地远天近添新课
2016-10-13闵乃世
□ 闵乃世
地远天近添新课
□ 闵乃世
身背幼儿的女教师在上课
老师在一个比桌面还小的黑板上写字讲课
这里有两张照片,一张是在一间屋顶漏光、黑板缺角的房子里,一位身背着幼儿的女教师正在上课;另一张上是一位老师在一个比桌面还要小的黑板上写字讲课,他家里没人照应的孩子只能跟到学校来站在一旁待着。我这一篇文字,正是得知了这一些令我动容的教育工作者的事迹之后,情不自禁,匆匆落笔写出来的,应当是自己作为一个85岁耄耋天文老教师对边远山区教育的一点思考和建议,并希望起到抛砖引玉的作用。
边远山区的教学条件当然是困难的,有些地区甚至连基本教具都非常缺乏。一些需要有一定教学仪器和设备的课程在那里就开不了课。但是,人们也许没有注意到,在那些地区却往往会有一个没有光污染的明亮的星空,这实在是难得的一宝。有此一宝,就完全可以,而且应该开出一门内容很丰富而且颇具特色的课程来。这一门新课可以对边远山区的教育起到意想不到的充实和推动作用。这样一门由于特有的天时地利,更准确地说是天近地远所引发的新课程,笔者暂时拟名为“山乡天文”。在这里笔者提出一个简易方案,以供参考。方案可在具体实践中补充完善。
【一】教学的主要对象:
边远山区的小学(也许还有初中)。
【二】教学目的:
1 对大自然,主要是对天象、天体和宇宙得到一个最基本的了解。这对于破除生肖属相的迷信等十分有利。
2 培养学生初步的归纳和分析事物的科学思维方法和对于科技活动的动手实践能力。
【三】教学要求:
遵循基础天文知识教学的“实践性原则”,即通过对肉眼目视所能够直接观测到的天象和天体,也就是对满天星斗、月亮和太阳及其东升西降的运行,用最简单可行的方法,进行系统性的观察、归纳和分析,来获取有关的天文科学知识,从而培养学生亲自动手进行观测、记录、归纳和分析的能力。
【四】教学内容:此处仅罗列了部分初级内容,具体内容可在实践中丰富完善。
关于星空
1 观察一年四季各个月份里日没天黑或晚上8时前后的星空及主要星座。(北斗星、北极星;天蝎座、人马座;织女星、牛郎星、银河;飞马座、仙女座、仙后座;猎户座、金牛座,新年花环;天狼星、老人星;半人马座、南十字座;狮子座、牧夫座、室女座,等等。)
辨认星座
2在认识和熟悉了这些星座之后,进一步在不同季节的早晨日出前的星空里辨认出这些星座来。
3 讲解这些星座的神话故事和天体本身的科学知识。讲解一年四季星空发生变化的原因。
4 书面作业:
准备一个白纸本子作为《星座观察作业册》,把这些星座一个个分别画在这个作业册上,同时注明所画星座的名称、观察和画图时的日期和时间。绘画时注意星星的位置和每一颗星的明暗程度,要尽量画得准确,亮星画大点,暗星画小点。
5 在观察星座的同时,随时注意观察流星和搜寻有没有彗星(也就是人们常说的扫帚星)。
6 学生进行夜间天文观测时必须特别注意安全。
7 将星座画在厚纸板上,然后用针刺穿每颗星点,做成“星座卡”。将“星座卡”放在阳光下,让光线穿过针孔射到白墙或白纸板上映出一片人造星空,辅助讲解星座,提高兴趣。
关于月亮
1 观察月亮圆缺盈亏的月相形状。准备一个本子作为《月相观察作业册》,
①每天画下当天的不同圆缺形状的月亮;
②记录每天月亮几点钟升起,几点钟落下;
③月亮每一天在白昼间和黑夜里出现在天上的时间;
④同时注明观察月亮当天的阳历日期和农历日期。如果遇到阴天或下雨,以上的各项观察和记录,下个月都要补齐。最后,对月相圆缺与阳历日期和农历日期各有怎样的关系进行归纳和分析。
月相观察作业
2 解释月相盈亏圆缺的原因。用一个小球,半面涂黑半面留白,或者用泥土做一个圆球,半面涂白,用来演示和讲解月相盈亏圆缺的成因。
3 在农历月半十五前后各三五天里,观察并画下月亮表面上阴暗的“海”的轮廓,画成一张“月面地图”。
月面地图
4 发生日食和月食时进行观察,并解释其发生的原因。
观察日食最安全的方法是用针孔投影法。做法是在一张纸板上刺穿一些较大的针孔,在日食时把这张刺有针孔的纸板对着太阳,挡在另一张白纸板的前方,让它们的影子落在这张白纸板上。太阳光线穿过纸板上的这些针孔射到白纸板上,就会映出一个个太阳的针孔像。平时太阳针孔像是圆形的,日食时太阳的针孔像就会同天空里被月球遮挡了的太阳一样,也是残缺的形象。
针孔投影法。利用两块纸板,在其中一块纸板上挖一个小洞,让阳光穿过这个小洞投影到另一块纸板上。
观测日食的一些简易方法,尤其需要注意的是不要直视太阳。
如果在纸板上写上学生们的名字,然后顺着笔迹刺穿一排排的针孔,那么,日食时在白纸板上映出的这一系列残缺不圆的太阳针孔像就会排成一个人的名字,这就成了他们的“天文名片”,名片上的每一个亮点都是一个日食时残缺不圆的太阳针孔像,是非常别致的。
笔者自制的“天文名片”,名片上每一个亮斑都是日食过程中的太阳针孔像。
关于太阳
1 特别注意必须告诉学生,切切不可以用眼睛直对着太阳去看它,如果那样,眼睛会受到强烈的太阳光的严重伤害,是非常危险的。
2 在地面上垂直竖立一根木杆,根据正午时木杆的影子所指的方向来判定东西南北四个方向。木杆在中午时的影子最短,这时它正好指向正北方。
立竿测影
3 讲解四季的成因和《节气歌》。
在二十四节气的每一个节气时,特别是春分和秋分、夏至和冬至的前后几天,分别量一量在正午时木杆影子的长短,并且观测太阳东升和西降的方位和时刻,最后进行汇总、归纳和分析,将结果列成一张总表,表上有每个节气的日出时刻、日没时刻和日出日没的方位,以及正午时木杆影子的长短,从而反推出每个节气时太阳在正南方天空里的高度是多少度。
在春分、秋分、夏至和冬至的前后几天,分别测量正午时木杆影子的长短
4 在北回归线以南的地区,观测“日中无影”的现象。
【五】关于教材:
说到有没有讲解这些天文知识所必需的教材,这里介绍四册适用于从零开始接触天文的天文科普读物。
1 《星海波影》和《和星星做朋友》
《星海波影》书中的每月星图都是“荧光夜明星图”,用灯光对它照射片刻,便可以在黑暗中看到星图上画的星座都是明亮的。这两本书都是通过星图和星座照片介绍认识一年十二个月的主要星座,讲述星座神话故事。
2 《天庭狐步》
介绍太阳系八颗行星的科学知识,特别是介绍一种由读者自己动手,快速预测几十年后火星、木星和土星在黄道星座里的位置及其运行动态的图解技法,真正做到未卜先知。
3 《南国巡天》
引导读者做一次从北极到南极的环球巡天之旅,介绍更多南方天空里的星座和南半球的星空状态及其运转特点,以拓宽对天和地的理解。
《和星星做朋友》
《星海波影》、《天庭狐步》、《南国巡天》
这四本书在编写时是把所有具体的天文科学知识内容分成了一系列既是相互独立,又是承前启后的单元来写的,每个单元可以讲2节或3节课。按书上现有的先后顺序来讲课,在对知识的理解上完全不会有问题,但有些内容最好能够配合天象来讲,如发生月食时就会先讲月食单元。这样,边远山区教师们只要手中有此一书,也就有了现成合用的教材,立马就可以开课了。愿与第三代、第四代的教师同行们共勉。
(责任编辑 张恩红)