寻找北极星观察北斗星活动的设计.docVIP

奇妙的星空 六安市新中学 张承勇 在一次安全教育的课堂上，老师（布置了一份家庭作业）提出一个问题：“如果夜晚在野外迷路了，如何认准方向实施自救？”同学们叽叽喳喳地讨论起来，有的说：“用指南针！”有的说：“根据北极星来判定，书上说郑和航海就是根据北极来确定方向。”有的说：“用手电照树木，根据枝桠茂密程度来判断，枝桠茂密的一侧向南。”有的说：“用GPS来定位和导航，还能根据地图选择路线和方向！”有的说：“打卫星电话给110，进行求助。”……老师总结道：“同学们的回答很好，你们的答案大致可分为2类，一类是利用自然条件，另一类是利用工具。”“如果同学们夜晚外出，为了防止野外迷路，一般要配备手电、指南针等工具，有条件的可配备GPS导航仪和卫星电话。如果忘记以上工具，则要掌握根星空来判断方向的方法。”最后，老师要求同学们课下请家长帮助，探究2个问题：一是如何找到北极星并根据它判断方向，二是GPS导航（卫星电话）到底是怎么一回事。 活动示例：寻找北极星，观察北斗星的旋转 为了完成这一任务，小明回家后请求爸爸妈妈帮忙，和爸爸妈妈一起完成了这一任务，并且还有更大的发现！ 活动前准备： 1．查阅关于北极星的资料和寻找方法，做好重要记录。 北极星北极星与地轴在一条线上，并且在北极的正上方，不会因为地球的自转而改变，所以可以用来确定方向。由于它相对较暗，往往要借助于北方星空中比较明显的北斗星或“W星”（或“3字星”）来寻找。如何寻找北极星方法一：找到“杓子星”（北斗星），沿“杓”口两颗星连线方向，向外延伸两颗星间距的五倍左右处的一颗相对较亮的那颗星。（“杓”口两颗星连线方向始终指向北极星） 方法二，找到北方较亮“W星”（或“3字星”），将字母“W”两外侧延长，构成一个角，北极星在角顶点与第3颗星连线的延长线上，距离第三颗星的距离约为第三颗星到顶点距离的5倍（或者：距离第三颗星的距离约为1、5两颗星间距的2倍）。 方法三，北斗星与“W星”（或“3字星”）大致关于北极星对称。“杓柄”自外向内第三颗星与“W星”第三颗星大致关于北极星对称。 意外发现资料上说北斗星一天之内绕北极星旋转一周，它的“杓柄”沿顺时针方向运动，古人航海可以用它来确定时间呢！所以几个小时内应该能够看到明显的变化。小明希望爸爸和妈妈陪他观察这一现象。2．观察条件及器材 时间：春夏季节，天气晴朗、月光暗淡（或没有月亮）的夜晚。 地点：郊外，相对空旷、平坦的高地 器材：手电筒、笔、白纸、画板、石灰粉、2根约2米长的竹杆、细绳、指南针、量角器、花露水（或防蚊虫药水）、食物、水、2米见方的雨布、收音机 观察活动： 终于等到天气晴朗的周末了！小明和爸爸妈妈准备晚上出去疯狂一晚，天没有黑就来到郊外农村一个农民伯伯家空旷的晒谷场上。小明和爸爸在地面上铺好雨布，妈妈把物品放在雨布上，一家人坐在雨布上一边吃着晚餐，一边听着收音机，等待夜幕降临。爸爸动情地说：“小明啊，谢谢给了我们这样一个机会，让我们一家能在一起享受如此美好的夜晚啊！”妈妈也说：“是啊，很久没有感受这样美好的夜景了！”小明开心死了。 夜幕终于降临，天上的星星闪闪发光，“杓子”清晰地闪烁在北方的星空。小明先记下此刻时间21：00，然后用石灰粉在晒谷场上点一点，自己站了上去。爸爸手持竖起的竹杆，在北斗星一侧移动，竹杆的顶端恰好与“杓子”星“杓口”的那颗星重合，这里他让爸爸在竹杆的着地点用石灰粉点一点。他沿着“杓口”延长线方向轻松地找到了北极星！妈妈也手持竹杆在外侧移动，竹杆的顶端恰好与北极星重合时，他让妈妈在竹杆的着地点用石灰粉点一点。接下来，他让爸爸妈妈帮忙，把自己和妈妈留下的石灰点用细绳连起来，自己把指南针摆放到细绳下面，用手电筒向下照，果然细绳的投影与指南针是重合的！小明可高兴了！ 　为观察北斗星的旋转现象，他准备每隔一个小时重复观察一次，每次记下爸爸所点下的石灰点。一家人一会儿坐在雨布上谈心、讲故事、听收音机，一会儿站起来唱歌、跳舞，可快活了！一直疯狂到凌晨3：00! 最后，在爸爸妈妈的帮助下，他利用直尺、量角器等比例在白纸上记下所有点的位置。他发现：北斗星每天是绕北极星逆时针运转的！ 他还用同样的方法，换一个地方，用石灰粉在晒谷场上点一点，自己站了上去。爸爸手持竖起的竹杆，在北斗星一侧移动，竹杆的顶端恰好与“W星”的第三颗星重合，他让爸爸在竹杆的着地点用石灰粉点一点。他沿角??点与第三颗星边线的延长线方向也轻松地找到了北极星，并让妈妈也手持竹杆在外侧移动，竹杆的顶端恰好与北极星重合时，他让妈妈在竹杆的着地点用石灰粉点一点。同样得到细绳的投影与指南针是重合的结论! 成果展示： 在爸爸的建议下，小明写了一篇日记，记下一家人快乐经历。小明还上网查阅到北斗星四季的方位，并在白纸上记录下来。他把观察的