷史、類型、結(jié)構(gòu)、工作原理、具體的操作使用方法以及保養(yǎng)方面的注意事項(xiàng)等）等等。

為結(jié)合天文奧賽，除了開設(shè)上述的理論課外，還關(guān)注重大的天文時(shí)事新聞。在天文奧賽的備戰(zhàn)工作方面，我們沒有搞題海戰(zhàn)術(shù)，主要靠同學(xué)們的興趣。同樣，對(duì)理論課程的安排與實(shí)施辦法，亦參照前面所提到的專題課程的方法實(shí)行，老師更多的是起組織和引導(dǎo)的作用。學(xué)生們無論是在全國(guó)天文奧林匹克競(jìng)賽預(yù)決賽，亦或代表國(guó)家隊(duì)參加各項(xiàng)國(guó)際天文奧林匹克競(jìng)賽，都獲得了較好的成績(jī)（尤其是董辰興同學(xué)榮獲2010年第四屆國(guó)際天文學(xué)與天體物理學(xué)競(jìng)賽中國(guó)代表隊(duì)的唯一一塊金牌；張昆晟同學(xué)榮獲2007年亞太天文學(xué)競(jìng)賽銀牌）。

總之，筆者覺得在中學(xué)開展天文興趣活動(dòng)，首先是要激發(fā)學(xué)生的興趣，因?yàn)榕d趣是最好的老師。其次，在活動(dòng)的過程中，既要有理論學(xué)習(xí)與指導(dǎo)，又要有豐富多彩的實(shí)際觀察活動(dòng)。第三，既能讓學(xué)生從事自己喜歡的活動(dòng)，還與學(xué)習(xí)不相矛盾（如同時(shí)還獲得學(xué)校、教育主管部門認(rèn)可的學(xué)分）。第四，要充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮同學(xué)們集體的力量與智慧。如果這樣做了，就一定能把天文科普這門校本課程開展得有聲有色。

[1] 余明．簡(jiǎn)明天文學(xué)教程[M]．北京：科學(xué)出版社，2007．

[2] 鄒惠成．青少年天文觀測(cè)指南[M]．福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2009．

[3] 忻迎一．宇宙與人[M]．武漢：湖北少年兒童出版社，2009．

[4] 景海榮．解密日全食[M]．北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，2009．

[5] 趙君亮．超級(jí)黑太陽[M]．上海：上?？茖W(xué)普及出版社，2009．

李玉能，福州第一中學(xué)，高級(jí)教師。