3.1.3天象观测-天象观测活动的进行
在乡土地理教学和乡土地理研究中的天象观测要有组织有计划地进行。
一、制定天象观测活动的计划
天象观测教学活动计划可分为总计划和单项活动计划两类。
制定天象观测活动总计划的原则是：配合地理课堂教学，纳入乡土地理
教学和乡土地理研究的总计划之中，作为乡土地理教学和研究的有机组成部
分。因此，首先应考虑的是天象观测活动的时间安排。现行中学教学计划地
理课设在初中一、二年级和高中二年级；将要颁行的九年义务教育教学计划，
地理课设在初中二年级和高中二年级。这样，天象观测活动必须安排在初中
一年级（将来二年级）和高中二年级。而且初中地理课的地球知识部分和高
中地理（上册）第一章“地球在宇宙中”，都安排在开课之始，故在该年级
学年开始就可安排天象观测活动，以与地理课堂教学密切配合。但天象观测
有的内容非一次观测就可完成，如认识四季星空、测正午太阳高度和记录日
出日落时间，研究当地季节变化，观察月亮圆缺变化等，都需要连续进行。
这样，天象观测活动的时间安排又不能仅限于在有关章节教学的时期内，而
要在一年之中，与其他乡土地理教学和研究活动穿插进行。这就需要在学年
开始，对乡土地理教学和乡土地理研究各项活动进行全面安排，制定出总的
计划。
在制定天象观测总计划时还要考虑初、高中应有所区别。这一方面是因
地理课堂教学内容的不同，同时也是考虑学生的年龄特征和知识水平。如在
初中一年级进行认星，重点应放在认星定向、利用日影竿定向，测定地方时、
区时与地理经度，测定北极星的高度角定纬度等。到高中二年级，则进行认
识四季星空和著名亮星，观察天体的周日视运动证明地球自转，观察太阳的
周年视运动证明地球公转，测正午太阳高度角的变化和观察记录日出日没时
间，研究当地季节变化规律和特征等内容。月相的观察记录和一些特殊天象
的观测，初中和高中则都可随机进行。
根据天象观测总的计划还要进一步制定每项观测活动的具体计划。如根
据初中天象观测的内容，可安排两次全班天象观测的教学活动，一次安排在
夜晚进行认星定向，测北极星高度角定当地纬度等，（也可观察天体的周日
视运动证明地球自转）；另一次安排在白天进行根据太阳定方向（用手表定
方向和利用日影竿定方向）和测定地方时（真太阳时）及当地经度。根据高
中进行天象观测的内容，在开学初可安排两次天象观测活动，一次是认识秋
季星空、观察天体的周日视运动证明地球自转以及每季的星空观测要求，夜
半中星的观测活动（分散连续进行）；另一次在秋分前后几天内连续进行正
午太阳高度角的观测和记录日出日没时间；并布置冬至前后及下学期的春
分、夏至前后进行同样的观测。每次天象观测活动都要制定具体计划，包括
时间、地点的确定、教具和仪器的准备、观测前的准备课、观测时的组织和
辅导等。例如，认星定向和测北极星高度角定纬度的教学计划：
（一）时间：在九、十月份，选定一个农历的下旬或月初晴朗无月的夜
晚，观测时间一小时（约在20—21 点）；
（二）地点：农村学校在学校附近找一空旷的地方，城市学校可在学校
操场或楼顶（避开高楼的遮挡）；
（三）教具和仪器准备：活动星图、手电筒和量角器，数量至少每一小
组各一套；
（四）观测前的准备课：利用课外时间在课堂上，教师向全班讲清观测
的目的和内容。如讲解活动星图的结构原理和使用方法，利用量角器测北极
星高度角定纬度的原理和方法，以及观察天体的周日视运动证明地球自转
等；最后说明观察时的组织和要求。
（五）观察的进行。由教师先作示范观察，然后由小组骨干带领各小组
进行观测，教师分别辅导。
在全面进行认星定向观测之后，要求学生在此后的日子里自己进行观
测，以达到完全掌握的目的。
二、全班天象观测教学活动和课外乡土地理研究小组（或天文小组）
活动相配合
作为乡土地理教学活动的天象观测，要按大纲要求纳入乡土地理教学计
划，排上教学日程，有组织地进行。条件较好，有简单仪器设备的学校，可
组织一些爱好者参加课外乡土地理研究小组或单科（如天文、气象、地质等）
科技小组，进行某些专项观测。小组成员可作为乡土地理教学和研究的骨干，
让他们当小先生，他们的观测成果也可用于全班。没有课外小组的学校，也
要事先培养学生骨干，辅导他们观测成功，然后组织全班学生去看，或由几
名骨干分别带领几个小组去观测，以保证观测顺利进行，取得圆满结果。
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。
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