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天文地理知识

天文地理知识

天文地理知识范文第1篇

一、天文观测课程教学内容

1.讲座培训

由多学科教师共同承担。①由物理教师对学生进行天文望远镜制作原理和使用方法的讲座,并训练学生使用我校天文望远镜进行观测。②由地理教师对学生进行天文知识的讲授,例如进行星空观测方法培训,要求学生熟识星空,掌握天文基础知识,如恒星、行星、星云的特点及不同天象的成因等,我们开展了“灿烂的星空”“斗转星移”“天狗吃月的真相”“带你去看流星雨”“将宇宙留在镜头里”等丰富多彩的讲座;学生观看录像以增加天文知识等,如《火星的过去、现在和未来》等。③由信息技术教师教学生如何通过电脑软件或网络寻找所观测星空的相关知识、利用信息技术进行学校天文知识库的充实等。

2.实践过程

学生实践是天文观测课程最重要的教学环节。我们让学生进行了以下实践活动:①动手制作星空图,带领学生进行星空观测、月相观测;②学习天文望远镜的操作使用,掌握天文观测技巧,提高利用数码相机进行天体照相的技巧等;③运用天文望远镜进行月球、行星及猎户座观测,并认识月球表面的环形山及月海,观察分析木星的四大卫星位置的变化及土星光环的视角变化等;④进行太阳黑子的跟踪记录;⑤进行月食、日食的全过程记录;⑥进行水星、金星凌日的记录;⑦带领学生进行流星雨的观测;⑧天体摄影及作品欣赏;⑨上网查阅天文信息等。

二、天文观测课程技术的设备支持

第一,天文圆顶为地理天文观测活动创造了优越的条件,天文圆顶中有设备齐全的天文观测仪器(其中天文望远镜为美国产Meade 7〃Model 178ED复消色差折射望远镜,配有整套美国原装Meade178目镜、摄像头等),这里是完成天文观测教学最重要的阵地。在这里要求学生独立完成各种型号望远镜装配调试、观测操作全过程等。

第二,学校专为天体摄影配备的专用数码相机尼康COOLPIX 4500,要求学生亲手独立完成和掌握机械相机的固定摄影和跟踪摄影以及数码相机的拍摄。需熟练做到以下步骤:首先通过目镜等找到目标天体;然后利用转接环把数码相机的镜头固定到天文望远镜的目镜上;微调天文望远镜,使得数码相机的显示屏能够显示目标天体;调整数码相机曝光参数进行天文拍摄。

第三,现代化的地理数字实验室,配备着数字星球系统,并装有小型天象穹顶。这里是天文观测教学进行讲座的场所,讲座中教师的讲解和数字星球系统――多媒体球幕投影演示仪的使用相互配合,教学以直观形象和学生乐意接受的形式呈现,学生兴趣大增。例如“灿烂的星空”讲座中,当星球仪完整逼真地呈现出行星的外部形态时,学生不断发出惊叹,知识深深印在脑海中;“斗转星移”中利用天象穹顶,学生犹如置身户外,抬头仰望天空,在室内感受着星空的魅力,这也是一种全新的体验。数字星球系统的使用,使教学“从平面到立体”“从静态到动态”,帮助学生拓展了天文视野,培养了学生良好的科学态度,以其强烈的视觉冲击力和感染力吸引着广大学生更加热爱天文观测课程。

第四,学校强大的信息技术设备,校园网及多个多媒体网络教室为师生的教学提供了广阔的空间。在教学及教师讲座中师生互动,完全可让学生通过互联网进行自主学习,解决教师提出的诸多问题;在学生进行天文观测实践时,遇有天文学知识及观测技巧上的困难即可通过网络查询来解决自己的疑问;同时学生的作业也需在网络教室完成。信息技术引入天文观测,不仅满足学生的求知欲,能极大地丰富学生天文知识的积累,还能使学生在信息技术上迈上一个新的台阶。例如,一般的天文观测并不能完全满足学生心理需求,教师要有意识地要求学生和自己一起随时关注各种天象的预报,通过观测手段进行天文观测,并指导学生从相关杂志、网站中搜集有关资料,并将其纳入学校天文信息知识库,充实学校天文资料。神舟号系列飞船的一次次成功发射,特别是“天宫”与“神九”载人交会对接成为中国航天史上新的突破,所有这些在中国大地上掀起了一场天文科学热,这也极大地刺激了我校学生的天文学习热情,尤其是一些特殊的天象更是极大地吸引着学生。地理教师和学生一起通过信息网络查阅,及时地将2012年我国可观测天象总表发给学生并张贴在地理实验室中,对一些学生可观测的天象,例如金星伴月、木星伴月、火星伴月、三星伴月、天龙座流星雨、日月食等,学生都充满了观测热情,积极参与,还提醒教师即将到来的天象。

天文观测课程的重点是如何使学生尽快自己掌握观测方法及相关天文信息知识的查找、搜索和整理。这需要教师多为学生创造实践的机会,开放天文圆顶和网络教室,充分信任学生,教师由牵着手教他们一步步走路,逐步大胆放手让学生变为天文观测的主人,让学生的潜能得以发挥。

在天文观测的整体教学中,教师要不断鼓励学生利用学校先进的天文观测器材,积极探索宇宙的奥秘,发现问题,提出问题,并能够利用信息技术解决问题。教师要让学生真正成为使用天文器材和信息技术的主体,真正成为学习活动的积极的、主动的参与者,知识的构建者,而不是一个观察者、被动的接受者,这种开放性的实践活动,学生的能动性展现得淋漓尽致。

天文地理知识范文第2篇

地理课堂教学的板图、板画和板书统称地理三板教学。三板教学模块设置有板图、板画和板书3大板块,每一板块下设置绘制方法、绘制技巧、模拟绘制、反思水平检测、资源与案例库5个专题。在该模块中,教师可观看板图的绘制过程,可互相交流探讨三板的困惑,也可自己动手进行电脑模拟绘制,还可自我检测三板教学方面的反思水平。所有提出的问题如果得到解答都会汇入案例库供大家参考借鉴。

二、教具制作模块

地理教具是校内地理课程资源的重要组成部分,一切能够为地理教学提供地理知识和学习情境的器材都是地理教具的组成部分。教具制作模块依据地理教学专有教具分类设置平面教具、立体教具和可操作仪器3大板块。其中平面教具包括教学挂图和纸质地理图片等。立体教具包括地球仪、等高线地形模型等。可操作仪器如气象观测仪器、手持GPS等。在该模块中,每一板块下设置教具名称、教具演示、设计用途、制作材料、制作过程、制作方法、使用方法、模拟教具制作、反思水平检测、资源与案例库共10个专题,教师可选择输入关键字进行搜索找到相关的其它资源,如输入“时间变化演示模型”时,会出现与该模型相关的教具演示、设计用途、制作材料、制作过程、制作方法、使用方法;也可自己选择制作材料、制作方法等进行在线模拟教具制作,还可以自我检测在教具制作方面的反思水平。

三、热点追踪模块

地理学的研究区域是人类居住和生息繁衍的地方,这样的研究不可能脱离社会发展。热点追踪模块下设考点追踪、时事追踪、知识更新追踪3个板块。考点追踪指最新的高考地理大纲涉及的考点,时事追踪指与地理学及社会经济发展相关的热点问题,知识更新追踪指随着研究的进一步深入或社会的发展,部分知识点的认识出现了新的观点或内涵,也存在原有教科书的某些知识重新建立新认知的可能。每一板块下设置知识点介绍、知识点分析、试题库、模拟命题、反思水平检测、资源与案例库6个专题。在该模块中,教师既可学习交流知识点,检测在热点追踪方面的反思水平,举一反三,也可以自己尝试模拟命题。其中模拟命题下设置自然地理、人文地理、区域地理和综合4个部分。

四、天文观测模块

在实际高中地理教学中除选修1“宇宙与地球”外,天文科普知识的涉及较少,新课程标准的基本理念明确提出重视地理观测等实践活动。天文观测模块下设置天文知识、天体观测、情境模拟、在线预测、反思水平检测、资源与案例库6个板块。其中,天文知识板块中下分天球坐标知识、天体起源与宇宙探索历程3个专题;天体起源板块中下分宇宙的起源、星系的起源、银河系的起源、太阳系的起源和地球的起源5个专题;天体观测板块中下分太阳、行星、月球、流星体、彗星观测有5个专题;情境模拟和在线预测板块中下设日月食、四季星空、潮汐、其它4个专题。在该模块中,教师既可相互探讨天文知识,还可以在线进行模拟观测并模拟出观测到的可能情境,同时还可对感兴趣的天文现象如日月食等进行时间推算与预测,并检测自己在天文观测方面的反思水平。

五、虚拟课堂模块

天文地理知识范文第3篇

天文学是一门古老的学问,中国自古设有司天监等专门职位负责观测天象的工作。随着西方近代科学的兴起,古老的占星学转变成以科学为基础的天文学,不仅结合各种类别的科学,如物理、化学、生物、地质等,并需要尖端科技的协助,才能搜寻百亿光年远的天体,并能正确地解释现象。

台湾天文学正式教育属于地球科学,一切天文相关知识全放在国中以及高中的地球科学课本。地球科学还包含了地质、大气科学和海洋科学,内容繁杂,而各科又属不同领域,在大学教育中,分属不同科系,例如中央大学的地球科学系、大气科学系,台湾大学海洋研究所等,虽然台湾师范大学设有地球科学系,以培育台湾高中地球科学教师为主要方向,但并非所有负责教授高中地球科学的老师都受过所有的专业训练,实有必要了解高中天文教育的成效,可作为师资训练的方向。更进一步可以了解非理工科系大学生的天文知识程度,作为日后推广公众天文知识程度的参考。

此外,也希望透过问卷调查,了解星座和2012世界末日流言的对于公众的影响程度,以及公众天文知识程度之间的关系,作为破除相关流言的努力方向。

2调查内容与方法

此次天文知识初步调查是在宜兰礁溪A大学进行,该校通识教育中心在100学年度第1学期的自然与科学学门开了一门《地球科学》课程,分就地球科学、海洋、大气、太空和天文五门自然科学邀请五位专业教师授课,学生主要来自非理工科系,包括历史学系20人、传播学系17人、佛教学系16人、文学系11人、外国语文学系7人、社会学系6人、经济学系4人、乐活生命文化学系3人、资讯应用学系2人、国际与两岸事务学系2人、管理系2人、心理学系2人、公共事务学系2人、学习与数位科技学系1人、哲学系1人。天文学从12月15日开始授课,连续四周,在第一堂上课前发问卷调查,实收54份。

问卷设计主要参考美国在1999年6月发表的天文学调查测试第二版(ADT 2.0, Hufnagel et al. 2002),ADT是以研究作基础的工具,藉以了解学生对特定几个天文概念的熟知程度。ADT2.0共设计了30题,前21题属于天文基本知识的测验,后9题有关受测对象的背景资料,主要目的是要收集受测对象的年龄、职业、性别等相关资讯。ADT 2.0的主要目的还包括检视对非理工大学生的天文教学成效,因此测验方式会在授课前后各举行一次,经过相互比较,作为授课的参考。

本论文所使用的问卷共22题,前10题属于天文基本知识题,后12题属于背景资料题。前10题当中有8题完全取自ADT 2.0,分别是第1、3、4、5、6、7、8和9题,当中第1和9题在题目和答案略做修改,但不影响测验目的。除了ADT 2.0 的8题测验符合现有高中课程内容,另加上二题测验月相和哈柏定律的了解。背景资料题除了ADT 2.0的8题外,另加上第19、20、21和22 题,想要知道受测对象对伪科学的态度、获取天文知识的途径,以及对推广天文普及教育的态度。伪科学是指一种自我宣称科学、自以为是科学或者实践起来像是科学,但不依循科学方法,缺乏证据或可信度,且无法有效验证,美国国家科学院两年一次的科学和工程指标(Science and Engineering Indicators)报告是以占星学作为伪科学的指标,在此次问卷中,除了用占星学常用的星座外,还选了2012末日预言的热门话题作为伪科学调查的题目。

相较于ADT 2.0的基本知识题,此次问卷题目较少,也较为简单。问卷调查只在天文通识课程授课前进行,并采匿名填写,以保证调查结果的真实性。当场共回收54份问卷,其中只有一份问卷只填写后12题背景资料题,知识题的部分全都放弃作答。

3调查结果

3.1 天文基础知识的总体程度

从答对题数来看,分数平均值为30.93%(全部答对为100%),标准偏差(standard deviation)为15.55%,标准误差(standard error)为2.12%,从答对题数的分布情形(图1),没有钟形分布,可以清楚看到不对称的分布,显示题目对学生来说,较为困难。

3.2 天文基础知识总体程度与性别的关系

在受测样本中,女性占了35名,男性佔了18名,一名表明拒绝作答,从男女人数比例也可以显示在一个非理工的大学环境,选此课程且来上课的女性占了大多数。从分数来看,男性的平均分数为38.9%,标准差为18.8%,女性的平均分数为26.9%,标准差为11.9%,男性分数略高于女性,但女性分数分布较为集中(图2),两性的分布都没有呈现钟形分布,显示题目的难易度对两性来说都偏困难。

3.3 天文基础知识总体程度与自信心的关系

在自信心的表现上,女性对自认答题正确与否的信心和分数没有明显关连,但男性对自己的答题信心与分数成正比(图3),男性对于自己的答案有信心的平均分数为70%,女性则只有32.5%。不论性别,没有一位受测者对自己的答案非常有信心。

3.4 天文基础知识总体程度与自认科学数学程度的关系

在问卷第16和17题分别调查受测者自认数学和科学的程度,从图4可以看出,自认科学程度好的学生,天文基础知识的分数也较高,随着自认程度越好,分数越高,但自认数学程度和分数没有太明显的关连,自认数学好的学生比非常差的分数(30%)略高了6.7%,并且没有自认数学非常好的学生。

3.5 天文基础知识总体程度与知识途径的关系

媒体环境在最近几十年有明显改变,现在的网路无所不在,甚至改变人们生活和学习的型态。非理工大学生在获得天文知识的途径中(图5),课本仍是主要的来源,佔了调查总人数的46%,网路最低,只有15%。但从分数的分布统计发现,选择网路的平均分数是36.7%,是课本(28%)的1.31倍,其次是电视,佔总人数的20%,分数则是32.7%,平面媒体则是19%,分数(27%)略低于课本。显见网路和电视是获得天文知识的主要且有效的途径。

3.6 天文基础知识总体程度与为科学的关系

此次调查与ADT 2.0最大不同的地方是两题与伪科学有关,分别是调查星座是否有科学根据(图6)和2012世界末日的最可能原因(图7)。大多数人都会相信星座,甚至认为星座是有科学根据,是经过统计所得到的结果,并且与天文学有关,但调查结果显示认为星座没有科学证据的分数较高(42.2%),次高分数是没有作答的学生(40%)。另外,不相信有2012世界末日的分数也是最高(36%)。

4结论与讨论

本论文想藉由国际上常用的天文学调查测试(ADT 2.0)了解台湾非理工科系大学生的天文知识程度。虽然调查对象只针对一所非理工为主的大学,且选修通识课程的一班学生,但与美国大学普查结果比较,在总体程度与美国大学生差异不大,相关初步调查结果仍有研究的价值。

此次受测有效样本只有54名,平均分数(30.93%)略低于美国全国大学生普查(Deming, 2002)的平均分数(32.4 %),美国大学生的标准偏差为15.35%,标准误差为0.21%(受测学生5346名),本问卷的结果则是标准偏差15.55%,标准误差2.12%(受测学生54名),除因受测人数造成标准误差较大外,显示双方平均分数差异不大。

A大学共有四个学院,分别是人文学院、理工学院、社会科学暨管理学院和佛教学院,共24个学系,理工学院仅有4个学系,但全校男女学生比例接近。虽然测验当天有缺席的现象,但就出席学生做调查,女性人数近乎男性人数的1.9倍。单就分数来看,男性分数(38.9%)是女性(26.9%)的1.45倍,相较于美国普查结果(Derming, 2002),男性分数(38%)是女性(27%)的1.41倍,二者差异不大。对于两性对自我天文程度的了解,男性自认天文程度高的分数(70%)也比较高,女性则没有明显趋势(图3),此一男女之间的差异是否和个性有关,在本调查中无法得知,值得进一步研究。

在科学和数学程度的自我认知上,自认科学较好的学生,分数也相对较高,但在数学上没有类似的趋势(图4),一般认为数学程度应和科学程度有正相关的关系,可能受测学生普遍对数学没有信心。

从学习途径来看,课本仍是学习天文知识的主要来源,佔46%,其次分别为电视、平面媒体(报纸和杂志)、网路。根据美国国家科学院2010年科学和工程指标,相较于过去十多年,美国人民对当前科技新闻事件、科技讯息和特定科学议题的获取途径已有明显变化,在当前科技新闻事件的获得以电视为主要来源(佔45%),其次就是网路(24%),在科技讯息方面,电视(34%)与网路(35%)不相上下,对特定科学议题,网路(59%)将近是电视(15%)的六倍,平面媒体除了在当前科技新闻事件佔了16%,其他都只有数个百分点,未来网路绝对是最重要的获取途径。中国大陆也对北京一般民众的天文知识程度做出初步普查(丁一等人2010),结果显示书本、期刊、杂志是主要获取天文知识的途径(40.71%),透过网路的最低(17.7%)。但从我们调查的结果显示,网路虽然也是最低使用的途径,但却有较高的分数(36.3%),其次是电视(32.7%),此一结果或可作为选择提升天文知识较为有效传播媒介的参考。

最后,与其他普查报告不同的是有关伪科学的调查。在此次问卷中,额外增加2题与星座、2012世界末日有关,单就人数统计来看,不相信星座有科学根据的人占总人数的17%,远低于相信星座有或可能有科学根据的68.5%,而不相信2012世界末日的人则佔37%,是星座的2倍。可能原因是近来科学家与公众的直接沟通与相关正面报导有关,美国航太总署出面澄清,许多科普杂志专文反驳(如科学月刊、台北星空)。由于科学家提供相关证据,积极与公众说明解释,使得相信2012世界末日流言的人数少于相信星座有科学根据的人。若从美国科学和工程指标的调查结果,2010年有62%的成人不认为占星学是一门科学,若分别针对高中生、高中程度、大学程度和研究所以上程度,随着学历的增高,不认为占星学是科学的比例也逐渐增高,显示在美国,教育仍是破除伪科学的好方法。

若从本次调查的分数高低来看,认为星座没有科学根据,以及不相信世界末日的分数都高过其他人,显示在台湾,科学教育的落实可以有效破除伪科学,这对科学传播和推广是有正面鼓舞的作用。

参考文献:

[1] National Science Foundation (2012), Science and Engineering Indicators 2012,nsf.gov/statistics/seind12/.

[2] Hufnagel, B. (2002), Development of the Astronomy Diagnostic Test, Astronomy Education Review, 1(1), 47-51.

[3] Deming, G. L. (2002), Results from the Astronomy Diagnostic Test National Project, Astronomy Education Review, 1(1), 52-57.

[4] 丁一、杨志良、万昊宜(2010).公众天文知识水平初步报告. 自然科学与博物馆研究,第五卷,页63-70.

[5] 张廷、陈文屏、赵丰、曾耀寰、金升光、郑运鸿(2012). 2012末日将至谣言破解传说终结. 科学月刊,元月,页16-52.

[6] 黄明辉(2011). 破解2012末日预言. 台北星空,54,8-18.

天文地理知识范文第4篇

关键词:天文教育;公选课;教学实践

引言

科学技术领先的发达国家都非常重视大学生的天文普及教育,发达国家及一些发展中国家的中学与高校也都普遍开设了天文学课程。美国国家天文学联盟副主席肯·威尔科克认为:“对于学生,天文学是检验他们一生对科学兴趣的最好方法”[1]。

我国的天文教育目前很薄弱,与发达国家相比差距很大。我国现有高校3152所,在校生超过2000万,其中高职高专1281所,开设天文选修课的高职院校不到20所[2]。近几年一些高校纷纷开设天文公选课,但目前高职院校中开设天文选修课的仍是凤毛麟角,多数学生天文地理知识贫乏。例如,许多学生不能辨认北斗星、不知道四季更替的原因,或热心于“占星学”,相信网上传播的带有迷信色彩的信息。因此在高职院校中开设天文选修课,普及天文学知识,不仅非常必要,而且势在必行。

我院在校学生有1200余人。自2003年开设“趣味天文”第二课堂,2009年起开设“星空探秘”公选课。至今已运行天文公选课4个学期,选课人数累计198人。随着教学实践的深入,我们不断总结经验改进教学,将天文公选课开成学生喜闻乐见的一门课程。本文分析了天文选修课的必要性,结合近年来我校教学经验体会,介绍我院天文公选课的实施。探讨天文教育的特征、模式、选修课所面临问题及其对策。

1.天文选修课的必要性

人类有别于其他动物的重要标志之一是有思维活动,人的思维活动涉及到其所处环境,包括宇宙环境。高职院校的天文教育,是提高学生科学素养不可或缺的重要环节。天文领域的相关知识和新的发现,能激发学生的科学热情,帮助学生掌握科学思维方法,树立正确的宇宙观。

在高职学生中普及天文知识,对破除迷信、反对伪科学具有重要意义。天文是研究天上发生的现象的学问,而很多迷信也恰恰来源于“天上”。例如,很多学生迷恋“生肖、星座与命运”的所谓对应关系,社会上一度有许多出版物,对这一不科学的论调起了推波助澜的作用,相信所谓“生肖”的因果对应的思潮,对社会良性发展危害性很大。天文知识的普及,正是让学生知晓正确的天文知识、树立正确人生观和科学思考方法、破除迷信和伪科学的有力武器。

大量调查数据的分析,说明学生需要天文知识。公选课实施以来,针对天文公选课,我们进行了连续多个学期的问卷调查。累计发出问卷198份,收回182份。被试学生涵盖高职生和中职生,来自4个学院的9个专业,其中3个文科或艺术类专业。

结果表明,有89%的学生希望学习天文知识。对于学生获取天文学信息的途径,我们让学生在以下6种途径中进行多项选择:⑴多媒体网络⑵电视⑶报刊杂志⑷科普书⑸科普展览或天文馆⑹课外活动。统计显示,使用过小于或等于2种途径的学生占46%,使用过3种途径的占23%,4种途径的占15%,5种或以上的途径的仅占2%,其中绝大多数人是由网络或电视中了解天文信息的。上述结果说明,绝大多数学生很希望了解天文知识,但是获得天文知识信息的途径还很少。问卷中还设计了少量天文基本常识题,从答卷结果看,学生的天文知识很肤浅而零散。

关于学生对天文知识的兴趣点,问卷结果显示了以下几个方面:星座与人生、外星人与UFO、流星及日月食、小行星撞地球、黑洞。

表1是学生回答的选课动机统计表(问卷为多项选择)。可以看出,多数学生的选课动机是积极的。学生希望拓展知识面和提高素质,但也有部分学生的选课目的是为修够学分,其部分原因是可供选择的选修课数量尚不多。

综上可见,高职学生的天文基本常识还很欠缺,他们对天文知识是渴求的,这种渴求正是探索宇宙和认识自然的原动力。因此在高职院校中很有必要提供途径,使学生有机会了解和学习天文知识。

2.天文选修课的教学实践

2.1教学目标的研究与确定

学校应根据学生特点来设置教学目标,这个原则对于选修课更为重要[3]。我院天文选修的授课对象是全院学生,他们专业分散,大部分是二年级学生,五年制高职生约占60%的比例。学生数理基础很差,已有的天文知识很零散且肤浅,基本知识往往局限于一些科技史话或科幻故事等。

根据学生情况,参照其他院校的经验,我们将天文选修课的教学目标定位于:通过本课程的学习,一方面了解一些天文常识和前人的研究历程,拓宽知识面,帮助学生形成较科学的理性思维习惯。另一方面使学生了解天文新成就和进展,激发他们对天文的兴趣。

2.2教学内容的取舍

鉴于选修课的特点和我们的现有条件,我们首先明确一个主导思想:打破纷繁复杂的天文知识体系,根据既定教学目标制订教学内容。经过多学期教学探索,筛选出一些重要的、有趣味性的、适合我校实际情况的内容,重构成为天文选修课的授课内容。制订教学内容时我们设计了两条主线,一是天文现象与天文观测,因为这是天文理论与实践的基础,而且从现象入手的教学更容易为学生所接受。二是天文新成果,介绍一些天文研究最新成果,经常结合媒体报道的科技新闻,以通俗易懂的方式引入相应天文知识或常识,拓宽学生知识面的同时,提高学生的学习兴趣。

教学内容的选取上,我们特别注意了教学内容的趣味性[4]。例如,第二课的题目是“从干支纪年谈起——天文简史”,最后一课“外星人存在吗——探索地外文明”,题目吸引了学生的兴趣。课堂教学中,我们一般选择有趣的事例或经典故事引入教学内容。还利用一些名人轶事、历史典故等,活跃课堂气氛,集中学生注意力[5][6]。另外,教学中还介绍一些科技发展史,一些重要天文成果产生的背景,对学生的思维习惯和能力起到潜移默化的培养作用[7]。

天文公选课没有合适的教材,课题组开发编纂了讲义。内容源于相关图书资料、天文馆资料、图片、官方网站资料、有关科技新闻等。网络资源中有极多可以利用的素材,但也需要花很大精力去选取和浓缩。讲义涉及经典核心知识、历史、研究方法、趣味实验、天文新发现等。教学内容动态变化,紧跟科技发展形势,也是教学内容之一大特点。

2.3教学方法的研究

按照天文选修课的特点,本课特别适合采用活动教学、案例教学和多媒体教学。我们在教学中大量采用多媒体教学方式。多媒体教学手段可以容纳大量知识信息,另一方面还可以展示丰富的、多彩绚丽的天文图片和视频内容。除此之外,还利用多种教学形式,如主题讨论、室外观测、器材及星图使用、观测记录讲评等,多样的课堂形式和大量的信息交流,活跃课堂气氛,学生在活动中既学习了知识,又提高的思维水平。

比如在第一次课上,教师引导做一个有趣的假想“旅行”[8]:多媒体课件演示,从教室出发,由近及远渐渐远离地面、地球、地月系、太阳系、银河系…,直至“宇宙边缘”。这个假想的旅行,展示了宇宙之大而给学生以震撼,学生正确认识了我们人类在宇宙中的地位,同时又进一步提高学习兴趣。这个“开篇”为学生所喜闻乐见,也得到很多教师的好评。

作为天文类课程的重要环节,实地观测是必不可少的。借助逐步完善的观测条件,我们组织学生进行天文观测。利用不同的学期时段所发生的天象,布置和指导学生完成定期和不定期的观测与记录[9]。这些活动有:课程前4周的月相观察和记录;星图的使用练习;夜晚辨认识别星座和认星;二分二至午时太阳高度角的测量;赤道仪和折射镜的使用等。这些活动往往联系着诸多知识、历史神话、常识等,活动使学生拓展了知识、开阔了心胸、陶冶了情操、锻炼了能力。

2.4考核方法的探索

选修课的考核类型一般为考查。经过近几年的教学实践,我们总结了一套适应天文选修课的考核方法。

根据天文选修课程特点,本课不宜闭卷考试。我们采用观测天象记录、知识竞赛、讨论天文新发现、撰写小论文等方式,考核学生对天文选修课的掌握程度。例如在2010年,结合科技新闻“发现最年轻的黑洞”的讨论题,学生写出自己的看法或深度解读,经过查找资料和讨论,评出单元成绩,每个学生都不觉得是在考试,但是掌握了科技新知识。在结课考核的学生论文要求时,学生往往很关心如何要求论文的字数,我们对字数的要求很宽泛,字数不做特别要求,重在论文质量。规定学生可以针对其所感兴趣的内容(天文范畴),发表自己的看法,写出自己的认识或观点,不能抄袭或下载,引用文献要注明出处等。这样的要求下,学生能够发挥出主观能动性,写出言之有物、观点明晰的小论文。培养了他们实事求是的科学态度和严肃认真的治学精神。

3.若干思考

在高职院校中开设天文选修课,是普及天文知识的一种很有效的方式。天文学是对人类文明影响最大的学科之一,天文学与社会政治、宗教、文化、艺术等领域也有久远的关系。天文学的基本知识,对于当代大学生,无论将来从事何种职业,都是值得学习的。

通过对天文学基本知识的学习和观测活动,可以使高职院校学生获得关于天体和宇宙的各种知识,科学地认识宇宙,了解人类生存的宇宙环境和探索宇宙的科学方法,从而开阔学生的视野,树立正确的世界观和人生观,提高科学素质和综合知识水平。

3.1授课内容与方式

天文选修课的授课内容可以包括:天文学简史、认识四季星空、天球坐标系、天体测量概述、太阳及行星系统、恒星和星系、现代宇宙学知识。实践部分包括:普通天文望远镜基本知识、星座辨认、大行星的观测、河外星系观测、彗星及其它天象观测、简易天文望远镜的制作知识等。根据学生学习情况和教学条件的配备,可以对以上内容进行一定的取舍。

针对该课程知识性强,与其它学科的交叉、综合性强,学生好奇性强的特点,理论部分采用课堂讲座方式为主、学生讨论为辅的开放式教学模式。实践部分可适时做基本观测实习,或针对当时特殊天文现象,组织观测活动,丰富和活跃学生学习内容。

3.2天文选修课的实施效果

通过调查问卷,我们要求学生评价课程对自己的“作用”和学习“收获”。表2显示了学生对天文选修课的基本评价。认为天文选修课“有用”和“有收获”的都占到90%以上。

3.3存在的问题与建议

在高职院校开设天文选修课是一项新的教改实验,尚有以下问题要解决:如何定位教学目标、教学内容的组织、平衡教学内容的系统性与趣味性、课外作业内容问题、网络资源的利用、实践活动内容的设置、观测器材购置。

天文选修课的目的应该是:通过选修课学习,了解天文发展历史、天文发现方法和成果,拓宽知识面,帮助学生形成一种科学的、理性的思维方式,培养学生克服困难的意志,提高学生学习的主动性和创新性。

课外作业的选取对学生学习效果影响颇大。作业形式可以是:对某一问题的思考、课外阅读后的课堂讨论、小论文、观察记录、观测数据计算推演。研究和布置的作业要保护学生的学习积极性和热情,进一步引发其探索兴趣。

在教学中发现,文科生的感悟和追求与理科生有所不同。他们在知识的本体之外,更侧重天文奥秘中蕴含着的人类思想的美丽,更善于理解星语、品位内涵,悟出做人的道理,自我培养净化的心灵。我们不妨将他们的这一学习特点和感悟,引入到天文选修课目标中,使理科学生具有更高人文素质。

[参考文献]

[1]樊军辉.对我国高校天文学选修课开设的思考[J].湖南师范大学教育科学学报.2009(5)

[2]李华南.普通高校天文公选课的构建[J].沈阳教育学院学报.2008(10)

[3]赵娟.天文公共选修课教学的一点体会[J].北京师范大学学报(自然科学版).2005(6)

[4]叶壬癸.天文知识选讲[M] .科学出版社.2002.4

[5]王玉民.星座世界[M] .辽宁教育出版社.2008.7

[6]

[7]【美】卡尔·萨根著.李元等译.宇宙[M] .吉林人民出版社.1998.10

天文地理知识范文第5篇

科学技术领先的发达国家都非常重视大学生的天文普及教育,发达国家及一些发展中国家的中学与高校也都普遍开设了天文学课程。美国国家天文学联盟副主席肯·威尔科克认为:“对于学生,天文学是检验他们一生对科学兴趣的最好方法”[1]。

我国的天文教育目前很薄弱,与发达国家相比差距很大。我国现有高校3152所,在校生超过2000万,其中高职高专1281所,开设天文选修课的高职院校不到20所[2]。近几年一些高校纷纷开设天文公选课,但目前高职院校中开设天文选修课的仍是凤毛麟角,多数学生天文地理知识贫乏。例如,许多学生不能辨认北斗星、不知道四季更替的原因,或热心于“占星学”,相信网上传播的带有迷信色彩的信息。因此在高职院校中开设天文选修课,普及天文学知识,不仅非常必要,而且势在必行。

我院在校学生有1200余人。自2003年开设“趣味天文”第二课堂,2009年起开设“星空探秘”公选课。至今已运行天文公选课4个学期,选课人数累计198人。随着教学实践的深入,我们不断总结经验改进教学,将天文公选课开成学生喜闻乐见的一门课程。本文分析了天文选修课的必要性,结合近年来我校教学经验体会,介绍我院天文公选课的实施。探讨天文教育的特征、模式、选修课所面临问题及其对策。

1.天文选修课的必要性

人类有别于其他动物的重要标志之一是有思维活动,人的思维活动涉及到其所处环境,包括宇宙环境。高职院校的天文教育,是提高学生科学素养不可或缺的重要环节。天文领域的相关知识和新的发现,能激发学生的科学热情,帮助学生掌握科学思维方法,树立正确的宇宙观。

在高职学生中普及天文知识,对破除迷信、反对伪科学具有重要意义。天文是研究天上发生的现象的学问,而很多迷信也恰恰来源于“天上”。例如,很多学生迷恋“生肖、星座与命运”的所谓对应关系,社会上一度有许多出版物,对这一不科学的论调起了推波助澜的作用,相信所谓“生肖”的因果对应的思潮,对社会良性发展危害性很大。天文知识的普及,正是让学生知晓正确的天文知识、树立正确人生观和科学思考方法、破除迷信和伪科学的有力武器。

大量调查数据的分析,说明学生需要天文知识。公选课实施以来,针对天文公选课,我们进行了连续多个学期的问卷调查。累计发出问卷198份,收回182份。被试学生涵盖高职生和中职生,来自4个学院的9个专业,其中3个文科或艺术类专业。

结果表明,有89%的学生希望学习天文知识。对于学生获取天文学信息的途径,我们让学生在以下6种途径中进行多项选择:⑴多媒体网络⑵电视⑶报刊杂志⑷科普书⑸科普展览或天文馆⑹课外活动。统计显示,使用过小于或等于2种途径的学生占46%,使用过3种途径的占23%,4种途径的占15%,5种或以上的途径的仅占2%,其中绝大多数人是由网络或电视中了解天文信息的。上述结果说明,绝大多数学生很希望了解天文知识,但是获得天文知识信息的途径还很少。问卷中还设计了少量天文基本常识题,从答卷结果看,学生的天文知识很肤浅而零散。

关于学生对天文知识的兴趣点,问卷结果显示了以下几个方面:星座与人生、外星人与UFO、流星及日月食、小行星撞地球、黑洞。

表1是学生回答的选课动机统计表(问卷为多项选择)。可以看出,多数学生的选课动机是积极的。学生希望拓展知识面和提高素质,但也有部分学生的选课目的是为修够学分,其部分原因是可供选择的选修课数量尚不多。

综上可见,高职学生的天文基本常识还很欠缺,他们对天文知识是渴求的,这种渴求正是探索宇宙和认识自然的原动力。因此在高职院校中很有必要提供途径,使学生有机会了解和学习天文知识。

2.天文选修课的教学实践

2.1教学目标的研究与确定

学校应根据学生特点来设置教学目标,这个原则对于选修课更为重要[3]。我院天文选修的授课对象是全院学生,他们专业分散,大部分是二年级学生,五年制高职生约占60%的比例。学生数理基础很差,已有的天文知识很零散且肤浅,基本知识往往局限于一些科技史话或科幻故事等。

根据学生情况,参照其他院校的经验,我们将天文选修课的教学目标定位于:通过本课程的学习,一方面了解一些天文常识和前人的研究历程,拓宽知识面,帮助学生形成较科学的理性思维习惯。另一方面使学生了解天文新成就和进展,激发他们对天文的兴趣。

2.2教学内容的取舍

鉴于选修课的特点和我们的现有条件,我们首先明确一个主导思想:打破纷繁复杂的天文知识体系,根据既定教学目标制订教学内容。经过多学期教学探索,筛选出一些重要的、有趣味性的、适合我校实际情况的内容,重构成为天文选修课的授课内容。制订教学内容时我们设计了两条主线,一是天文现象与天文观测,因为这是天文理论与实践的基础,而且从现象入手的教学更容易为学生所接受。二是天文新成果,介绍一些天文研究最新成果,经常结合媒体报道的科技新闻,以通俗易懂的方式引入相应天文知识或常识,拓宽学生知识面的同时,提高学生的学习兴趣。

教学内容的选取上,我们特别注意了教学内容的趣味性[4]。例如,第二课的题目是“从干支纪年谈起——天文简史”,最后一课“外星人存在吗——探索地外文明”,题目吸引了学生的兴趣。课堂教学中,我们一般选择有趣的事例或经典故事引入教学内容。还利用一些名人轶事、历史典故等,活跃课堂气氛,集中学生注意力[5][6]。另外,教学中还介绍一些科技发展史,一些重要天文成果产生的背景,对学生的思维习惯和能力起到潜移默化的培养作用[7]。

天文公选课没有合适的教材,课题组开发编纂了讲义。内容源于相关图书资料、天文馆资料、图片、官方网站资料、有关科技新闻等。网络资源中有极多可以利用的素材,但也需要花很大精力去选取和浓缩。讲义涉及经典核心知识、历史、研究方法、趣味实验、天文新发现等。教学内容动态变化,紧跟科技发展形势,也是教学内容之一大特点。

2.3教学方法的研究

按照天文选修课的特点,本课特别适合采用活动教学、案例教学和多媒体教学。我们在教学中大量采用多媒体教学方式。多媒体教学手段可以 容纳大量知识信息,另一方面还可以展示丰富的、多彩绚丽的天文图片和视频内容。除此之外,还利用多种教学形式,如主题讨论、室外观测、器材及星图使用、观测记录讲评等,多样的课堂形式和大量的信息交流,活跃课堂气氛,学生在活动中既学习了知识,又提高的思维水平。

比如在第一次课上,教师引导做一个有趣的假想“旅行”[8]:多媒体课件演示,从教室出发,由近及远渐渐远离地面、地球、地月系、太阳系、银河系…,直至“宇宙边缘”。这个假想的旅行,展示了宇宙之大而给学生以震撼,学生正确认识了我们人类在宇宙中的地位,同时又进一步提高学习兴趣。这个“开篇”为学生所喜闻乐见,也得到很多教师的好评。

作为天文类课程的重要环节,实地观测是必不可少的。借助逐步完善的观测条件,我们组织学生进行天文观测。利用不同的学期时段所发生的天象,布置和指导学生完成定期和不定期的观测与记录[9]。这些活动有:课程前4周的月相观察和记录;星图的使用练习;夜晚辨认识别星座和认星;二分二至午时太阳高度角的测量;赤道仪和折射镜的使用等。这些活动往往联系着诸多知识、历史神话、常识等,活动使学生拓展了知识、开阔了心胸、陶冶了情操、锻炼了能力。

2.4考核方法的探索

选修课的考核类型一般为考查。经过近几年的教学实践,我们总结了一套适应天文选修课的考核方法。

根据天文选修课程特点,本课不宜闭卷考试。我们采用观测天象记录、知识竞赛、讨论天文新发现、撰写小论文等方式,考核学生对天文选修课的掌握程度。例如在2010年,结合科技新闻“发现最年轻的黑洞”的讨论题,学生写出自己的看法或深度解读,经过查找资料和讨论,评出单元成绩,每个学生都不觉得是在考试,但是掌握了科技新知识。在结课考核的学生论文要求时,学生往往很关心如何要求论文的字数,我们对字数的要求很宽泛,字数不做特别要求,重在论文质量。规定学生可以针对其所感兴趣的内容(天文范畴),发表自己的看法,写出自己的认识或观点,不能抄袭或下载,引用文献要注明出处等。这样的要求下,学生能够发挥出主观能动性,写出言之有物、观点明晰的小论文。培养了他们实事求是的科学态度和严肃认真的治学精神。

3.若干思考

在高职院校中开设天文选修课,是普及天文知识的一种很有效的方式。天文学是对人类文明影响最大的学科之一,天文学与社会政治、宗教、文化、艺术等领域也有久远的关系。天文学的基本知识,对于当代大学生,无论将来从事何种职业,都是值得学习的。

通过对天文学基本知识的学习和观测活动,可以使高职院校学生获得关于天体和宇宙的各种知识,科学地认识宇宙,了解人类生存的宇宙环境和探索宇宙的科学方法,从而开阔学生的视野,树立正确的世界观和人生观,提高科学素质和综合知识水平。

3.1授课内容与方式

天文选修课的授课内容可以包括:天文学简史、认识四季星空、天球坐标系、天体测量概述、太阳及行星系统、恒星和星系、现代宇宙学知识。实践部分包括:普通天文望远镜基本知识、星座辨认、大行星的观测、河外星系观测、彗星及其它天象观测、简易天文望远镜的制作知识等。根据学生学习情况和教学条件的配备,可以对以上内容进行一定的取舍。

针对该课程知识性强,与其它学科的交叉、综合性强,学生好奇性强的特点,理论部分采用课堂讲座方式为主、学生讨论为辅的开放式教学模式。实践部分可适时做基本观测实习,或针对当时特殊天文现象,组织观测活动,丰富和活跃学生学习内容。

3.2天文选修课的实施效果

通过调查问卷,我们要求学生评价课程对自己的“作用”和学习“收获”。表2显示了学生对天文选修课的基本评价。认为天文选修课“有用”和“有收获”的都占到90%以上。

3.3存在的问题与建议

在高职院校开设天文选修课是一项新的教改实验,尚有以下问题要解决:如何定位教学目标、教学内容的组织、平衡教学内容的系统性与趣味性、课外作业内容问题、网络资源的利用、实践活动内容的设置、观测器材购置。

天文选修课的目的应该是:通过选修课学习,了解天文发展历史、天文发现方法和成果,拓宽知识面,帮助学生形成一种科学的、理性的思维方式,培养学生克服困难的意志,提高学生学习的主动性和创新性。

课外作业的选取对学生学习效果影响颇大。作业形式可以是:对某一问题的思考、课外阅读后的课堂讨论、小论文、观察记录、观测数据计算推演。研究和布置的作业要保护学生的学习积极性和热情,进一步引发其探索兴趣。

在教学中发现,文科生的感悟和追求与理科生有所不同。他们在知识的本体之外,更侧重天文奥秘中蕴含着的人类思想的美丽,更善于理解星语、品位内涵,悟出做人的道理,自我培养净化的心灵。我们不妨将他们的这一学习特点和感悟,引入到天文选修课目标中,使理科学生具有更高人文素质。

[参考文献]

[1]樊军辉.对我国高校天文学选修课开设的思考[J].湖南师范大学教育科学学报.2009(5)

[2]李华南.普通高校天文公选课的构建[J].沈阳教育学院学报.2008(10)

[3]赵娟.天文公共选修课教学的一点体会[J].北京师范大学学报(自然科学版).2005(6)

[4]叶壬癸.天文知识选讲[M] .科学出版社.2002.4

[5]王玉民.星座世界[M] .辽宁教育出版社.2008.7

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[7]【美】卡尔·萨根著.李元等译.宇宙[M] .吉林人民出版社.1998.10