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      天文學(xué)相關(guān)知識

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      天文學(xué)相關(guān)知識范文第1篇

      科學(xué)技術(shù)領(lǐng)先的發(fā)達國家都非常重視大學(xué)生的天文普及教育,發(fā)達國家及一些發(fā)展中國家的中學(xué)與高校也都普遍開設(shè)了天文學(xué)課程。美國國家天文學(xué)聯(lián)盟副主席肯·威爾科克認為:“對于學(xué)生,天文學(xué)是檢驗他們一生對科學(xué)興趣的最好方法”[1]。

      我國的天文教育目前很薄弱,與發(fā)達國家相比差距很大。我國現(xiàn)有高校3152所,在校生超過2000萬,其中高職高專1281所,開設(shè)天文選修課的高職院校不到20所[2]。近幾年一些高校紛紛開設(shè)天文公選課,但目前高職院校中開設(shè)天文選修課的仍是鳳毛麟角,多數(shù)學(xué)生天文地理知識貧乏。例如,許多學(xué)生不能辨認北斗星、不知道四季更替的原因,或熱心于“占星學(xué)”,相信網(wǎng)上傳播的帶有迷信色彩的信息。因此在高職院校中開設(shè)天文選修課,普及天文學(xué)知識,不僅非常必要,而且勢在必行。

      我院在校學(xué)生有1200余人。自2003年開設(shè)“趣味天文”第二課堂,2009年起開設(shè)“星空探秘”公選課。至今已運行天文公選課4個學(xué)期,選課人數(shù)累計198人。隨著教學(xué)實踐的深入,我們不斷總結(jié)經(jīng)驗改進教學(xué),將天文公選課開成學(xué)生喜聞樂見的一門課程。本文分析了天文選修課的必要性,結(jié)合近年來我校教學(xué)經(jīng)驗體會,介紹我院天文公選課的實施。探討天文教育的特征、模式、選修課所面臨問題及其對策。

      1.天文選修課的必要性

      人類有別于其他動物的重要標志之一是有思維活動,人的思維活動涉及到其所處環(huán)境,包括宇宙環(huán)境。高職院校的天文教育,是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)。天文領(lǐng)域的相關(guān)知識和新的發(fā)現(xiàn),能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)熱情,幫助學(xué)生掌握科學(xué)思維方法,樹立正確的宇宙觀。

      在高職學(xué)生中普及天文知識,對破除迷信、反對偽科學(xué)具有重要意義。天文是研究天上發(fā)生的現(xiàn)象的學(xué)問,而很多迷信也恰恰來源于“天上”。例如,很多學(xué)生迷戀“生肖、星座與命運”的所謂對應(yīng)關(guān)系,社會上一度有許多出版物,對這一不科學(xué)的論調(diào)起了推波助瀾的作用,相信所謂“生肖”的因果對應(yīng)的思潮,對社會良性發(fā)展危害性很大。天文知識的普及,正是讓學(xué)生知曉正確的天文知識、樹立正確人生觀和科學(xué)思考方法、破除迷信和偽科學(xué)的有力武器。

      大量調(diào)查數(shù)據(jù)的分析,說明學(xué)生需要天文知識。公選課實施以來,針對天文公選課,我們進行了連續(xù)多個學(xué)期的問卷調(diào)查。累計發(fā)出問卷198份,收回182份。被試學(xué)生涵蓋高職生和中職生,來自4個學(xué)院的9個專業(yè),其中3個文科或藝術(shù)類專業(yè)。

      結(jié)果表明,有89%的學(xué)生希望學(xué)習(xí)天文知識。對于學(xué)生獲取天文學(xué)信息的途徑,我們讓學(xué)生在以下6種途徑中進行多項選擇:⑴多媒體網(wǎng)絡(luò)⑵電視⑶報刊雜志⑷科普書⑸科普展覽或天文館⑹課外活動。統(tǒng)計顯示,使用過小于或等于2種途徑的學(xué)生占46%,使用過3種途徑的占23%,4種途徑的占15%,5種或以上的途徑的僅占2%,其中絕大多數(shù)人是由網(wǎng)絡(luò)或電視中了解天文信息的。上述結(jié)果說明,絕大多數(shù)學(xué)生很希望了解天文知識,但是獲得天文知識信息的途徑還很少。問卷中還設(shè)計了少量天文基本常識題,從答卷結(jié)果看,學(xué)生的天文知識很膚淺而零散。

      關(guān)于學(xué)生對天文知識的興趣點,問卷結(jié)果顯示了以下幾個方面:星座與人生、外星人與UFO、流星及日月食、小行星撞地球、黑洞。

      表1是學(xué)生回答的選課動機統(tǒng)計表(問卷為多項選擇)??梢钥闯?,多數(shù)學(xué)生的選課動機是積極的。學(xué)生希望拓展知識面和提高素質(zhì),但也有部分學(xué)生的選課目的是為修夠?qū)W分,其部分原因是可供選擇的選修課數(shù)量尚不多。

      綜上可見,高職學(xué)生的天文基本常識還很欠缺,他們對天文知識是渴求的,這種渴求正是探索宇宙和認識自然的原動力。因此在高職院校中很有必要提供途徑,使學(xué)生有機會了解和學(xué)習(xí)天文知識。

      2.天文選修課的教學(xué)實踐

      2.1教學(xué)目標的研究與確定

      學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)生特點來設(shè)置教學(xué)目標,這個原則對于選修課更為重要[3]。我院天文選修的授課對象是全院學(xué)生,他們專業(yè)分散,大部分是二年級學(xué)生,五年制高職生約占60%的比例。學(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)很差,已有的天文知識很零散且膚淺,基本知識往往局限于一些科技史話或科幻故事等。

      根據(jù)學(xué)生情況,參照其他院校的經(jīng)驗,我們將天文選修課的教學(xué)目標定位于:通過本課程的學(xué)習(xí),一方面了解一些天文常識和前人的研究歷程,拓寬知識面,幫助學(xué)生形成較科學(xué)的理性思維習(xí)慣。另一方面使學(xué)生了解天文新成就和進展,激發(fā)他們對天文的興趣。

      2.2教學(xué)內(nèi)容的取舍

      鑒于選修課的特點和我們的現(xiàn)有條件,我們首先明確一個主導(dǎo)思想:打破紛繁復(fù)雜的天文知識體系,根據(jù)既定教學(xué)目標制訂教學(xué)內(nèi)容。經(jīng)過多學(xué)期教學(xué)探索,篩選出一些重要的、有趣味性的、適合我校實際情況的內(nèi)容,重構(gòu)成為天文選修課的授課內(nèi)容。制訂教學(xué)內(nèi)容時我們設(shè)計了兩條主線,一是天文現(xiàn)象與天文觀測,因為這是天文理論與實踐的基礎(chǔ),而且從現(xiàn)象入手的教學(xué)更容易為學(xué)生所接受。二是天文新成果,介紹一些天文研究最新成果,經(jīng)常結(jié)合媒體報道的科技新聞,以通俗易懂的方式引入相應(yīng)天文知識或常識,拓寬學(xué)生知識面的同時,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

      教學(xué)內(nèi)容的選取上,我們特別注意了教學(xué)內(nèi)容的趣味性[4]。例如,第二課的題目是“從干支紀年談起——天文簡史”,最后一課“外星人存在嗎——探索地外文明”,題目吸引了學(xué)生的興趣。課堂教學(xué)中,我們一般選擇有趣的事例或經(jīng)典故事引入教學(xué)內(nèi)容。還利用一些名人軼事、歷史典故等,活躍課堂氣氛,集中學(xué)生注意力[5][6]。另外,教學(xué)中還介紹一些科技發(fā)展史,一些重要天文成果產(chǎn)生的背景,對學(xué)生的思維習(xí)慣和能力起到潛移默化的培養(yǎng)作用[7]。

      天文公選課沒有合適的教材,課題組開發(fā)編纂了講義。內(nèi)容源于相關(guān)圖書資料、天文館資料、圖片、官方網(wǎng)站資料、有關(guān)科技新聞等。網(wǎng)絡(luò)資源中有極多可以利用的素材,但也需要花很大精力去選取和濃縮。講義涉及經(jīng)典核心知識、歷史、研究方法、趣味實驗、天文新發(fā)現(xiàn)等。教學(xué)內(nèi)容動態(tài)變化,緊跟科技發(fā)展形勢,也是教學(xué)內(nèi)容之一大特點。

      2.3教學(xué)方法的研究

      按照天文選修課的特點,本課特別適合采用活動教學(xué)、案例教學(xué)和多媒體教學(xué)。我們在教學(xué)中大量采用多媒體教學(xué)方式。多媒體教學(xué)手段可以 容納大量知識信息,另一方面還可以展示豐富的、多彩絢麗的天文圖片和視頻內(nèi)容。除此之外,還利用多種教學(xué)形式,如主題討論、室外觀測、器材及星圖使用、觀測記錄講評等,多樣的課堂形式和大量的信息交流,活躍課堂氣氛,學(xué)生在活動中既學(xué)習(xí)了知識,又提高的思維水平。

      比如在第一次課上,教師引導(dǎo)做一個有趣的假想“旅行”[8]:多媒體課件演示,從教室出發(fā),由近及遠漸漸遠離地面、地球、地月系、太陽系、銀河系…,直至“宇宙邊緣”。這個假想的旅行,展示了宇宙之大而給學(xué)生以震撼,學(xué)生正確認識了我們?nèi)祟愒谟钪嬷械牡匚?,同時又進一步提高學(xué)習(xí)興趣。這個“開篇”為學(xué)生所喜聞樂見,也得到很多教師的好評。

      作為天文類課程的重要環(huán)節(jié),實地觀測是必不可少的。借助逐步完善的觀測條件,我們組織學(xué)生進行天文觀測。利用不同的學(xué)期時段所發(fā)生的天象,布置和指導(dǎo)學(xué)生完成定期和不定期的觀測與記錄[9]。這些活動有:課程前4周的月相觀察和記錄;星圖的使用練習(xí);夜晚辨認識別星座和認星;二分二至午時太陽高度角的測量;赤道儀和折射鏡的使用等。這些活動往往聯(lián)系著諸多知識、歷史神話、常識等,活動使學(xué)生拓展了知識、開闊了心胸、陶冶了情操、鍛煉了能力。

      2.4考核方法的探索

      選修課的考核類型一般為考查。經(jīng)過近幾年的教學(xué)實踐,我們總結(jié)了一套適應(yīng)天文選修課的考核方法。

      根據(jù)天文選修課程特點,本課不宜閉卷考試。我們采用觀測天象記錄、知識競賽、討論天文新發(fā)現(xiàn)、撰寫小論文等方式,考核學(xué)生對天文選修課的掌握程度。例如在2010年,結(jié)合科技新聞“發(fā)現(xiàn)最年輕的黑洞”的討論題,學(xué)生寫出自己的看法或深度解讀,經(jīng)過查找資料和討論,評出單元成績,每個學(xué)生都不覺得是在考試,但是掌握了科技新知識。在結(jié)課考核的學(xué)生論文要求時,學(xué)生往往很關(guān)心如何要求論文的字數(shù),我們對字數(shù)的要求很寬泛,字數(shù)不做特別要求,重在論文質(zhì)量。規(guī)定學(xué)生可以針對其所感興趣的內(nèi)容(天文范疇),發(fā)表自己的看法,寫出自己的認識或觀點,不能抄襲或下載,引用文獻要注明出處等。這樣的要求下,學(xué)生能夠發(fā)揮出主觀能動性,寫出言之有物、觀點明晰的小論文。培養(yǎng)了他們實事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴肅認真的治學(xué)精神。

      3.若干思考

      在高職院校中開設(shè)天文選修課,是普及天文知識的一種很有效的方式。天文學(xué)是對人類文明影響最大的學(xué)科之一,天文學(xué)與社會政治、宗教、文化、藝術(shù)等領(lǐng)域也有久遠的關(guān)系。天文學(xué)的基本知識,對于當代大學(xué)生,無論將來從事何種職業(yè),都是值得學(xué)習(xí)的。

      通過對天文學(xué)基本知識的學(xué)習(xí)和觀測活動,可以使高職院校學(xué)生獲得關(guān)于天體和宇宙的各種知識,科學(xué)地認識宇宙,了解人類生存的宇宙環(huán)境和探索宇宙的科學(xué)方法,從而開闊學(xué)生的視野,樹立正確的世界觀和人生觀,提高科學(xué)素質(zhì)和綜合知識水平。

      3.1授課內(nèi)容與方式

      天文選修課的授課內(nèi)容可以包括:天文學(xué)簡史、認識四季星空、天球坐標系、天體測量概述、太陽及行星系統(tǒng)、恒星和星系、現(xiàn)代宇宙學(xué)知識。實踐部分包括:普通天文望遠鏡基本知識、星座辨認、大行星的觀測、河外星系觀測、彗星及其它天象觀測、簡易天文望遠鏡的制作知識等。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況和教學(xué)條件的配備,可以對以上內(nèi)容進行一定的取舍。

      針對該課程知識性強,與其它學(xué)科的交叉、綜合性強,學(xué)生好奇性強的特點,理論部分采用課堂講座方式為主、學(xué)生討論為輔的開放式教學(xué)模式。實踐部分可適時做基本觀測實習(xí),或針對當時特殊天文現(xiàn)象,組織觀測活動,豐富和活躍學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容。

      3.2天文選修課的實施效果

      通過調(diào)查問卷,我們要求學(xué)生評價課程對自己的“作用”和學(xué)習(xí)“收獲”。表2顯示了學(xué)生對天文選修課的基本評價。認為天文選修課“有用”和“有收獲”的都占到90%以上。

      3.3存在的問題與建議

      在高職院校開設(shè)天文選修課是一項新的教改實驗,尚有以下問題要解決:如何定位教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容的組織、平衡教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性與趣味性、課外作業(yè)內(nèi)容問題、網(wǎng)絡(luò)資源的利用、實踐活動內(nèi)容的設(shè)置、觀測器材購置。

      天文選修課的目的應(yīng)該是:通過選修課學(xué)習(xí),了解天文發(fā)展歷史、天文發(fā)現(xiàn)方法和成果,拓寬知識面,幫助學(xué)生形成一種科學(xué)的、理性的思維方式,培養(yǎng)學(xué)生克服困難的意志,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)新性。

      課外作業(yè)的選取對學(xué)生學(xué)習(xí)效果影響頗大。作業(yè)形式可以是:對某一問題的思考、課外閱讀后的課堂討論、小論文、觀察記錄、觀測數(shù)據(jù)計算推演。研究和布置的作業(yè)要保護學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和熱情,進一步引發(fā)其探索興趣。

      在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),文科生的感悟和追求與理科生有所不同。他們在知識的本體之外,更側(cè)重天文奧秘中蘊含著的人類思想的美麗,更善于理解星語、品位內(nèi)涵,悟出做人的道理,自我培養(yǎng)凈化的心靈。我們不妨將他們的這一學(xué)習(xí)特點和感悟,引入到天文選修課目標中,使理科學(xué)生具有更高人文素質(zhì)。

      [參考文獻]

      [1]樊軍輝.對我國高校天文學(xué)選修課開設(shè)的思考[J].湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報.2009(5)

      [2]李華南.普通高校天文公選課的構(gòu)建[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報.2008(10)

      [3]趙娟.天文公共選修課教學(xué)的一點體會[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版).2005(6)

      [4]葉壬癸.天文知識選講[M] .科學(xué)出版社.2002.4

      [5]王玉民.星座世界[M] .遼寧教育出版社.2008.7

      [6]chinahou.org

      [7]【美】卡爾·薩根著.李元等譯.宇宙[M] .吉林人民出版社.1998.10

      天文學(xué)相關(guān)知識范文第2篇

      [關(guān)鍵詞]游藝;《天經(jīng)或問》;氣象;影響

      游藝是我國明末清初目前,學(xué)界對游藝的研究主要是他的著作《天經(jīng)或問》。游藝的《天經(jīng)或問》是近代第一本天文學(xué)科普讀物,但其中也涉及到諸多氣象學(xué)知識,因此該書也被譽為“中國近代氣象學(xué)啟蒙之作”。該書受當時傳教士傳入的西方氣象學(xué)的影響,并結(jié)合中國傳統(tǒng)的氣象學(xué),對一些常見氣象現(xiàn)象、大氣光象、天氣預(yù)報等進行了科學(xué)的解釋,通俗易懂。乾隆年間,該書前集被收入《四庫全書》子部天文算法類。

      目前,專門針對“游藝”與《天經(jīng)或問》的研究還較少。石云里《中國古代天文學(xué)在日本的流傳和影響》一文中談及了《天經(jīng)或問》中的天文學(xué)知識以及其在日本產(chǎn)生的廣泛影響。王國強在《西學(xué)漢籍東傳日本述略》中提及了明末清初輸入日本的西學(xué)漢籍,就包含了《天經(jīng)或問》。此外,在馮《熊明遇內(nèi)容解析》中提到《天經(jīng)或問》中摘錄了大量《格致草》的內(nèi)容,也有一些學(xué)者對《天經(jīng)或問》中的天文學(xué)知識進行過研究,但對于其中的氣象科學(xué)知識涉獵較少。本文旨在對書中氣象科技知識進行探討,以加深學(xué)界對《天經(jīng)或問》的認識。

      一、明清氣象科技發(fā)展概況

      至明朝末期,中國古代氣象事業(yè)已初具規(guī)模。我國古代關(guān)于天氣現(xiàn)象形成的理論較多,但都受到“陰陽學(xué)說”的深刻影響。如西漢董仲舒在《雨雹對》中這樣寫道:“攢聚相合,其體稍重,故雨乘虛而墜”,他認為雨滴是因小云滴受風影響,合并變重下降形成的。明代王逵等也持相似觀點,誠如他所言:“故云密則雨降,陽施而陰不能化,則有云則無雨?!?/p>

      元末明初,婁元禮的《田家五行》記錄了很多農(nóng)業(yè)天氣諺語。明代張燮《東西洋考》中的《占驗》一節(jié),記載了航海和漁業(yè)天氣諺語,如“電光西南,明日炎炎,電光西北,雨下漣漣”等。明代茅元儀《武備志》中收錄了《測天賦》、《玉帝親機》二書,收集了許多有關(guān)天氣的經(jīng)驗性認識,其中的天氣諺語集中體現(xiàn)了古代勞動人民的智慧。這些諺語來自生活實踐,因難免受封建迷信思想的影響,不少諺語有不科學(xué)之處。

      到了明末,我國的氣象事業(yè)有了一定的發(fā)展。但人們對于氣象的認識較為分散,而且也局限于知識分子階層,沒有普及到群眾中去。《天經(jīng)或問》作為第一本天文科普讀物,以一問一答的形式,像百性普及相關(guān)知識,其中也涉及到氣象知識,通俗易懂,是中國氣象學(xué)的啟蒙之作。

      二、《天經(jīng)或問》中的氣象學(xué)知識

      《天經(jīng)或問》共有四卷。卷一共有22圖:昊天一氣渾淪變化圖,黃赤道南北極圖,三輪六合八觚之圖等;卷二有問答17條,各有標題:天體,地體,黃赤道,南北極,子午規(guī),地平規(guī),太陽,太陰,日食,交食,朔望弦晦等;卷三有問答25條,各有標題:歲差,經(jīng)星名位,恒星多寡,大星位分,太陽出入赤道度分,經(jīng)星東移,觜宿古今測異,七曜各麗天,恒星天等;卷四有問答27條,各有標題:分野,年月,歷法,霄霞,風云雨露霧霜,雪霰,雹,雷電,霾,慧孛,虹,日月暈,日月重見,風雨徵等。

      游藝結(jié)合中西科技成果,撰成通俗讀物《天經(jīng)或問》一書,很有獨特見解,被收入《四庫全書》,并流傳日本,多次翻印發(fā)行?!端膸烊珪房傋爰o昀評述這部書:凡天地氣象、日月星辰之運行,月盈日蝕的道理,以及風云、雷電、雨露、霜霧、云霓的變化,都設(shè)有問答,明其所以然,條理清晰,通俗易懂;至于星占應(yīng)驗之術(shù),則摒棄不談。

      (一)各類天氣現(xiàn)象

      “問:雹,冷物也,何以不降于寒而降于暑也?或謂蜥蜴所噴,或謂龍鱗所藏?是乎?否乎?

      曰:氣之三際:中為冷際,下為地溫,上近火熱,極冷之處乃在冷際之中。二時之雨,三冬之雪,蓋至冷之初際,即已變化下零矣。冬月氣升,其力甚緩,非大地同云不能扶勢,故云足甚廣;二時之云足亦闊,云生緩遲,即雨舒徐,皆變于冷之初際也。夏月郁積濃厚,決絕上騰,力專勢遲,故云足促狹???溝澮旋盈,蓋因其專銳,故能徑至于冷之深際。氣升愈厚,騰上愈速,人冷愈深,變合愈驟,結(jié)體愈大矣。升入極冷之際,驟凝為雹。雹體大小,又因入冷之深淺、云氣之厚薄也。雹中沙土,更多于雪;雹體中虛,以其激結(jié)之驟,包氣于中也。若夫蜥蜴龍鱗之說,則樵木市語也?!?/p>

      在該書中,游藝在對雹進行解釋時很明顯的受到了西方“三際說”的影響。在明末清初之際,有一些西方傳教士對“三際說”作了簡要介紹,如利瑪竇的《乾坤體儀》將大氣分為“暖域、冷域、熱域”,熊三拔的《泰西水法》將大氣分為“溫際、冷際、熱際”等,但均未對“三際說”作更為深入的分析。作為最早將西方中世紀氣象知識與理論介紹到中國的氣象學(xué)專著,《空際格致》對大氣分層學(xué)說進行了相對全面地闡述。依據(jù)《空際格致》,“氣厚分有上中下三域:上域近火,近火常熱;下域近水土,水土常為太陽所射,足以發(fā)暖,故氣亦暖;中域上遠于天,下遠于地,則寒。”高一志將大氣分為上域、中域和下域,三域的特點分別是熱、寒、暖。此處所說的下域,和我們今天氣象學(xué)里面的對流層極為相似。高一志還提到了下域“暖”形成的原因,“下域近水土,水土常為太陽所射,足以發(fā)暖”,太陽輻射中的一部分被地面所吸收,所以高一志認為被吸收的太陽輻射足以使下域“發(fā)暖”。“上域近火,近火常熱”,高一志的“上域”和現(xiàn)在的“熱層”相類似,由于太陽輻射中的強紫外輻射的光化學(xué)分解和電離反應(yīng),使得這一層的溫度隨高度的增加而迅速升高。“中域上遠于天,下遠于地,則寒”,“中域”相當于現(xiàn)在的“中間層”,中間層大氣吸收的輻射能量很少,溫度隨高度而降低,它是地球大氣中最冷的部分。

      在“三際說”的基礎(chǔ)上,對雹作出了進一步解釋。冬天的時候,這些氣體繼續(xù)上升,但是十分緩慢,力量也比較薄弱,只能依靠大地上性質(zhì)相同的云,此時的云范圍較為廣泛;夏天的時候,氣體越積越濃厚,繼續(xù)上升,力量較強,直達冷際深處。氣體越往上升,越來越厚密,速度也越來越快,聚散變化也越來越突然頻繁。當氣體進入極冷之際時,會驟然凝結(jié)成雹。雹體積的大小,與進入冷際的深淺、云的厚薄程度息息相關(guān)。雹中所含的沙土也比雪多,而且雹的中心是虛的,這是由于它是驟然凝結(jié)而成當中包含了氣體的緣故。至于說,是雹是蜥蜴所噴或是龍鱗所藏,都只是老百姓們的市井流言而已。

      現(xiàn)代氣象學(xué)上認為冰雹來自對流特別旺盛的對流云中。云中的上升氣流要比一般雷雨云強,小冰雹是在對流云內(nèi)由小雹體上下數(shù)次和極冷水滴碰撞而增長起來的,當云中的上升氣流支托不住時就下降到地面。大冰雹是在具有一支很強的斜升氣流、液態(tài)水的含量很充沛的雷暴云中產(chǎn)生的。

      游藝用通俗易懂的語言解釋了雹的來源,并且指出民間的流言都是不可信的,在一定程度上破除了封建迷信思想。

      (二)大氣光象

      《天經(jīng)或問》中還涉及到很多大氣光象。如:

      ①霄霞

      依據(jù)《天經(jīng)或問》,如霄霞,“問:霄,未見天之何色而指也,霞則見天之五色而著也。雖日月星辰不如霞之彩,測步者獨不關(guān)之者何也?

      曰:霄者,天之無云氣而青碧者也。天色在五行之外,青亦非其真體壯生。所謂天之蒼蒼其正色耶?其遠而無所至極耶?其視下也,亦若是則已矣。霞者,云正受日光則透白,虛斜相交則起色,皆假日之光或成五彩也???”

      游藝認為“霞”是由于云受太陽光照射虛實相交后而形成了五顏六色的光象,這與現(xiàn)代氣象學(xué)對“霞”的解釋極為相似,都認為“霞是由于大氣對日光的散射作用而產(chǎn)生的一種自然現(xiàn)象。”當陽光透過厚厚的大氣層時,被大量的大氣分子散射。當空中的水汽、雜質(zhì)等越多,其色彩越顯著。

      ②日月暈

      “問:虹是薄雨為日光所映而成紅綠也,然則日月四旁時有紅白之氣圍抱成環(huán),謂之日暈,此暈是何?曰:暈?zāi)丝罩兄畾庵北迫赵轮鈬С森h(huán),其有缺者、有圍者、抱者、背者、薄者、厚者,皆是氣所注射,又有一等氣在天上,外淺中深如井者,深是氣厚處日光所照,一般淺系氣薄日照之,故白色如井欄等。”

      暈是由于日月光線透過卷層云時受折射作用而形成的。天空中有一層高云,陽光或月光透過云中的冰晶發(fā)生了折射或反射,便在太陽或者月亮周圍產(chǎn)生彩色光環(huán)。大氣的厚薄程度不同,日暈和月暈的形狀也大小不一。

      ③日月重見

      “問:日月暈,氣是也。日為諸陽之尊,有重出為之抗者,此是何物也?

      曰:日有重疊,見兩三者,以云封日,一層云稍薄能透光,卻被日光所射后,邊卻又有一層黑而厚者,擋住日光,反透薄云故成重日之象?!?/p>

      這跟高一志《空際格致》中提到的“日有重疊”現(xiàn)象有相似之處?!犊针H格致》中提到“太陽行時,不拘南北,忽遇潤云在旁,其云間日之面為薄,故深受日光及像,其背日之面為厚,故所受之光與像不能通透,乃退而不及人目,與成虹之云相似,致見日有二,其一系本輪,乃真者,一系旁云,乃偽者。正如對鏡者必生像于鏡內(nèi),凡在旁者見一真人與鏡中所退宛有二像矣?!庇捎谠茖佑泻裼斜?,日光透過薄的云層,遇到較厚的云層時則被擋住了,又反射至旁邊較薄的云層形成了另一輪“太陽”。游藝的解釋通俗簡單,容易理解,即使是不了解氣象學(xué)的人,讀過之后也是一目了然,清楚明白。

      (三)風雨預(yù)測

      “問:日月暈與重出皆雨征也。然暈與重不常見而風雨則常有者,更有何征乎?

      曰:氣行空中為濕性所礙,不得上升,觀之見其彎曲者,雨征也;曉間霧開而復(fù)擁者,雨征也;晨起氣昏者,雨征也……日出時云多,破漏日光散射者,雨征也;日光暗淡而色蒼白者,雨征也……”中國的氣象諺語有很多,如元代婁元禮的《田家五行》中涉及到很多用自然現(xiàn)象來預(yù)測天氣。游藝在《天經(jīng)或問》中也對其中的一部分進行了總結(jié),并做了簡單扼要的解釋,便于理解。

      三、影響

      《天經(jīng)或問》融合了西方當時較為先進的天文學(xué)、氣象學(xué)、地震學(xué)等知識與中國古代傳統(tǒng)天文、氣象及地震學(xué),通俗易懂,流傳廣泛。它被譽為第一本天文氣象科普讀物,形式新穎,一問一答;卷一是各類圖集,從卷二開始以一問一答的形式向人們普及天文氣象學(xué)知識。同時還有學(xué)者稱《天經(jīng)或問》為中國氣象學(xué)啟蒙之作,簡明地解釋了各類氣象要素、大氣光象、風雨預(yù)測的知識。正如趙超在其論文《“片云頭上黑,應(yīng)是雨催詩”―論自然氣象興感與詩歌審美意境營造》中所言“風、雨、雷、電、云、霧、霜、雪等自然氣象亙古長存,乃為天地之大美,但人類對其審美意蘊的發(fā)現(xiàn)卻是比較晚期的事情。這種大美一旦為人類所感知,就會為文學(xué)創(chuàng)作提供無窮盡的題材。”(南京師大學(xué)報(社會科學(xué)版).2001年1月第一期)(1)

      《天經(jīng)或問》還在日本引起了新一輪的研究熱潮,成為當時向日本人傳播西方天文學(xué)和氣象學(xué)知識的最重要來源,推動了日本當時天文事業(yè)和氣象事業(yè)的發(fā)展。

      游藝對中國古代氣象的發(fā)展作出了一定的貢獻,但是目前學(xué)界對游藝的研究還較少,我們應(yīng)予以游藝及《天經(jīng)或問》應(yīng)有的重視。

      參考文獻:

      [1]馮錦榮.《明末熊明遇內(nèi)容探析》.《自然科學(xué)史研究》第16卷第4期

      [2]高一志.《空際格致》.明西洋.南京圖書館藏清抄本

      [3]游藝.《天經(jīng)或問》.日本早稻田大學(xué)館藏

      [4]何金海,郭品文,申雙和,銀燕.《大氣科學(xué)概論》.南京信息工程大學(xué)

      [5]劉昭民.《最早傳入中國的西方氣象學(xué)知識》.中國科技史料第14卷第2期

      [6]段異兵.《清代的流星觀念和觀測》.自然辯證法通訊P39

      天文學(xué)相關(guān)知識范文第3篇

      關(guān)鍵詞:搜索引擎;分類;技巧

      一、學(xué)習(xí)目標

      了解搜索引擎的相關(guān)知識如簡單分類、工作原理、幫助系統(tǒng)等以及搜索技巧之關(guān)鍵詞選擇。

      二、學(xué)習(xí)重點

      運用貼切的搜索關(guān)鍵詞進行信息的搜索。

      三、學(xué)習(xí)難點

      掌握關(guān)鍵詞搜索的技巧。

      四、問題思考

      閱讀教材P25-P28,思考以下問題:

      1. 什么是搜索引擎?搜索引擎的分類?

      2. 常用搜索引擎及其應(yīng)用范圍?

      3. 常用搜索引擎的比較與評價?

      4.怎樣利用搜索引擎搜索?

      5.怎樣最準確、最快找到要搜索的相關(guān)信息?

      五、學(xué)習(xí)資源

      1. 各搜索引擎的幫助系統(tǒng)

      2.《中文搜索引擎指南》省略建議登錄到該網(wǎng)站后選擇“搜索引擎目錄”,學(xué)習(xí)各種搜索引擎的搜索技巧。

      3.《搜索引擎直通車》省略學(xué)習(xí)各種搜索引擎的搜索技巧。

      4. 省略/sousuo/2002-08-23.htm 建議看一看《1001經(jīng)典搜索案例》學(xué)習(xí)如何通過關(guān)鍵詞進行搜索。

      六、同步練習(xí)

      1. 搜索引擎分 、 兩大類。

      2. 搜索引擎的使用技巧 、 、

      、 。

      3.試用搜索引擎搜索相關(guān)知識:

      (1)“五岳歸來不看山,黃山歸來不看岳”,安徽黃山以“四奇”著名,“四奇”是指、、、。

      (2) 俗話說“牙疼不是病,疼起來就要命”,如果你夜里突然牙疼而又不方便去醫(yī)院,只好在網(wǎng)上找緊急止疼辦法,怎樣選擇合適的搜索關(guān)鍵詞?

      (3) 查找中國戲劇中京劇的服飾及臉譜知識。

      (4) 查找《再別康橋》的英文譯稿。

      (5) 查找“兩小無猜”一詞的是由何人創(chuàng)造的?

      (6) 機房的還原卡密碼被學(xué)生改了,而更改的密碼又不知道,怎樣才能破解呢?

      (7) 尋找有關(guān)秦朝歷史文化的資料。

      (8) 了解中國園林或?qū)m廷建筑的相關(guān)知識。

      七、學(xué)法指導(dǎo)

      1. 搜索引擎的比較與評價:百度(個案顯示方面有獨到之處),搜狐、新浪(質(zhì)量較高),網(wǎng)易(較全)。

      2. 關(guān)于搜索引擎的使用方法

      (1)提煉搜索關(guān)鍵詞

      有很多同學(xué)習(xí)慣“用問題本身直接搜索”,不注意提煉中心詞。這樣一來,一是輸入整個句子要耗費時間,而且成功率也不高。所以搜索信息之前,首先要“提煉搜索關(guān)鍵詞”, 切忌“直接用問題本身整句輸入來搜索”,如同步練習(xí)3.(1)。

      (2)細話搜索條件

      要查找的內(nèi)容較為復(fù)雜時,要提煉出多個關(guān)鍵字。每個關(guān)鍵詞之間用“空格”隔開。如同步練習(xí)3.(2),3.(3)。

      (3)特定詞法

      “特定詞法”是指用目標信息應(yīng)該含有的一些特定字詞搜索。對于迅速查找“英文翻譯”和“迅速找到某段文章”是極其有用的。如同步練習(xí)3.(2),有些同學(xué)可能嘗試用“再別康橋”“英文譯稿”進行搜索,但不容易找到答案,可以用“再別康橋” “again”。

      (4)“相關(guān)詞”法(或“近義詞法” )

      “相關(guān)詞法”是指用用與要查找的信息有密切聯(lián)系的字詞(或近義詞)搜索,就可以很快查找到所需要的資料。如同步練習(xí)3.(5),可以取“青梅竹馬”作第一關(guān)鍵詞,再加上相關(guān)的詞,如“來源”,“由來”,“典故”,“出典”,"淵源" 等,可能會找到相關(guān)解釋。

      (5)用好邏輯符號

      搜索引擎基本都支持“AND”、“OR”、“NOT”以及“+”、“-”、“&”等邏輯符號。如同步練習(xí)3.(8)。

      (6)強制搜索

      通過添加英文雙引號來搜索短語詞,在查找名言警句或?qū)S忻~時顯得格外有用。

      八、自我測評

      1. 查找莎士比亞的英文名字的全稱。

      2. 發(fā)芽的土豆中含有一種毒素,如果攝入過多,可因呼吸麻痹而導(dǎo)致死亡。這種毒素是什么?()

      A、弓形菌 B、豆菌 C、龍葵素

      3. 最近流感高發(fā)期又要到了,你知道發(fā)燒病人不宜喝下面哪種飲料嗎?()

      A、各種水果汁 B、糖水 C、鹽水 D、濃茶水

      4. 利用搜索引擎查找漢語“信息”一詞的最早出處。

      5. 就MP3 下載與使用問題,查找有關(guān)計算機軟件知識產(chǎn)權(quán)的法律法規(guī)。

      6. 查找林和靖《山園小梅》中的兩句詩:“,暗香浮動月黃昏”。

      7. 圓周率之父祖沖之(429年―500年),字文遠,南北朝時期著名數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家,為紀念這位偉大的古代科學(xué)家,人們將月球背面的一座環(huán)形山命名為“”,將小行星1888命名為“”。

      九、小結(jié)

      1、搜索引擎的使用中關(guān)鍵詞的選擇最重要,縮小搜索范圍的簡單方法就是添加搜索詞,只要在關(guān)鍵詞中間留空格就行了。

      天文學(xué)相關(guān)知識范文第4篇

       

      物理學(xué)理論的研究是源于對實驗現(xiàn)象的觀察、總結(jié)和解釋,這也成為一種非常通用而有效的科學(xué)研究方法。物理教育教學(xué)要實現(xiàn)新課程目標就必須要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會這一科學(xué)研究方法,能夠用準確簡要、邏輯清晰的物理語言來描述物理現(xiàn)象、闡述物理概念、陳述物理規(guī)律等。然而,在高考閱卷中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生的物理信息處理能力和物理表達能力不高;在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生很難讀懂科技文章或者對此類文章和新聞毫無興趣,無法有效提取新聞報紙閱讀材料中包含的物理學(xué)信息,也不能夠?qū)⒖萍嘉恼潞推綍r所學(xué)的物理知識聯(lián)系起來。

       

      物理中的科技寫作是指對某一物理現(xiàn)象或物理問題,學(xué)生通過閱讀文獻、觀察實驗等方式獲取信息,對信息進行分析篩選和邏輯推理,對所研究的物理現(xiàn)象或問題進行解釋,最后用簡明扼要的語言寫成報告或小論文[2]。通過這樣的方式,不僅可以提高學(xué)生的閱讀理解以及寫作能力,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新精神;同時對一部分有志于物理學(xué)研究的學(xué)生來說,還可以從中找到自己的興趣點,開始撰寫一些有創(chuàng)新性和學(xué)術(shù)性的科技論文。此處從以下三個方面來探討科技論文寫作的重要性。

       

      第一,重視科技寫作可以加強學(xué)生對教材內(nèi)容的理解,應(yīng)該成為教材學(xué)習(xí)中的一部分。在這里先以美國流行的《物理:原理與問題》教材為例,該教材分為30章,在每一章節(jié)的課后測評都設(shè)有“科技寫作”欄目,至少一道題,多則三道題,從題目的分類情況來看,主要是以下這么幾個方面[3]:

       

      1、物理學(xué)史:

       

      1)實驗發(fā)展類:例如研究并描述人類測量太陽和地球之間距離的發(fā)展史。

       

      2)物理學(xué)家的生平和影響:如研究并闡述伽利略對物理學(xué)的貢獻

       

      這類型的科技寫作需要學(xué)生對物理學(xué)史的參考資料做調(diào)查研究并進行分析總結(jié),在此過程中,學(xué)生不僅可以充分了解物理理論建立的過程,從中體會物理學(xué)家們積極探索、勇于創(chuàng)新的科研精神,學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方式和研究方法,同時也可以在研究中發(fā)現(xiàn)物理知識的突破和社會生產(chǎn)力以及經(jīng)濟發(fā)展的聯(lián)系。

       

      2、生活中的物理學(xué):這類型的題目很多,例如要求用物理學(xué)原理解釋過山車豎直的環(huán)形滑道大多數(shù)并不具有圓環(huán)形狀的這種設(shè)計思想,還有研究體重計的工作原理、安全氣囊的作用等等。

       

      學(xué)生通過對這些題目的研究,能夠真實體會到物理知識在實際生活中的應(yīng)用,對物理規(guī)律的理解也會更會深刻,增加對物理學(xué)習(xí)的興趣。

       

      3、物理學(xué)與其他學(xué)科:

       

      1)物理學(xué)與生物學(xué):研究一個人能夠無眩暈地忍受的最大加速度。

       

      2)物理學(xué)與藝術(shù):研究某些樂器,如小提琴或者小號的構(gòu)造。

       

      3)物理學(xué)與天文學(xué):研究多普勒效應(yīng)在天文學(xué)上的應(yīng)用。

       

      4)物理學(xué)與醫(yī)學(xué):研究和解釋衍射在醫(yī)學(xué)和天文學(xué)中的作用。對每一種領(lǐng)域,至少描述兩種應(yīng)用。

       

      這類型的題目可以讓學(xué)生進一步意識到物理學(xué)科不是一門孤立的學(xué)科,而是跟很多學(xué)科都有著千絲萬縷的聯(lián)系。從某種意義上說,物理是萬物之理并不是一句大話,特別是現(xiàn)在誕生了很多的交叉學(xué)科,如物理化學(xué)、生物物理學(xué)、天體物理等等。學(xué)生越能夠了解物理和其他學(xué)課的關(guān)系,就越能體會自然科學(xué)和諧統(tǒng)一的美感,同時也能發(fā)現(xiàn)物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科對其他學(xué)科的重大影響,從而對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)也會更為重視。

       

      4、物理學(xué)前沿:例如研究迄今所見的最大質(zhì)量的粒子的干涉效應(yīng),描述實驗過程,并說明干涉是怎樣產(chǎn)生的。

       

      了解物理學(xué)發(fā)展前沿,對學(xué)生的物理學(xué)學(xué)習(xí)十分重要,通過對前沿的了解,學(xué)生不僅可以知道物理學(xué)在高新科技上已經(jīng)取得的成就,還能加深對這些成就中用到的物理學(xué)理論的了解。有時候,前沿科學(xué)中涉及到的物理學(xué)并不復(fù)雜,以中學(xué)的物理知識完全可以理解。而當學(xué)生了解這一點以后不但能建立起學(xué)習(xí)物理的信心,減少對物理學(xué)科的畏難情緒,同時也會對當前物理學(xué)的應(yīng)用產(chǎn)生興趣,增加學(xué)習(xí)物理的積極性。

       

      第二,目前的高考試題越來越重視物理理解能力和表達能力。

       

      現(xiàn)在高考題目的改革使得題目都會有一定的生活或科技發(fā)展背景。以近年各地高考試題為例,就能發(fā)現(xiàn)大量以實際生活為背景或者與科技前沿相聯(lián)系的題目。

       

      如2015年北京卷的18題,以“蹦極”運動為背景,考查牛頓運動定律、動量定理以及功能關(guān)系。20題又以常用的一卡通(IC 卡)為研究對象考察電感和電容以及電磁波的相關(guān)知識。

       

      又如2015年全國課標卷II 中的第18題,是以指南針為載體考察磁學(xué)基礎(chǔ)知識;而在第25體總,以常見的地質(zhì)災(zāi)害滑坡和泥石流為背景,考察摩擦力、壓力等受力分析以及物體的運動等知識,可以說綜合應(yīng)用性很強。

       

      尤其是2012年浙江卷的25題,是設(shè)計一種提高自行車夜間行駛安全性的“閃爍”裝置,在第四問中還要求對設(shè)計方案進行優(yōu)化和評價,這就直接考查了學(xué)生的學(xué)術(shù)表達能力和科技寫作能力。

       

      其余各省的考題中這樣的題目屢見不鮮,如2015年四川省的物理部分第9題聯(lián)系到了目前人們關(guān)心的嚴重霧霾天氣,并從“鐵腕治污”出發(fā)討論地鐵的運動,并且計算燃油公交的氣體污染物,這就極大增加了物理學(xué)習(xí)的實際應(yīng)用價值。可以看出,在平時的教學(xué)中如果能夠引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)日常生活中蘊含的物理應(yīng)用,就能讓學(xué)生在高考考場上遇到這樣的題目心里有底,從容應(yīng)對。特別是在回答非選擇題時,能夠?qū)︻}目給出的材料細致分析,從而給出清晰的回答和明確的解釋。

       

      第三,科技論文寫作有利于加強多學(xué)科聯(lián)系,對培養(yǎng)學(xué)生的綜合性能力有益。

       

      關(guān)注物理學(xué)科和其他學(xué)科之間的聯(lián)系,并在物理學(xué)科中培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)和道德情操是符合新課標的要求的。而且,在物理教學(xué)中加強學(xué)科聯(lián)系,不僅可以實現(xiàn)情感和價值觀的教學(xué)目標,同時也可以促進學(xué)生對各門學(xué)科的學(xué)習(xí)效果。

       

      科技論文的寫作可以培養(yǎng)學(xué)生簡潔明朗的寫作風格,提高學(xué)生的寫作水平和論證觀點的嚴密性。而在完成論文寫作中,學(xué)生不可避免的需要查詢資料并分析整理,這樣也會積累很多有用的科技素材,這不僅可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力,提高了閱讀能力和信息處理能力,同時也可以擴大學(xué)生的視野,對在語文課上的議論文寫作是很有幫助的。

       

      學(xué)生在論述物理學(xué)史上的一些物理發(fā)現(xiàn)的地位、物理人物的成就時,會聯(lián)系當時的歷史背景和社會形勢進行分析,并對科學(xué)家所處年代的政治經(jīng)濟情況有所了解,特別是物理學(xué)的發(fā)展常常會受到哲學(xué)宗教以及國家政局的影響,因此訓(xùn)練學(xué)生的科技論文寫作過程也潛移默化地影響了學(xué)生對政治歷史的理解。

       

      如果讓學(xué)生分析獵豹適合奔跑、魚鷹能夠捕魚的物理原理,不僅能促進學(xué)生對物理理論的理解,學(xué)生還能對生物的生活習(xí)性和體態(tài)特征有更深的感受,對生物學(xué)的學(xué)習(xí)也會更感興趣。

       

      物理和化學(xué)之間的聯(lián)系就更為緊密了,為何收集氫氣試管開口朝下、為何收集氯氣試管開口朝上,為何我們可以通過火焰的顏色或者液體的色彩來初步判斷化學(xué)實驗的產(chǎn)物,這里面都蘊含了大量的物理道理。

       

      物理和體育就更有關(guān)系了,在投鉛球時為什么老師強調(diào)出手速度要快、角度要成45度左右,為何跑步時手臂要前后擺而不是左右擺,這些都是可以用物理知識來解釋的。所以學(xué)好了物理,對提高體育成績也有好處。

       

      教師在物理教學(xué)中應(yīng)該有意識地布置一些與物理知識有關(guān)的科技論文寫作任務(wù),鼓勵學(xué)生多關(guān)注最近的物理進展、科技發(fā)明,引導(dǎo)學(xué)生自動發(fā)掘生活中的物理學(xué)應(yīng)用,從而真正提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和思考能力。 高中物理新課程標準要求學(xué)生能通過物理課程學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能,了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用,關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。而科技論文寫作可以在教學(xué)中實現(xiàn)這一課程目標。

       

      5、總結(jié)

       

      通過如上三點論述,可知在物理教學(xué)中重視物理科技論文寫作,不僅可以提高物理教學(xué)效果,增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣和積極性,幫助學(xué)生提高物理知識理解能力,還能夠提高學(xué)生的寫作水平,并讓學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)學(xué)科間的聯(lián)系和影響,從而促進學(xué)生的全面發(fā)展。

       

      編輯點評:科技論文寫作是改變這種現(xiàn)狀、實現(xiàn)這些新課程目標的一個有效途徑。這些目標的達成并非易事,需要從物理學(xué)本身的學(xué)科特點出發(fā),深入研究中學(xué)物理教學(xué)方法才有望實現(xiàn)。撰寫者可參考以上相關(guān)內(nèi)容進行寫作。

      天文學(xué)相關(guān)知識范文第5篇

      【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)史;教學(xué);結(jié)論;探索

      一、前言

      在實際的教學(xué)中,我們教師大部分都直接將知識傳授給學(xué)生,并沒有講述數(shù)學(xué)家們在探索過程中的困惑和思考以及最終的解決問題的過程,讓學(xué)生認為知識的產(chǎn)生是一個簡單的過程,不利于學(xué)生的認知和發(fā)展,也不利于探索和創(chuàng)新精神的塑造.數(shù)學(xué)課堂上讓學(xué)生了解知識的發(fā)展變化是不可或缺的,然而應(yīng)試教育的壓力,尤其是高中數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)的繁重,升學(xué)率的壓力下,教師只能抓緊一切時間講授掌握知識.另外,一部分教師自身也缺乏數(shù)學(xué)史的相關(guān)知識,歷年來的教師培訓(xùn)中對數(shù)學(xué)史的忽視,也讓數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中缺失了地位.在新課改的理念下,將數(shù)學(xué)史滲透數(shù)學(xué)教學(xué)課堂是探索的一個方向,然而具體的實踐途徑仍然需要我們?nèi)ニ伎?

      二、蘇教版高中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)史

      數(shù)學(xué)史在教科書中有著重要的地位,教材中的一些數(shù)學(xué)史料對數(shù)學(xué)知識起到聯(lián)系和配合的作用,我國課程改革后蘇教版教科書為教師和學(xué)生提供了大量的數(shù)學(xué)史的素材和資源.

      (一)數(shù)學(xué)史的主要分布和內(nèi)容

      目前蘇教版高中教材內(nèi)容涉及代數(shù)、幾何、微積分的基礎(chǔ)領(lǐng)域,各有其側(cè)重點,如必修1以函數(shù)為主,必修5則含有數(shù)列、解三角形與不等式.而選修系列中側(cè)重于圓錐曲線和導(dǎo)數(shù),將各本教材的課時數(shù)與含有數(shù)學(xué)史內(nèi)容的素材進行統(tǒng)計,必修1含有數(shù)學(xué)史章節(jié)6節(jié),覆蓋率15.8%,必修2含有數(shù)學(xué)史章節(jié)7節(jié),覆蓋率19.4%,必修3含有數(shù)學(xué)史章節(jié)20節(jié),覆蓋率55.6%,必修4含有數(shù)學(xué)史的章節(jié)6節(jié),覆蓋率16.7%,必修5則分別是8節(jié),占比23.6%.

      具體到內(nèi)容,算法教學(xué)中基本都含有數(shù)學(xué)史內(nèi)容,其次是數(shù)列和集合.具體的呈現(xiàn)情況,如集合主要是以旁注的方式,講述數(shù)學(xué)家的基本簡介.函數(shù)部分則輔以閱讀材料,以數(shù)學(xué)故事的方式嵌入.算法部分則是以數(shù)學(xué)問題來凸顯.

      按照教科書的頁面設(shè)計情況,數(shù)學(xué)史主要以旁注、閱讀材料、探究案例等方式來呈現(xiàn).

      (二)數(shù)學(xué)史的價值

      1.在知識與技能方面的價值,學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中死記硬背的偏多,并沒有完全掌握和理解所學(xué)的數(shù)學(xué)知識.結(jié)合數(shù)學(xué)歷史可以拓寬學(xué)生視野,了解數(shù)學(xué)家們的探索過程,體會知識和生活的關(guān)系,降低學(xué)生掌握了解數(shù)學(xué)知識的難度.

      2.幫助學(xué)生建立系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò),通過數(shù)學(xué)史實了解數(shù)學(xué)知識的形成,建立一定的知識體系,追蹤數(shù)學(xué)發(fā)展的足跡,形成數(shù)學(xué)知識的時間結(jié)構(gòu)鏈.如在講解復(fù)數(shù)第一章時,從社會生活和數(shù)學(xué)自身發(fā)展來看數(shù)的發(fā)展,演繹數(shù)的變化,使學(xué)生在心中構(gòu)成比較完整鮮明的知識系統(tǒng).

      3.培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率.如在“算法案例”時,設(shè)計了一個解決“韓信點兵—孫子問題”,以故事的方法呈現(xiàn),激發(fā)了學(xué)生的求知欲,運用數(shù)學(xué)史的相關(guān)知識背景提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,用主動探索的方式來代替被動吸收.

      4.培養(yǎng)思維創(chuàng)新,例如,在講授任意角時,蘇教版教材講述到:巴比倫人就習(xí)慣將圓周劃分為360度,來界定每分劃為60秒.那么巴比倫人是如何想到的,這來自他們長期不懈的天文觀測,巴比倫人把一晝夜均分12個時間,把黃道星座劃成12個,把圓周劃分為360份,每一份定為一度,這無疑成了后來60進制的源頭.

      三、蘇教版高中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)史的課堂應(yīng)用

      (一)以培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)素養(yǎng)為目的

      高中階段是進行科學(xué)素養(yǎng)教育的關(guān)鍵時期,需要閱讀有關(guān)數(shù)學(xué)家的生平事跡和成長經(jīng)歷,這對端正學(xué)生科學(xué)態(tài)度和提高學(xué)生科學(xué)研究能力具有積極的意義.

      如我國數(shù)學(xué)家陳景潤的故事,在他大學(xué)的時候,一天晚上圖書館的人都相繼離開了,陳景潤還在鉆研探索,卻忘了閉館時間,直到發(fā)現(xiàn)已經(jīng)鎖門了,依然無所畏懼,干脆直接依舊研究他的數(shù)學(xué)問題.

      有次陳景潤在路上靈光一閃,想到一個數(shù)學(xué)問題的解決方法,就停下思考,直到被前方的一個騎自行車的人提醒他擋道了才晃過神來,繼續(xù)向前走的時候仍然沒有停止思考,結(jié)果又撞上了電線桿.周圍的人都將他當作了傻子,可見陳景潤對數(shù)學(xué)科學(xué)的沉醉.

      (二)培養(yǎng)學(xué)生正確的思維方法

      以兩角和與差的三角函數(shù)為例,很多學(xué)生并不了解兩角和與差的正余弦公式的產(chǎn)生背景.從三角發(fā)展史中可以知道,三角學(xué)中很多公式都利用幾何圖形證明得來的,而且其中主要是因為三角函數(shù)表的需要才研究出了眾多的三角學(xué)公式.而最早,三角常常用在天文學(xué)的運算中,為了方便運算,弦表被廣泛運用.一些數(shù)學(xué)家思考如何使用特殊角度來表示一般角度.古希臘數(shù)學(xué)家托勒密提供了兩角和的正、余弦公式的幾何方法證明.通過閱讀材料的方式,將這一產(chǎn)生背景講述給學(xué)生,其反映了數(shù)學(xué)中解題中一種常用的思想方法—數(shù)形結(jié)合.要想證明兩角和的正余弦公式,則需要掌握托勒密定理.用托勒密定理來求證兩角和的正余弦公式,也正是對一般問題特殊化處理來尋求解題的策略.

      通過這樣的數(shù)學(xué)史的方式融入,有助于訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)學(xué)思維,發(fā)展學(xué)生的智力.同理,對于其他的數(shù)學(xué)問題,一些歷史名題也可在教材的習(xí)題中出現(xiàn),為學(xué)生的自主性的思考提供思維空間,開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

      四、結(jié)語

      數(shù)學(xué)其實是講究前因后果的一門學(xué)科,無數(shù)的數(shù)學(xué)原理和定理都是數(shù)學(xué)家們嘔心瀝血得出的結(jié)論,每一個發(fā)明或發(fā)現(xiàn)都需要科學(xué)家們不斷的嘗試.數(shù)學(xué)史反映了數(shù)學(xué)知識的演變和發(fā)展過程,我們應(yīng)當將更多的數(shù)學(xué)史知識融入教學(xué)中,去加深學(xué)生的理解,實現(xiàn)數(shù)學(xué)史的教育教學(xué)功能.

      【參考文獻】 

      [1]蔡宏圣.數(shù)學(xué)史視野下“方程意義”的教學(xué)重構(gòu)[J].小學(xué)教學(xué):數(shù)學(xué)版,2017(7):53-56. 

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