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1、小学科学组综合实践活动总结汇报天文拓展课程尊敬的张四老师，各位同行：大家下午好！我是阳光学校科学科组长张三。在六年级下册科学教材的宇宙单元的最后，给我们留下这样一个研讨问题结合实际，我们可以参加哪些天文类的实践活动？”尽管现行的科学课程有天文方面的内容，但对于天文观测只有只言片语。而说到结合实际，我们已经多久没有肉眼看过灿烂星空？受城市光污染的干扰，天文观测也并非一件易事。记得2022年初，线上教学期间，我们就把宇宙单元调前进行教学。当时收集学生分享的照片中包括这张。一眼望去，天文望远镜拍摄的，圆形视野中三颗星点整齐地排列成一条线，我脱口而出“是猎户座腰带三星”，至于那块亮斑只是认为是镜头光晕
2、。当时正在直播上课，学生私信已经发来指出我的错误。课后花费好些的时间与学生核实，我才在星图上找到准确的位置。当时我的回答虽然还在猎户座内，没有偏离很远，但知识面也仅限于此。此事发生在2022年3月30日。到了2024年1月，入夜后猎户座升到比较高的位置。我们将天文望远镜对准这一片天区，30秒的曝光再现了那块亮斑，说明这片天区是有星云的。随后我们拍摄了五个晚上，累计十一个小时的曝光,经过校准、叠加、后期处理，这块亮斑展现出了完整的形态，这一片就是梅西耶星表42号的猎户座大星云。当时看到的亮斑就是星云的核心区域，也是目视可见的区域。接下来，就和大家聊聊我们是怎么一步一步把天文观测这摊支棱起来的。一
3、、阳光科学科组的实践之路。不过,这刚开始就会有老师有疑问了，你们搞这些,教学不搞啦？质量怎么样？哪来的这么多时间？实际上，阳光学校科学科组在教学上没有一点懈怠，紧抓教学常规,注重教学质量，随时随地开展教研。科学的学科性质决定了，它不应只被高标定性的测评牵着走，更重要的是培养学生的科学素养、实践能力，激发学生对科学的终身兴趣。在科学实践上，种凤仙花就全年级每个班每个小组一盆种满一条走廊，岩石矿物单元就一人一盒标本摆满架子，测试船就把水池架起来。科学室门口搭建了小植物园，后来还建设了劳动实践基地，当然科技节科技创新大赛当然不带少的。实际上，科学实践是常规要做的，是学生的日常，没有另外多做什么。我们
4、只是扎扎实实地去做。脚踏实地完，仰望星空嘛。二、从“零”开始玩天文。其实早在2021年底，学校就有了一套天文望远镜，但是上来就面对一个重四十公斤、280毫米口径的大家伙,我们一时间束手无策，当时疫情之下无奈搁置一旁。到了2023年，在学校的大力支持下，科学科组着手在科学课程中加上“天文观测”，作为一项拓展实践活动，带领学生在课后漫游星空。这时我们拣出望远镜看看怎么使用，却发现当初的型号、说明书、采购的商家都找不到了，我们不得已去某宝上挨个找有卖同款的商家，尝试联系厂商，上b站搜零碎的教程,花了整整一个月才把镜子最基本的使用给解决了。我们迫不及待地抬到操场出摊，第一回实际上没有多好的效果，选的位
5、置一般，组装调试都花了很长时间，而且搬出来搬回去折腾花了很多力气，但实际观测可能不到一个小时，还要被飞天大蜂螂吓个半死。但至少我们确定,天文观测是可以做成的，在场的学生、老师哪怕幼儿都对目镜下的景象感兴趣，期盼下一次出摊。不过我们关注到，寻找目标是一件有技术难度的操作，哪怕只是找月球，都不那么容易。当然我们最后找了一个终极的解决办法，后面再说。经过第一回，后面再开展就顺利很多了，我们甚至把电视抬出来,利用PPt现场做科普讲解。天文观测应该算上道了。然而，现有的观测还满足不了大家的需求，人人都希望把观测目标拍下来，哪怕用手表，但是这样在目镜后拍摄的效果实在很一般，发个朋友圈都够呛。次次都盯着月球
6、，已经看腻了。看其他目标嘛，金星只有相位没细节没意思，火星还远就一个点，看了个寂寞，土星、木星有看头但没升起来，更遥远的目标想看又不知道去哪里找。解决一个问题冒出更多的问题，这很科学。或许，器材改进要折腾到天文望远镜上了。三、在器材上取得突破。正好在天文摄影界有一个著名的表情包，就是这幅图，“何不花钱在器材上取得突破:既然已经入坑天文了，那就寻求在器材上的突破，把摄影再加上呗。于是乎，从一套小小的行星相机开始，陆续攒素材,记录了上半月的月相变化、月理（还叫地理地形不大合适了）、土木工程，还有天王星、海王星的影子。再添上赫歇尔棱镜，可以拍摄太阳。当这些目标、摄影过程展现在学生面前，宇宙似乎没有这
7、么遥远了。粗略巡游太阳系一圈，继续向宇宙深处进发，开始拍那些遥远的深空目标。深空目标有些本来就比较暗弱，有些则是被城市光污染掩盖。有了天文摄影，我们可以将很多肉眼不可见的目标呈现出来。接下来则是我们到今年2月为止拍摄的深空天体：如仙女座星系（距离我们最近的河外星系）、猎户座大星云（这张是去掉星点的，旁边还有个跑步小人星云，大概是准点下班的小人，迈着快乐的步伐）、马头和火树星云（马头实际是暗星云，被亮星云衬托出来，这些红色实际是气体受到周围亮星激发而发光，属于发射星云）、昴星团（星点周围的丝丝缕缕是尘埃在反射星光，属于反射星云，形成原理和马头星云不一样），还有位于麒麟座的玫瑰星云（非常巨大的一坨
8、分子云，天球上的面积是满月的五倍，目视很困难但是我们的观测有发现），这些是上半夜拍摄秋冬两季的目标。到了下半夜，进一步拍摄春季的目标,位于巨蟹座的蜂巢星团，位于狮子座的遥远星系（三个三千万光年外的星系，以不同的姿态朝向我们），最远拍摄过五千万光年外位于室女座的马卡良星系链，左下角是M87椭圆星系，更意外的是还拍到星系中心黑洞的喷流，最后还有一些零碎拍的时间不长的酱油片。实际上作品很有限，一张信噪比良好，有细节的照片需要至少十个小时的曝光量，而现在只是解决了有无问题。在天文摄影的技术基本解决后，我们回过头考虑，如何改进目视的条件？摄影是可以电脑分析照片，判断天区，自动校准。摄影的技术能不能用在目
9、视上，解决寻星的困难呢？于是乎，我们把两者结合起来，在目视的望远镜上再加一支摄影的小望远镜，保持两支镜子平行，指向同一目标，用摄影端的解析能力寻找目标，就可以确保目标在目镜视野内。目视出摊实现指哪打哪，效率直线上升。四、星空下的追星人。适逢年底的行星季，天文观测多了重量级的目标一一土木。在拍摄寻星的加持下，只要天气允许，操场总会有一群追星人。随着一轮轮的观测活动，涌现出一批有浓厚兴趣的学生。这样一批学生，不带他们深入观测都说不过去，那就组建社团。于是乎，这一帮追星狂热分子合理合法地天天揪着出摊。年前温度降到了五摄氏度，冻到手都不伸出来，揪着出摊。过年期间，硝烟弥漫，依然在出摊。满天是云，还在问
10、出不出摊？我反问他们，满天云看啥？看云也行啊。好吧，别说云中月也有点意思。既然是社团，观测的内容要进阶，观测我们设定三到四层目标,由近及远，从月球开始，到大行星，之后根据时间观测深空天体，还可以用星座镜寻亮星找星座，也可以用他们自己的小望远镜去观测。除此之外，他们还要参与到深空天体的验证观测，确认目标在高光害的城市中是否可见，有哪些看点。很意外，小朋友的视力似乎在天文观测上得天独厚，对于微弱的云气，小朋友在从没见过的情况下能描述出形状，并且和拍摄的照片相互印证，比如说M27行星状星云，学生确实描述出了苹果核的形状。而很多成人要暗适应好一会都未必能观测到。半年的时间，他们观测了二三十个深空目标，
11、高光害之下,星光并非不再闪耀，而是静待有人来寻访。当然还是有目视不可见的目标，那我们采取预约拍摄的方式，让社团成员也参与到天文摄影这个小众的领域，要选定拍摄目标就要学生去了解目标在哪片天区，什么时候升起落下，目标属于什么类型等等信息，变相地让学生自发学习。等到大晴天，架好设备，开拍，小朋友就会像所有新人一样盯着上面的导星跟踪数据，焦急等待曝光倒计时，生怕少看一秒出问题，报废了照片。当然，我们也可以看看报废照片长什么样，比如说有云飘过、卫星飞过、飞机乱入甚至疑似被宇宙射线击中，看着废片合集也是很让人抓狂的。上学期末，他们确实有收获，拍摄出了双窄带滤镜下的猎户座大星云（展现氢和氧元素）、完成的寒假
12、作业一一猎户座腰带的观测，马头、火树星云就是在参宿一的周围。不过我们不用苦兮兮一晚值守，因为用todesk做了远程控制，开拍之后，大家就该干嘛干嘛去，反正天亮再来收东西、收片子就是了。到假期，我们直接在平台架起设备当做固定台，入夜开拍，明早再来盖镜头盖，器材就留在那，静待下一轮拍摄。五、面向全体学生。到这，天文观测的几个重点问题基本解决了，上个学期出摊共计40次，甚至还实现了双镜目视或者双镜摄影。眼下最大的阻碍就是天气，对天文观测来说，大晴天可望不可求。去年9月到今年1月，5个月里一共只有34个晴天，还要平衡摄影、社团和更多学生的观测,而且设备只有这么几套。而我们从开展之初就认为，天文观测更重
13、要的是面向全体学生，特别是中、高年级，我们不希望教学只停留在屋里看不知道从哪里捞的照片，做个模拟，而是希望他们参与实实在在的天文观测。我们的做法，很原始，就是让科任老师一批一批带学生来观测，尽可能地做到普及，同时避免走马观花。对于同一个目标,我们一般分两轮观测，第一轮不做干预，给点时间给学生哇哇叫，顺便听听他们看到什么；等到冷静下，第二轮会提示观测要点，比如月球上显著的月理特征、土星的卡西尼环缝、木星的云带大红斑等，有目的地观测。同时，我们会带上社团的学生当小讲师，由他们来讲解观测方法和观测要点，顺便分担一些好奇宝宝的轰炸。我们希望通过一次一次实打实的天文观测，让学生真切地知道，星空不是那么遥不可及。回到教材里，最后这个研讨问题。现在回答不用结合实际了，实际上，天文观测我们做到了。哪怕深圳的晴天少得可怜，哪怕顶着8级光害，道虽远，行则将至！我今天的分享就到这，谢谢大家。
