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  小學(xué)科學(xué)課程天文內(nèi)容教學(xué)淺談

  有計劃地開展對學(xué)生進(jìn)行天文知識、天文觀測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)教師對天文教學(xué)不夠重視，天文知識的普及和天文觀測活動都沒有很好得到開展。本文通過作者的教學(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，但終究是因為小學(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。但因為教學(xué)時間、地點(diǎn)、經(jīng)費(fèi)和個人研究水平的限制，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，開展了許多天文科普活動，已經(jīng)有一部分學(xué)生參與其中，但大部分學(xué)生對星空知之甚少。怎樣才能較好地完成這個教學(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)容主要有五年級下冊的《地球的運(yùn)動》和六年級下冊的《宇宙》兩個單元，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。科學(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（見表1、表2）。

  二、充分發(fā)揮工具和虛擬軟件的作用

  認(rèn)識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)，對學(xué)生以后的天文學(xué)習(xí)和觀測將產(chǎn)生重要的影響，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用工具、虛擬軟件來學(xué)習(xí)和觀測。

  1.活動星圖

  活動星圖又可以稱為旋轉(zhuǎn)星圖，它是由一個可轉(zhuǎn)動的星盤底座與一個帶橢圓開口與時間刻度的圓盤組成，它能顯示不同日子和時間實(shí)際所見的星空，部分觀星者用來計劃一晚觀測的程序。

  不同地理緯度的觀測者使用的旋轉(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的觀星者使用。活動星圖比較適合天文的入門者使用，主要是教天文初學(xué)者辨認(rèn)星座的。

  要將活動星圖的方位與實(shí)際的星星位置對應(yīng)，最簡單的方法是將他高舉在頭上，并正確對應(yīng)出東西的方向，有經(jīng)驗的使用者則只需平舉在胸前，將活動星圖上的方向與所面對的方向?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，稱為全天星圖。相對旋轉(zhuǎn)星圖，整張全天星圖比較折中，既適合一般天文愛好者，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)識星座的一個很好的選擇。

  3.虛擬天文館（Stellarium）軟件

  Stellarium是一款免費(fèi)開源的GPL軟件，它使用openGL技術(shù)對星空進(jìn)行實(shí)時渲染。軟件可以真實(shí)地表現(xiàn)通過肉眼、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MacOSX。

  Stellarium可以根據(jù)觀測者所處的時間和地點(diǎn)，計算天空中太陽、月球、行星和恒星的位置，并將其顯示出來。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)夜空知識的教具，還可以作為天文愛好者星空觀測的輔助工具，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（GoogleSkyMap）、星空星座知識（TheNightSky）、移動天文臺（MobileObservatoryPro）、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應(yīng)用軟件。它如同一個微型的天文望遠(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。

  三、開展天文觀測活動

  天文觀測是小學(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。在小學(xué)中開展天文觀測科普活動有效地配合了科學(xué)課的教學(xué)活動，是教學(xué)的拓展。

  1.成立天文社團(tuán)

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

  開展天文觀測的初始階段，在全校層面開展天文觀測活動不太現(xiàn)實(shí)，所以天文觀測要先在人數(shù)不多的天文社團(tuán)開展。

  2.軟硬件準(zhǔn)備

  天文社團(tuán)要有自己的活動場所，主要用來講授天文基礎(chǔ)知識、播放科普視頻、課件，要配置天文望遠(yuǎn)鏡等觀測儀器，還要訂閱或購買天文科普讀物。為了發(fā)揮輻射作用，還可以在學(xué)校網(wǎng)站開辟天文觀測活動專欄。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校外輔導(dǎo)員。

  3.確定觀測內(nèi)容

  觀測活動的初期，應(yīng)該選擇難度較低、效果較好的觀測內(nèi)容，比如月球。由于月球的視面大，表面清晰可辨，可觀測的項目多，而且要通過認(rèn)真的觀測，比較容易獲得觀測的成果，因此，月球觀測是開始進(jìn)行天文觀測的首選。學(xué)生有了一定的觀測經(jīng)驗和能力以后，可以循序漸進(jìn)選擇有一定難度的觀測內(nèi)容，如星座辨識、太陽黑子的觀測等等。

  4.遵守安全第一的原則

  天文觀測活動因其特殊性，大部分要晚上進(jìn)行觀測或有些觀測可能存在的傷害。所以在老師組織學(xué)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。就觀測對象而言，還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。

  5.交流與拓展

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

本文到此結(jié)束，希望對大家有所幫助。