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1、1 公开课教案 授课班级校本课程天文观测基础选修班 授课时间 9 年月 2 日上午第2 节 授课教师林敏菲翁新红指导教师：廖德和 研究课题实践活动型校本课程的实施策略 教学目标1、掌握活动星图和天文望远镜的基本操作方法。 2、能通过实际操作，应用活动星图和天文望远镜进行实际星空的观测。 3、通过实践，培养学生的动手能力，培养他们学习天文的兴趣，从而提高 学生的科学素养。 课题：天文观测手段 教学过程 教学环节教师活动和教学内容学生活动媒体使用 导入 （1 分钟） 前面我们学习了天球的相关知识，知道在 不同的纬度、 不同的时间能够观察到的星空是 不一样的， 即使是恒星， 她们的位置也不是固 定不
2、变的，（例如北京和福州在春秋分时的星 空比较）。因此在实际的天文观测时，我们要 对特定的星座进行观测，就必须知道它们的大 致方位和它们出现的时间，这时候， 我们就要 借助各种星图。 展示不同时 空的星图 分析星图 的特点 （5 分钟） 一、活动星图的使用 1 比较各种星图 过渡 常见的星图有很多种，例如： （1）赤道坐标星图：是根据所有星座的赤经 和赤纬制成的， 但是实际观测时还要结合当地 【课件】 赤道坐标星 图 2 的时间和纬度，使用起来不方便。 （2）地平坐标星图：只有在特定的时间和特 定的地点才适用，不灵活。 （3）活动星图： 将两种星图优点结合在一起， 最实用。 2 学生制作的活动星
3、图展示 过渡 先前要求大家制作活动星图，不少同学 做得相当不错， 比如这几份今天发给大家 的是相对比较规范的活动星图。学习它的使用 之前，我们先看看他的组成。 3 介绍活动星图的组成 （1）地盘 活动星图主要由两部分组成：可以转动的 称为地盘也叫做上盘， 地盘上分布有不同纬度 的地平圈。 观测星空时， 观测地点在什么纬度，就看 这个纬度的地平圈。我们在福州， 纬度大约为 26N， 看的就是地盘上大致25这一圈的视 窗。我们手上的是适用于中国的活动星盘。 地盘上还有东南西北这四方点，这方便我 们根据天体所在的象限来确认天体的方位。 在地盘的最外围，红色标注的1 到 24 的 数值表示观察的时刻。
4、 地盘上方的图例也是大家在使用过程中 学 生 对 照 自 己 的 活 动 星 图 观 察 地平坐标星 图 展示地盘 指出地平圈 指出四个方 位 指出时刻 3 要注意的。比如是太阳用一个圈和一个点表 示。 （2）星盘 活动星图的下盘又称为星盘，顾名思义， 标有星座等各种天体、 。 在星盘的中央是北天极，以北天极为中心 的圆是天赤道， 天赤道的里面是北半天球，外 面是南半天球。 与天赤道相交的另一个圆是黄道，上面标 有太阳在不同日期的位置。 星盘的外圈外侧标有表示时间的月份和 日期。里侧的数值和刻度则表示赤经。 在活动星盘上要如何读出某恒星的赤经 和赤纬呢 ? 以天琴座的星， 即织女星为例。 （找
5、出过织女星的赤经线，我们读出织女 星的赤经为约18 时 35 分， 根据北天极的赤纬 为+90，对比织女星，可估算出他的赤纬约 为+45；牛郎星的赤经赤纬课后试着读出。） 我们要实际观测时往往还要知道某个星 座的方位和高度， 那就要找到另一个重要的点 的位置， 这就是天顶。 根据我们之前讲过北极 星的高度等于天顶的赤纬，在活动星图中我们 可以很容易地找出天顶，比如从福州看我们的 天顶。 指 出 北 天 极、天赤道 指出黄道 指出星盘外 圈 织女星的读 数 展示天顶的 估算过程 4 确定了天顶才能估算出星座的高度和方 位。 星图的使 用 （3 分钟） 介绍活动星图的使用方法 使用活动星图很简单，
6、假设4 月 2 日晚 20 点在福州观看星空，想要观测某颗恒星。 1观测恒星 （1）对日期，对时刻【板书】 （4 月 2 日晚上 20 点） 先找到星盘上的日期4 月 2 日， 然后转动 地盘将 20 点对准 4 月 2 日。 （2）找纬度【板书】 （25） 在福州我们找的是25地平圈的椭圆 窗口，这个窗口所显示出来的星空大致就是我 们实际看到的星空。 （3）对方向【板书】 （对准北极星） 将活动星图置于头顶，地盘上的北向对准 实际中的正北方向，大致是在北极星方向。 这时我们就可以辨认星座了，我们看到在 天顶附近大致是巨蟹座。 活动星图除了可以观测恒星外，还可以观测太 阳位置的变化。 对 照
7、星 图 操作 【 实 物 投 影】 演示过程 5 2观测太阳位置变化（4 月 10 日福州） （1）确定太阳在黄道上的位置【板书】 根据在黄道上所标的日期，找出4 月 10 日这一天太阳的位置， 黄道上正好直接标出这 一天太阳的位置。 查日出时刻【板书】 （2）日出东方【板书】 将这一点转到在25地平线的东边缘 上，固定。 （3）查时刻【板书】 找到星盘外圈上4 月 10 日，地盘上和它 对应的时刻就是日出时刻，读得大约为5： 50。 （老师将学生答） 查日落时刻， 按照同样的方法，只是将太 阳标志的中心点放在西边的地平线上而已，可 得日落时刻大约为18：10。 （3）求昼长（日落时间减去日出
8、时间）可得 大约 12： 20。 用类似的方法可以查任何日期、时刻的太 阳位置。 学生活动 （10 分钟） 布置活动题，指导学生分组完成 （1）4 月 2 日 20 点，在福州的夜空中看到狮 子座（其 星大约在赤经10 点 16 分，赤纬 +25）大致在什么方位，高度为多少。 （2）格致中学某天文爱好者3 月 21 日晚，他分 小 组 讨 【 实 物 投 影】 活动题 6 大约在几点到几点能看到猎户座星？ （赤经 约为 5 点 40 分，赤纬约为 +10） （提示：想 一想这一天几点天黑？） （3）一中学生7 月 19 日 在平潭沙滩露营， 几点见到20 日的日出？ 论后，派代 表 上 台 演
9、 示操作，并 简 单 解 释 操作步骤。 【 实 物 投 影】 演示过程 介绍望远 镜结构、主 要操作步 骤 （1 分钟） 这是我们介绍的野外观测最便捷的观测 手段活动星图， 但实际上活动星图有很多的 误差，接下我们介绍精确的星空观测手段天 文望远镜的校准操作。 二、天文望远镜的校准操作 望远镜的机械构造 主镜： 物镜：收集天体发出的光线、放大物象 目镜：把物镜收集到的天体像进一步放大到肉 眼以便观测 寻星镜： 光轴与主镜平行，视野范围大， 容易 确定观察物体的范围。观测时， 先用寻星镜找 到待观测的天体， 将该天体调到寻星镜的视场 中央，这时，观测对象也应出现在主镜视场方 位内。 【课件】
10、望远镜图片 展示 7 室外示范 操作 (5 分钟 ) （1）检查极轴的地平高度是否与观测点的地 理纬度相同。若不相同则调整。 （2）将极轴对准正北方向固定。（3）将主镜 和寻星镜上的保护盖拆下，装上合适的目镜。 （4）指定观测目标，调整主镜，对准大致方 向。 （5）用寻星镜寻找观测目标，尽量将目标调 整到寻星镜的十字中心，旋紧固定螺旋， 若不 在十字中心，则进行微调。 （注意：固定螺旋不能完全旋紧，否则不 能微调；旋紧固定螺丝时，一手不离主镜， 眼不离寻星镜，防止移位） （6）调整目镜焦距至清晰，若目标在目镜中 偏离，再一次微调。 （7）松开固定螺旋，取下目镜，将望远镜还 原到自然放松状态。 观察、记录 操作步骤 学生动手 实践 (20 分钟 ) 教师指导分 小 组 实 际操作 布置活动：回顾本课内容，完成课后实践题， 下节课上天文台进行实际的星空观测。