樓曙光

有計劃地開展對學(xué)生進行天文知識、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，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)老師為此進行了努力。但因為教學(xué)時間、地點、經(jīng)費和個人研究水平的限制，難以真正落實該領(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?？茖W(xué)教師要充分發(fā)揮課堂教學(xué)主陣地的作用，認真上好科學(xué)課，落實地球與宇宙的具體內(nèi)容標準。

以下是小學(xué)科學(xué)課程標準中地球與宇宙領(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

認識四季的代表星座是教學(xué)中難點，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)者辨認星座的。

要將活動星圖的方位與實際的星星位置對應(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，星等達到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 是一款免費開源的GPL軟件，它使用openGL技術(shù)對星空進行實時渲染。軟件可以真實地表現(xiàn)通過肉眼、雙筒望遠鏡和小型天文望遠鏡所看到的天空。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)觀測者所處的時間和地點，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.谷歌星空等手機軟件

手機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（The Night Sky）、移動天文臺（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應(yīng)用軟件。它如同一個微型的天文望遠鏡，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，包括你所面對的方向、手機傾向何方等等，就可向您顯示當前所在位置的星空圖，而且星空圖會隨您而動。所以當用戶用手機分別對著頭頂和腳底的時候，就可以看到天頂和天底。面對滿天的星星，用戶要想找到自己想找的星星好比大海撈針。不過可以點擊菜單鍵，選擇搜索，在搜索框中輸入關(guān)鍵字如“大熊座”，谷歌星空會在屏幕上顯示一個圓圈狀的箭頭指示星座方位，用戶只需調(diào)整手持手機的方向和角度，就可以輕松找到想要找的星座了，而且此時手機所指向的方位就是真實的星座在天空中所在的位置。

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

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。

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，所以天文觀測要先在人數(shù)不多的天文社團開展。

2.軟硬件準備

天文社團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。

【作者單位：義烏市稠城第一小學(xué) 浙江】