中小學開展天文觀測活動

中小學開展天文觀測活動近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，素質(zhì)教育的不斷深入，越來越多的中小學裝備了大型天文望眼鏡，許多學校雖沒有條件購買大型天文觀測設備，但也很希望開展天文觀測活動。筆者就多年組織學生開展天文活動的經(jīng)驗教訓寫給大家，希望與同行們一起交流。一活動原則1．安全第一原則：A．天文觀測活動因其特殊性既：大部分要晚上進行觀測或有些觀測可能存在的傷害。所以在老師組織學生活動時首先要考慮安全，沒有安全保障寧可放棄觀測。這里的不安全因素有來自觀測環(huán)境和觀測對象，就觀測環(huán)境而言，社會治安情況，通往觀測地及觀測地的環(huán)境情況等。B.就觀測對象而言，要充分考慮來自觀測對象對觀測者的傷害，如觀測太陽時可能傷害到人眼等。2．設備第二原則：許多天文愛好者或一些學校總是追求先進的設備，往往是由于觀測設備太昂貴，所以限制了在中小學普及天文觀測的大好時機。設備固然重要，許多天文現(xiàn)象沒有相應的設備是無法觀測到的。但作為中小學開展的天文觀測活動更多是培養(yǎng)學生的科學精神和對天文知識的最基本了解。沒有設備可以觀測太陽的每日的運動，月相變化。認識和尋找星座。觀測八大行星運行、位置變化等，利用簡單觀測工具（舊底片、用蠟燭熏黑的玻璃片等）觀測太陽的日食、太陽黑子等都是不錯的活動項目。.觀測由大到小原則（由近到遠原則）（由亮到暗原則）開展天文觀察活動切不可急功近利、好高務遠、盲目求新求奇。天文觀測活動與其他科學實驗一樣，需要一定的學科基礎知識，如天球的知識、恒星、行星的基本知識、宇宙等等。配合一定的基礎理論學習開展相應的觀測，由簡到繁，從舉目可以看到的天文現(xiàn)象開始逐步展開，即可以人人可做又可以使大多數(shù)參與者感受到成功的喜悅。.觀測結(jié)果圖像化原則天文現(xiàn)象一般出現(xiàn)的時間短，變化多。為了進一步研究，都需要將觀測到的圖象保留來。各學?？梢愿鶕?jù)自己的情況，可以用手繪的放法，也可以使用照相的方法。在低年級和初級觀測者中采用手繪相對較好，如太陽黑子的位置，經(jīng)過長期的觀繪，就是很好的基本資料通過對資料的對比分析可以使學生體會科學研究的方法。一個天文活動小組觀測資料的積累也是它的重要成果。二課程設置.宇宙和恒星、星云的相關(guān)知識，太陽系及太陽的相關(guān)知識，月球和地月系：學生了解熟悉天文基礎知識是十分必要的，一方面是為今后的觀測打下基礎，另一方面也是培養(yǎng)學生在天文放面產(chǎn)生興趣的重要手段。教師可以采取研究性學習的方法，讓學生自己收集整理相關(guān)知識，可一人單獨完成，也可多人分組進行，定期提交相關(guān)小論文。教師組織學生展示和互評與總結(jié)。.天球的相關(guān)知識（中學階段）天球知識是進行天文觀測的基本，特別是對天球上的赤經(jīng)赤緯的理解和應用關(guān)系的每個星體的定位。這部分內(nèi)容在中學階段歷經(jīng)多次上下，現(xiàn)在已經(jīng)多年沒有出現(xiàn)在各個版本的中學地理教科書了。相關(guān)知識的參考書也較少，需要教師自己尋找有關(guān)內(nèi)容，編寫教材。.望眼鏡，機械相機，數(shù)碼相機的成像原理、基本構(gòu)造，在天文攝影的應用（中學階段）天文觀測活動里不開望眼鏡照相機等器械，每個設備都有自己的制作原理和使用方法。而天文現(xiàn)象往往是稍縱既逝，不熟悉你手中的設備可能就會坐失良機。這些方面的內(nèi)容在中學物理課中有相關(guān)的介紹，可以在哪個基礎上在深入了解，特別是讓學生仔細閱讀手中設備的使用說明書也是很重要的。三活動安排.太陽黑子的觀測太陽黑子的觀測是較容易一個的觀測，但一定要注意保護眼睛。需要準備的用具有護眼片（濾鏡），（可以買專用太陽觀測片，也可以用玻璃片用蠟燭熏制但一定要熏的勻稱）。簡易望遠鏡（視力好的可直接觀測）。準備一張白紙用圓規(guī)畫一個圓并在圓里畫上方格。在一張透明PVC紙上畫上與望遠鏡物鏡口徑相同的圓，并在圓里畫上和白紙上圓相同的方格。觀測時將看到的黑子畫在相應的位置上，長時間觀測和資料的積累就可以對黑子變化進行相關(guān)分析。適宜小學、初中。也可以用照相機加慮光光片進行照相，最好是4倍以上長焦拍攝。.識別星座認識星座是很多孩子喜歡做的事情。但因為要在晚上觀測，而且還需要遠離光源，所以安全是第一大事。需要準備的用具有，PVC板2X1M、或床單等，星圖一張，手電筒一個。白天在室內(nèi)先完成對星座的基本了解，晚上觀測從大熊、仙后座等容易找到的星座開始。為了給學生提高興趣可以讓學生互相講述星座希臘神話故事。.太陽系大行星的觀測太陽系大行星中的土星、木星等觀測也是較容易的。如果是觀測行星運動，則需要準備星圖、鉛筆、手電筒。如觀測某個大行星的外貌則需要準備望遠鏡、照相設備。觀測前先在相關(guān)網(wǎng)站找到今晚要觀測的星體位置。.月相變化的觀測月相變化是一項較容易的觀測項目，學生可以自己觀測，也無需設備。可以要求學生準備一個白紙本，在白紙上畫上相同大小的方格，并標出天空方向（上北，下南，左東，右西）,觀測時將看到的月相情況畫在方格中，注意方向要相同。.月面情況的觀測月面情況的觀測可分肉眼和儀器觀測，肉眼觀測主要時在視力好的學生中開展，觀測的內(nèi)容一般時月面上海的分布、面積大小、月表面形態(tài)的變化（月面總是固定的面超向我們）。可以組織學生觀測幾次，將看到的月面上海按其大小形態(tài)畫在紙上，有條件的可以用數(shù)碼相機對其拍照（用自動效果不好時可以考慮手動，曝光時間要短）.一年內(nèi)太陽高度變化的觀測.不同季節(jié)一日太陽升落變化.水星的星象變化.土星的光環(huán).木星的衛(wèi)星四，寫好觀測計劃、觀測報告觀測前寫好觀測計劃時十分重要的，一方面可以使觀測安排的更加合理、觀測順利進行。也可以使學生體會到科學工作的嚴緊、科學。計劃包括觀測的時間、地點、參加的人員，所帶儀器設備，安全注意事項，觀測的過程，記錄的手段，希望觀測到的結(jié)果，出現(xiàn)安全、設備問題的應急預案。工作的最終是形成觀測報告，它是我們觀測的工作總結(jié)，也是給以后的工作后留下的資料，寫出好的觀測報告才算整個觀測工