三、各项观测活动的具体实施

(一)认星

认识一些主要星座和著名亮星,不需要什么仪器,老师有一只手电筒就可以了,学生手里能有活动星图更好。

认星要受时间、季节、天气及周围环境条件的限制。首先,认星必须在黑夜进行,学校无吃住条件要就近组织,注意安全,不要占时间过长;有住校生的学校或天文小组则可安排较长时间。其次是观测日期须在农历的月底或月初,无月的夜晚最好,这样可以避开强烈月光的影响。一年四季都可以观星,但每晚观测时间不可能太长,因而只能看到部分星座和著名亮星,过十天半月也没有多大改变。如果是在中、高纬度地区,秋、冬季,无月的日子夜长十四、五个小时,从夜幕降临开始,首先观测西方地平线上即将随太阳西落的星星,然后从客观测其他天区;一直坚持观测到黎明前,随晨光东升还能清楚看到的,很可能就是昨晚西方低空的星星。这样,一整夜就可以看到一年四季的星座。一般来说,傍晚及时观测,清晨早起观测就可以了。再者,天气状况也是一项限制因素,阴霾天气就不能观测,特别是有些天象观测时间固定,时间短暂,一片乌云,一阵坏天气,也可能造成终生遗憾。因此,组织认星活动,最好有两手准备,以便无法观星时转入室内或搞其他活动。同时,周围环境条件也很重要,应该选择四周没有高大树木、建筑物或其他地形地物遮挡视线的空旷地,并尽量避开城市灯光的干扰。在认识星座和亮星过程中,教师应随时讲解有关的天文科普知识,指导观测方法,或穿插一些故事情节。

在观星时还要注意,如用星图,要把星图举起来,才能和实际星空相对应。例如高中地理上册课本“九月的星空”图(北纬 35°最适用),需要把星图举在头顶,仰望星图,使图的上方向北,下方在南,才能和实际星空对应起来。因而星图上的东西方向,和普通地图上左西右东的方向恰好是相反的。用活动星图观星,白天要反复熟悉星图,避免观星时多次反复照看。必

要时要用弱光或手电筒光前蒙一块红绸布看星图,否则低头强光下看星图, 再仰望观星,多次反复,眼睛很难适应,会大大影响视力,降低观测效果。

(二)定方向

最科学的定真子午线方向的方法是日影竿法。具体作法是:在空旷平坦的地面上,竖直插一根竹竿,长度 1.5 米左右,一般手指粗细,长短粗细适当,否则竿影端点的位置不易观测,用铅垂线从几个不同方向照准,保证竹竿垂直于地平面。日影竿法定向,可以全班组织,分小组进行。事先培训学生骨干,进行成功的观测,定出真子午线方向,暗暗作一个标记。全班观测时,分若干个小组,在比较空旷的场地上进行,彼此相隔不要太远,以便老师照顾和小组间互相观摩,最好保证大致纵列在南北方向上有两三个组。由于观测不熟练以及各种观测误差的影响,这样定的方向是粗略的,对各组的观测结果进行分析对比,可按大致排列在南北方向上的几个组的结果定出南北方向。有条件的学校,可以在地面上建立固定的真子午线方向标志,也可利用房屋建筑、电线杆、高烟囱等固定的地物作标志,以备日常使用。此外, 也可以结合夜晚观星,看北极星定向。简单方法是在大致南北方向上竖两根竹竿,北面的一根长些,南面的一根短些,用一根铅垂线瞄准北极星和竹竿, 保证竹竿垂直于地面,并调整较短的一根竹竿的位置,使两根竹竿顶端和北极星在一条直线上,两根竿基的连线就是真子午线方向。因为目前北极星到天北极有约 1°的角距离,加上各种观测误差的影响,这样定的南北方向更是粗略的。至于其他定方向的方法,可在野外观察、考察和各种实践活动中进行,不必专门组织。

(三)观测正午太阳高度

正午太阳高度的观测,一般可按教学计划,在有关章节讲完后进行观测实习。也可以在一年四季任何晴朗的白天进行。全班组织,分组进行观测时要注意:负责观测的学生最好戴墨镜,否则较长时间眼睛盯住竿影顶端,强光刺眼,很难看准。一般要至少接连观测两天,将头一天的观测结果作图, 第二天中午竿影与南北方向线重合,从而得到验证。然后,计算太阳高度角和地理纬度。

同样用测日影的方法测定地方真太阳时,以计算地理经度。要注意校准钟表,需要特别留心的是头一天正午的区时时刻,或预先查得当地的大致地理经度数,从而教师可以根据这个时刻差值,或经度差值,指挥学生适时注意收听电台报时,进行观测计算。否则可能浪费不少时间,或误了观测时间而耽搁一天。

(四)太阳周年视运动的观测

星空的周年变化和太阳的周年视运动,问题虽然复杂,但可以通过观测逐步认识。即使没有任何仪器的简易天象观测,也会有助于学生理解恒星和太阳的周年视运动。如指导学生在某天晚上的某一确切时刻(例如 21 时开始),通过窗口的一角或户外的某一棵树木为定标点(或电线杆、高楼的楼角等固定地物)观察南方天空的某一颗亮星,并且记下观察的时刻和亮星与地物的相对位置;第二天在同一时刻再观察那颗亮星,就会发现,该亮星向西移动了大约 1°;这说明太阳由西向东运行了大约 1°。连续在同一时刻观察,就会发现原来出现在南方天空的那颗亮星每天西移,直到渐渐看不见了。当观察的该亮星又出现在南方天空的同一位置时,刚好一年过去了,恒星作了一次周年视运动,也表明太阳在黄道上运行了一周,完成了一次周年视运

动。

(五)月相的观测

月亮出没、月亮中天时的高度及月相与农历日期的观测,需要整整一个朔望周期,所以只宜于分组或辅导个别学生进行。小组或个人进行的月相观测,也可以选择在娥眉月、上弦、满月、下弦前后各观测两三天,分别记录观测的农历日期、月出、月没、月亮中天时刻和月相对应的农历日期等。利用学生观测的数据资料,向全班学生进行分析讲解,从而总结出月出、月没和月亮中天时刻每天约推迟 50 分钟,朔望月周期约为 29.5 天,以及月出月没方向等规律。有条件的学校还可以组织学生通过望远镜,观测月亮的其他细节,或组织中秋赏月,初一、十五观大潮,以及观测月食、给月亮照像等活动。