樓曙光

有計(jì)劃地開(kāi)展對(duì)學(xué)生進(jìn)行天文知識(shí)、天文觀測(cè)研究方法以及天文科學(xué)精神的教育，是科學(xué)教育中的重要內(nèi)容，但目前由于多方面條件的限制，許多學(xué)校和科學(xué)教師對(duì)天文教學(xué)不夠重視，天文知識(shí)的普及和天文觀測(cè)活動(dòng)都沒(méi)有很好得到開(kāi)展。本文通過(guò)作者的教學(xué)實(shí)踐，探索并提出了小學(xué)科學(xué)課程天文內(nèi)容教學(xué)的有效方法與途徑。

地球與宇宙領(lǐng)域是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，也是教學(xué)的難點(diǎn)，尤其是天文學(xué)中關(guān)于星空的教學(xué)內(nèi)容。雖然這部分內(nèi)容為學(xué)生撩起了星空的神秘面紗，點(diǎn)燃了小學(xué)生的求知欲，但終究是因?yàn)樾W(xué)生的空間想象的發(fā)展水平有限，浩瀚的宇宙使孩子的空間想象無(wú)法達(dá)到的范疇，所以學(xué)生難以真正了解星空。許多科學(xué)老師為此進(jìn)行了努力。但因?yàn)榻虒W(xué)時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)費(fèi)和個(gè)人研究水平的限制，難以真正落實(shí)該領(lǐng)域的教學(xué)。目前，天文學(xué)還不是中小學(xué)的必修課，但許多學(xué)校已經(jīng)把它作為選修課講授，開(kāi)展了許多天文科普活動(dòng)，已經(jīng)有一部分學(xué)生參與其中，但大部分學(xué)生對(duì)星空知之甚少。怎樣才能較好地完成這個(gè)教學(xué)任務(wù)，引領(lǐng)孩子遙望星空呢？

一、保證課堂教學(xué)的效果

在小學(xué)教科版科學(xué)教材中，關(guān)于星空的教學(xué)內(nèi)容主要有五年級(jí)下冊(cè)的《地球的運(yùn)動(dòng)》和六年級(jí)下冊(cè)的《宇宙》兩個(gè)單元，內(nèi)容雖不多，但組成了小學(xué)天文啟蒙教育的重要內(nèi)容?？茖W(xué)教師要充分發(fā)揮課堂教學(xué)主陣地的作用，認(rèn)真上好科學(xué)課，落實(shí)地球與宇宙的具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。

以下是小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中地球與宇宙領(lǐng)域?qū)μ煳慕虒W(xué)內(nèi)容的表述（見(jiàn)表1、表2）。

二、充分發(fā)揮工具和虛擬軟件的作用

認(rèn)識(shí)四季的代表星座是教學(xué)中難點(diǎn)，但是如果很好地完成教學(xué)任務(wù)，對(duì)學(xué)生以后的天文學(xué)習(xí)和觀測(cè)將產(chǎn)生重要的影響，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用工具、虛擬軟件來(lái)學(xué)習(xí)和觀測(cè)。

1.活動(dòng)星圖

活動(dòng)星圖又可以稱(chēng)為旋轉(zhuǎn)星圖，它是由一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的星盤(pán)底座與一個(gè)帶橢圓開(kāi)口與時(shí)間刻度的圓盤(pán)組成，它能顯示不同日子和時(shí)間實(shí)際所見(jiàn)的星空，部分觀星者用來(lái)計(jì)劃一晚觀測(cè)的程序。

不同地理緯度的觀測(cè)者使用的旋轉(zhuǎn)星圖也不同。旋轉(zhuǎn)星圖一般較便宜，且可顯示出不少的星座，又方便攜帶，所以適合剛?cè)腴T(mén)的觀星者使用?；顒?dòng)星圖比較適合天文的入門(mén)者使用，主要是教天文初學(xué)者辨認(rèn)星座的。

要將活動(dòng)星圖的方位與實(shí)際的星星位置對(duì)應(yīng)，最簡(jiǎn)單的方法是將他高舉在頭上，并正確對(duì)應(yīng)出東西的方向，有經(jīng)驗(yàn)的使用者則只需平舉在胸前，將活動(dòng)星圖上的方向與所面對(duì)的方向?qū)φ纯伞?/p>

2.全天星圖和星空傘

全天星圖，就是把全天所有的星及深空天體等，按照一定的規(guī)律繪制在紙上，稱(chēng)為全天星圖。 相對(duì)旋轉(zhuǎn)星圖，整張全天星圖比較折中，既適合一般天文愛(ài)好者，也適合天文發(fā)燒友，特點(diǎn)是全天所有星座及深空天體繪制在一張圖上，類(lèi)似地圖大小，“全天”的整體感較強(qiáng)，星等達(dá)到6等及以上，深空天體也較多，可以觀星參考，也可以了解學(xué)習(xí)使用，不足是戶外觀星攜帶不太方便。

為了便于攜帶，人們發(fā)明了星空傘——將全天星圖繪制于傘面上。這是學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)星座的一個(gè)很好的選擇。

3.虛擬天文館（Stellarium）軟件

Stellarium 是一款免費(fèi)開(kāi)源的GPL軟件，它使用openGL技術(shù)對(duì)星空進(jìn)行實(shí)時(shí)渲染。軟件可以真實(shí)地表現(xiàn)通過(guò)肉眼、雙筒望遠(yuǎn)鏡和小型天文望遠(yuǎn)鏡所看到的天空。Stellarium還被應(yīng)用于天象館中。不同編譯版本的 Stellarium 可以在不同的操作系統(tǒng)下運(yùn)行，目前支持的操作系統(tǒng)包括：Linux/Unix、Windows 和 MacOS X。

Stellarium可以根據(jù)觀測(cè)者所處的時(shí)間和地點(diǎn)，計(jì)算天空中太陽(yáng)、月球、行星和恒星的位置，并將其顯示出來(lái)。它還可以繪制星座、虛擬天文現(xiàn)象（如流星雨、日食和月食等）。

Stellarium 可以用作學(xué)習(xí)夜空知識(shí)的教具，還可以作為天文愛(ài)好者星空觀測(cè)的輔助工具，或者僅僅是滿足一下好奇心。由于其高質(zhì)量的畫(huà)質(zhì)，一些天象館將 Stellarium 用在了實(shí)際的天象放映中。有些天文愛(ài)好者還使用 Stellarium 繪制他們文章中用到的星圖。

4.谷歌星空等手機(jī)軟件

手機(jī)上使用的星空軟件比較多，有谷歌星空（Google Sky Map）、星空星座知識(shí)（The Night Sky）、移動(dòng)天文臺(tái)（Mobile Observatory Pro）、星空（Starmap）等。相比之下，安卓系統(tǒng)的谷歌星空使用方便快捷。

谷歌星空是谷歌推出的一款星空觀測(cè)應(yīng)用軟件。它如同一個(gè)微型的天文望遠(yuǎn)鏡，帶您仰望星空，探尋宇宙的奧妙。谷歌星空可查看各種天體，包括星體、星座、星系、行星和月球，允許用戶自由設(shè)定顯示哪些天體。

谷歌星空完全依賴手機(jī)內(nèi)建的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）及加速器，精確地利用您的所在位置，包括你所面對(duì)的方向、手機(jī)傾向何方等等，就可向您顯示當(dāng)前所在位置的星空?qǐng)D，而且星空?qǐng)D會(huì)隨您而動(dòng)。所以當(dāng)用戶用手機(jī)分別對(duì)著頭頂和腳底的時(shí)候，就可以看到天頂和天底。面對(duì)滿天的星星，用戶要想找到自己想找的星星好比大海撈針。不過(guò)可以點(diǎn)擊菜單鍵，選擇搜索，在搜索框中輸入關(guān)鍵字如“大熊座”，谷歌星空會(huì)在屏幕上顯示一個(gè)圓圈狀的箭頭指示星座方位，用戶只需調(diào)整手持手機(jī)的方向和角度，就可以輕松找到想要找的星座了，而且此時(shí)手機(jī)所指向的方位就是真實(shí)的星座在天空中所在的位置。

三、開(kāi)展天文觀測(cè)活動(dòng)

天文觀測(cè)是小學(xué)生天文學(xué)習(xí)中最振奮人心的環(huán)節(jié)，深受學(xué)生的喜愛(ài)。在小學(xué)中開(kāi)展天文觀測(cè)科普活動(dòng)有效地配合了科學(xué)課的教學(xué)活動(dòng)，是教學(xué)的拓展。

1.成立天文社團(tuán)

在校園開(kāi)展天文科普的目的，一是普及，二是提高，所以活動(dòng)的組織宜采用“金字塔”型結(jié)構(gòu)。最底層是天文愛(ài)好者，它由全校所有對(duì)天文感興趣的師生組成，中間層是在眾多愛(ài)好者中，對(duì)天文特別感興趣，并能堅(jiān)持參加各項(xiàng)天文活動(dòng)的師生，頂層是天文骨干和核心，它是由具有天文科技知識(shí)，有責(zé)任心的老師和一些在艱難觀測(cè)中能堅(jiān)持、能吃苦，并且在活動(dòng)前能充分作好各項(xiàng)準(zhǔn)備的學(xué)生組成。對(duì)這一部分師生，建議成立天文社或天文興趣小組等社團(tuán)。

開(kāi)展天文觀測(cè)的初始階段，在全校層面開(kāi)展天文觀測(cè)活動(dòng)不太現(xiàn)實(shí)，所以天文觀測(cè)要先在人數(shù)不多的天文社團(tuán)開(kāi)展。

2.軟硬件準(zhǔn)備

天文社團(tuán)要有自己的活動(dòng)場(chǎng)所，主要用來(lái)講授天文基礎(chǔ)知識(shí)、播放科普視頻、課件，要配置天文望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)儀器，還要訂閱或購(gòu)買(mǎi)天文科普讀物。為了發(fā)揮輻射作用，還可以在學(xué)校網(wǎng)站開(kāi)辟天文觀測(cè)活動(dòng)專(zhuān)欄。學(xué)校要為社團(tuán)確定業(yè)務(wù)水平較高的指導(dǎo)師，條件許可的話還可以聘請(qǐng)校外輔導(dǎo)員。

3.確定觀測(cè)內(nèi)容

觀測(cè)活動(dòng)的初期，應(yīng)該選擇難度較低、效果較好的觀測(cè)內(nèi)容，比如月球。由于月球的視面大，表面清晰可辨，可觀測(cè)的項(xiàng)目多，而且要通過(guò)認(rèn)真的觀測(cè)，比較容易獲得觀測(cè)的成果，因此，月球觀測(cè)是開(kāi)始進(jìn)行天文觀測(cè)的首選。學(xué)生有了一定的觀測(cè)經(jīng)驗(yàn)和能力以后，可以循序漸進(jìn)選擇有一定難度的觀測(cè)內(nèi)容，如星座辨識(shí)、太陽(yáng)黑子的觀測(cè)等等。

4.遵守安全第一的原則

天文觀測(cè)活動(dòng)因其特殊性，大部分要晚上進(jìn)行觀測(cè)或有些觀測(cè)可能存在的傷害。所以在老師組織學(xué)生活動(dòng)時(shí)首先要考慮安全，沒(méi)有安全保障寧可放棄觀測(cè)。這里的不安全因素有來(lái)自觀測(cè)環(huán)境和觀測(cè)對(duì)象，就觀測(cè)環(huán)境而言，社會(huì)治安情況，通往觀測(cè)地及觀測(cè)地的環(huán)境情況等。就觀測(cè)對(duì)象而言，還要充分考慮來(lái)自觀測(cè)對(duì)象對(duì)觀測(cè)者的傷害，如觀測(cè)太陽(yáng)時(shí)可能傷害到人眼等。

5.交流與拓展

觀測(cè)活動(dòng)結(jié)束后，要給學(xué)生交流的機(jī)會(huì)，可以讓他們交流觀測(cè)的技巧，也可以分享成功的喜悅。通過(guò)交流積累經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)他們繼續(xù)觀測(cè)的欲望，延伸拓展新的觀測(cè)內(nèi)容。

【作者單位：義烏市稠城第一小學(xué) 浙江】