“天文測量”拓展課開發與實踐

張 婧（上海市位育中學 , 上海 200231）

“天文測量”拓展課開發與實踐

張 婧
（上海市位育中學 , 上海 200231）

《上海市中學地理課程標準》提出地理課程的基本理念是以學生發展為本，堅持全體學生的全面發展，就是要重視培養學生樂于動手、勤于實踐、勇于創新的意識、習慣和能力，為學生提供多種學習經歷，鍛煉學生的綜合實踐能力。所以筆者認為除常規課堂授課，我們可以嘗試在校園范圍內去開發一些地理教學資源，豐富地理拓展課，鼓勵學生走出課堂，以豐富學生的視野和學習能力。基于此，文章以“天文測量”拓展課為例，嘗試進行高中校園天文地理的開發與實踐，并在課后進行小結和反思，以實現課程的可持續發展。

天文測量；日晷；拓展課

“天文測量”拓展課是以校內雙環垂直赤道式日晷（見圖1）、傳統小制作——針孔日晷（見圖2）為教學資源。本課程基于高一地理必修課程“第一篇 宇宙與地球”中的知識原理，是對課本基礎知識的鞏固和課外延伸與實踐。課程的目標旨在充分開發和利用校園地理教學資源，引導學生從課本基礎知識出發，運用所學地理知識去實踐和探究生活中的地理事物和現象，不僅鞏固了教材中的基礎知識，而且培養了同學們觀察、分析問題的能力和空間想象力，增強了學生的“動手”實踐能力，激發學習地理的興趣。

圖1 雙環垂直赤道式日晷

一、課程安排

圖2 針孔日晷

二、課程實踐——“針孔日晷的制作與使用”教學設計

1.教學目標

知識與技能：能講出制作針孔日晷的步驟和要領；會制作針孔日晷零件并組裝調整；能明白使用針孔日晷進行測量的注意事項。

過程與方法：通過欣賞“針孔日晷”小制作成品，讓學生對天文小儀器制作有一個總體認知；通過了解針孔日晷的制作步驟和要領、技巧，掌握針孔日晷零件的制作和組裝、調試的方法；通過測量前的調整示范及針孔日晷使用方法說明，掌握測時間、測節氣、測太陽高度和測經度和緯度等天文測量方法，并能夠正確進行天文測量記錄。

情感與態度：通過針孔日晷制作活動，獲得協作意識，提高動手能力；利用針孔日晷進行天文測量，培養科學探究精神，進而提高科學探索的興趣。

2.教學流程

圖3

3.活動設計

根據以上教學流程，本課時安排了四個學生活動環節。如下：

活動1：觀察與欣賞。通過觀察與欣賞“針孔日晷”小制作成品，讓同學們對天文小制作有一個總體感官認知。

活動2：聽講與記錄。首先是技能培訓，即示范針孔日晷的制作步驟和要領，讓學生熟悉、讀懂手中的圖紙，使他們對制作過程有個整體認知和把握。然后將學生分組，為針孔日晷（包括圖紙的剪裁、連接件制作和組裝與調整的整個過程）的順利制作提供保障。

活動3：協作制日晷。以小組為單位，參考“針孔日晷”成品和主要零件，在老師的答疑解惑和技能輔導下，協作完成針孔日晷的制作。

活動4：調試與應用。首先是示范針孔日晷測量前的調整，然后講解使用時的具體注意事項和測時間、測節氣、測太陽高度、測經度和緯度時的具體使用方法，最后根據季節、天氣等具體情況，布置天文測量任務，并完成相應的天文測量記錄表（測量任務1-5）。

測量任務1：測時間——利用針孔日晷準確報時

測量任務2：測節氣——利用針孔日晷判斷季節

測量任務3：測太陽高度——利用針孔日晷感悟地球公轉

測量任務4：測當地經度——利用針孔日晷感受地球自轉

測量任務5：測當地緯度——利用針孔日晷確定緯度位置

4.學習評價

課程學習結束后，以小組為單位提交“針孔日晷小制作”和“天文測量記錄表”兩份學習成果。因為本課程側重于培養學生“動手”的能力和學科興趣，所以學習評價內容以研究性學習的過程為主，即學習評價為小組的基礎成績加個人協作活動表現的綜合評價。

三、課程小結與反思

學生在整個學習的過程中表現出不同于課堂教學的獨特興趣。特別是通過一些具體的測量活動，使學生對地球自轉和公轉及其地理意義有了感性的認識。通過測量誤差原因的分析，讓學生感受科學研究的嚴謹性。

作為校園天文地理拓展課的探索，課程還有很多方面需要深化和細化，以實現課程的可持續發展。比如以下幾方面還需要加強：（1）深化德育觀念教育。地理學科育人價值是地理學科教育的靈魂，在拓展課前中后各個環節，要注重學生科學精神的培養，引導學生

養成科學嚴謹、求實進取的學習態度。（2）把握課題選擇的原則，注重課內外銜接。課題往往都是課堂知識的延伸，所以教師在課堂教學中要積極開拓學生思維的廣度和寬度，在有限的時間、空間獲得無限的延伸，使課內外學習相結合。同時，課題最好結合即時出現的天文現象展開，符合時效性原則。（3）完善課程組織形式，明確課程教學方式。首先，要構建一支“金字塔”式結構的隊伍[1]。高一年級學生→骨干學生→老師。其次，通過開設講座、組織觀測、研究觀測方法、結果交流展示與課題研究心得分享等方式[2]，達到教學目標。

[1] 陳月平.高中校園天文活動“112”模式構建[J].地理教育,2012(03):49.

[2] 楊駿.凸顯地理特色的高中天文拓展課程實踐[J].地理教學,2013(10):51-52.