第三单元秋季星空。
一、本单元的教学内容和教材分析。
本单元由“秋季星空”和“冬季星空”两课组成。从本单元开始，将指导学生利用一年的时间对四季星空进行长期的观察和研究，观察星空的主要代表星座，发现星空的变化规律，使学生参与中长期科学**活动。秋季星空一课主要让学生通过初步的观察和制定观察计划，知道秋季星空的代表星座，初步发现星空的变化规律，让学生参与中长期科学**活动，经历科学**的过程。
冬季星空是在学生了解了秋季星空的主要星座及其运动规律的基础上，借鉴学习秋季星空的经验和学习方法，让学生开展对冬季星空的观察、记录、整理、交流活动。使他们在一系列活动中，了解冬季星空中的显著星座及其变化情况，特别是对自己观察的星座所发生的变化做进一步的了解和认识，从而激发学生的探求欲望，感受星空变化的无穷乐趣。
本单元是引导学生“参与中长期科学**”的起始单元，同时要求教师要尽可能参与到整个**活动过程中，从容面对学生在活动中所遇到的各种问题，及时给予帮助、指导和评价，本单元还是学习观察春季星空和夏季星空的前提。之前学生所经历的**肯定为本单元的**活动打下了一定的基础，之后的春夏星空的**活动是本单元活动的延续。
两节课之间的联系：两节课的观察对象相同，所以采取的观察方法是一样的，都是进行长期观察活动的起始，担负着制定观察计划的重任。观察计划的科学性、合理性、可操作性直接影响到后续观察活动的开展，因此，观察方法的指导是两节课共有的重点，都适宜采取定点定时观察的方法。
二、星空涉及到的一些概念以及有关的拓展知识。
1、什么是天球和天球视位置？
宇宙在肉眼中的总体形象，包括两方面的内容：一是人类的观测基地——地球表现为什么形象；二是地球以外的整个宇宙空间，又表现为什么形象。有目共睹，地球以外的宇宙直观上总是表现为一个以观测者为球心的球形天空，天体都分布在一个球面上。
这个直观的、布满天体的球形天空，称为（直观）天球。
天体在宇宙空间是无限地、立体地分布的，为什么人类看起来呈球面分布呢？原来，立体分布需要两个要素：方向和距离，才能体现。
我们平日之所以能感觉到周围景观和大多数物体呈立体分布，正是由于我们既能区分各物体的方向差异，又能辨别各物体距离远近的缘故。然而，在观察宇宙时，情况就完全不同了：由于天体如此遥远，以致无法判断天体距离之差异，分不清其远近、层次（除非一个天体，如月球，正在遮蔽另一个天体），所有的天体仿佛都位于相同的距离上。
我们可能分辨的，仅仅是天体方向的差异。四面八方的宇宙天体看上去等距，自然就构成了一个表象上的、以观测者为球心的完整球形天空。
由此可见，天体空间位置在肉眼中仅仅表现为一个球面——天球上的位置。天体在天球上的位置，称为天体视位置。如上述，视位置并不完全是“真”位置，它仅仅体现天体真实空间位置的一部分内容——天体相对于观测者的方向，对应着天球上的一个点。
2、什么是地平？
地球是一个球形天体，但地球上的人们无法直接观测到自己星球整体的真实状态（在太空工作的宇航员除外）。在他们眼中，地球仅仅表现为一个水平展开的、同天空相连的大地。这是因为，地球平均半径为6371千米；一个正常的人，如果位于平坦地表，能看到的仅是半径不到5千米、以地平线为边界的地面。
这部分地球表面，称为视地平。当然，视地平是凸出的，而且，人们也的确可以通过航船远去时先不见船身、再不见桅杆等现象，来判断海面或平坦视地平是凸出的。但是，这种凸出很微小，人眼通常察觉不到。
作为整个地表的很小一部分，视地平是如此地接近于平面，以致在人眼中，地球表现为水平展开直至天边的大地。
视地平或地平面的存在，使观测者在任一瞬间只能看到天球的一半。这可见的半球形天空，称为天穹。天穹在夜间表现为繁星密布的星空。
但在白天，由于大气层四下散射的太阳光（主要是阳光中的蓝光成分）太强，其他天体的光一般都被淹没，以致白昼天穹通常表现为仅见太阳的蓝天。
3、什么是天体视运动？
地球和天体都在不断运动，地球观测者及其视地平的空间位置始终在随地球运动而变化，天体之间，天体和地球之间，以及天体和观测者视地平之间的相对位置总在不断变化。然而，地球上的观测者不觉得地球在运动，不觉得自身及其视地平的空间位置在变化；相反，只觉得天体在相对于自己及其视地平运动。而且，正如他们感觉不到天体同自己距离的差异一样，也分辨不出天体距离的变化；只觉得到天体方向或视位置的变化，或者说仅看到天体是在一个球面上，即天球上运动。
由此可见，描述人眼中宇宙的总体形象，还应加上四个大字——“天动地静”。换言之，在地球上的观测者眼里，地球是静的，而天球是动的：天球上的天体在不断运动或天体视位置在不断变化之中。
天体、地球以及各地视地平的真实空间运动，虽然都是引起天体视位置变化的可能原因，但是，地球运动和天体运动，以及不同天体的运动，对于天体视位置变化的作用是明显不同的。
首先，作用最大的，是地球自转运动，因为观测者及其视地平每天都要随地球自转一周，观测者因此而看到所有的天体都每天绕自己运转一周，以致整个天球好像始终处于周日旋转之中。
第二，地球公转运动和太阳系内部的天体运动，虽然远不能引起每日360°幅度的上述视位置变化，但日积月累，也能导致天体视位置的明显改变。这是因为，这些天体距离地球较近，从公转的地球看同样在运动着的太阳系天体，其空间方向也会有明显的变动。
第三，恒星、星系等距太阳系太遥远，他们相对于地球的运动只能导致视位置的微小变化。
4、天体的亮度如何表示？
宇宙间的天体虽然不可胜数，但人眼在天球上所能看见的，却很有限。天体能否为人眼所见，以及它看上去的明亮程度，取决于天体的视亮度，即天体的光到达观测者眼中的强度。天体视亮度不仅依赖于天体本身的发光强度，依赖于天体的距离，而且同天体的光在行程中被星际物质和地球大气的消光程度有关。
天体视亮度通常用目视星等表示。这是因为，当初古希腊人将人眼可见星的亮度分为6个星等。（古希腊可见的）最亮的15颗星定为1等星，最暗的为6等。
以后，为保持资料的连续性，这种分等法被沿袭下来。
随着近代准确的光度测量技术的发展，人们不仅得知各星等所相当的实际照度，还发现原来人眼中的1等星，相互间亮度差异很大，这样，少数亮星只好升级为零星等、负星等。
5、人眼可见天体有哪些？
人眼可见的天体，如上所述，即目视星等6等或以上（数值小）的天体。这些天体，全天球不过6000余颗。他们分别是：
太阳，其亮度达-26.74等。
月球，满月时平均亮度为-12.7等。
五颗行星：水星、金星、火星、木星和土星。行星同月球一样，靠反射太阳光而可见。
因此，它们的亮度不仅因其到地球、太阳的距离，而且随它们与太阳的角距离的改变而改变。总的说来，这五颗行星都是空中的亮星。其中，相对比较暗的水星，平均亮度亦为0-1等。
金星不仅是五颗行星中最亮的一颗，而且还是星空中经常可见的头号亮星，其亮度可达-4等以上。
很少量的星系、星云和球状星团。这些天体都表现为云雾状斑点，且一般都很暗弱。
偶发或偶见的彗星和流星。它们一般也比较暗弱，但偶尔可亮于金星。
太阳以外的恒星。太阳系附近空间的一些恒星以及距离稍远但本身发光量较大的恒星，能为人眼所见。这样的恒星约有6000颗，比上述各类天体的总数（当然，不能包括业已消失的可见彗星和流星）还要多得不可比拟。
所以，人眼可见的天体几乎都是恒星，天球的主体就是恒星星空。
大部分恒星的亮度是稳定的，因为宇宙大部分恒星是稳定恒星。但也有少部分恒星的亮度，或者因恒星本身发光就不稳定，或者因双星交食（相互遮蔽）等几何原因，而有着可观测到的变化。它们是变星。
最惊人的变星是新星和超新星。它们是亮度爆发性增大的恒星，通常在几天内，其亮度增大分别达9个和17个星等以上，然后逐渐变暗。按现代天文学观点，恒星晚年一般要经历爆发性变化，新星和超新星现象就是这种变化的表现。
除个别罕见的超新星外，最亮的恒星是天狼星（-1.46等）
除此而外，天球上还有一条环绕整个天球的、有一定宽度的光带，这就是银河。银河是银河系（银盘）在天球上的投影，因为我们自身几乎就在银道面上，当我们沿银道面环顾时，银盘内大量恒星就密集成一环分不清细节的光带。不过，由于太阳远离银河系中心，我们向银心附近方向看时，恒星将最为密集，反之，将相对稀疏些。
因此，银河一部分较亮，一部分暗一些。
6、什么是天体的视大小？
宇宙间天体的大小尺度是千差万别的，但大天体看上去不一定大，小天体看上去不一定小。
7、天体的颜色是怎样的？
天球上的天体还表现出不同的颜色，有红、橙、黄、黄白、白、蓝白和蓝等色之分。恒星是自身发光的，恒星的颜色，体现其表面温度，正如一块烧红的铁在不断增高的温度下，将转而发黄、发白，甚至发蓝一样。行星的颜色也有差异，例如，火星发红，木星橙黄等。
行星是靠反射阳光而可见的。因此，行星的颜色差异主要来自行星表面物质对不同波长的阳光反射本领不同。例如，火星星光发红，是因为火星表面含有不少氧化铁之类的红色矿物。
三、各课具体辅导。
第12课秋季星空。
一、本课的教学内容有哪些，课时如何安排？
从本课开始，将指导学生利用一年的时间对四季星空进行长期的观察和研究，观察四季星空的主要代表星座，发现星座的变化规律，使学生参入中长期科学**活动。本课的活动准备意在引导学生课前对秋季星空进行初步观察；活动过程包括两个活动：活动一提出了交流的主题是北斗七星和仙后座的观察方法，活动二主要是制订研究星座的观察方案；自由活动是制作观星箱活动；拓展活动是让学生选定自己的星座进行长期观察。
建议：本课用2课时完成。第一课时完成第一个活动，第二课时完成第二个活动及其它活动。
二、本课的教学目标是什么？
能提出对四季星空进行**活动的大致思路，并能写出书面观察计划；在制定观察计划的过程中感知到交流与讨论可以产生新想法，并倾听和尊重其他同学的不同观点和评议；能用图画描述出北斗七星的形态特征。
能参与四季星空的中长期科学**活动；在活动中愿意合作与交流。
知道北斗七星，认识秋季里北斗七星在天空中的位置；了解秋季的星座（仙后座和大熊座）。
三、本课的知识点：
1秋季星空最显著的星座是什么？
主要是仙后座，其次是大熊座。在这一活动中，我们可以先让学生自主交流课前的观察和发现我们可以让学生试着说一说，并让学生说一说他们是怎样知道的，交流学生的学习方法。
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