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李老師於高年級自然在星體星座的學習,自己編製多媒體及藉由網路

(GoSkyWatchp)裡,讓小朋友由抽象的星空轉為親眼所見的形象,使孩子

不須因天候的變化,就可即時知道全天候星座位置。

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李老師不但介紹了星座盤的使用方式,更加上GoSkyWatchp網路的實際操作

,引發孩子學習興趣。

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北極星-星空中唯一固定於正北方仰角23.5度的二等星。(以台灣為主觀察區)

 春、夏之際,可用北斗七星中的天樞、天璇的5倍距離即可尋得北極星.

 秋、冬時節,可利用仙后座尋找北極星。

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如果想要好好了解星空的奧秘,就一定要到  「台北市立天文科學教育館

走一趟啦!

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(天文館最左方金色球體建築宇宙劇場)

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如果要觀察星空,當然就少不了觀測工具囉,俗話說:

工欲善其事,必先利其器嘛!

觀測星空最重要的工具就是「望遠鏡

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(圖為四、五吋折光赤道儀)

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至於"星座"是怎麼來的,大家知道嗎 ?

原來啊,星座的由來是源自於"古巴比倫"的牧羊人,古時候在野外放牧的

牧羊人們為了能在夜晚辨識方向,於是將星星成群加以命名成為"星座"唷!

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生活在地球上的你,知道從外太空看地球是什麼模樣嗎 ?   

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再將距離拉至更遠更遠,你知道銀河盤長怎樣子嗎?

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(圖為銀河系模型)

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宇宙的星系有不同的形狀,有的是「橢圓星系」(上圖),

有的則像我們銀河系一樣的「螺旋狀星系」(下圖)

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(圖為銀河宇宙)

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我們來認識太陽(圖為太陽的剖面圖)

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太陽的質量是(地球的333000)倍,(月球的2697.3萬)倍。

太陽的質量約四分之三是氫,剩下的幾乎是氦,包括氧、碳、氖、鐵、和

其他的重要元素量少於百分之二。

太陽的能量來自於氫融合成氦的核融合反應,太陽的核心每秒鐘聚變6.2億

噸的氫。它是天空中最亮的星體,視星等達到 -26.74

光從太陽到地球,大約需8分19秒。太陽光中的能量通過光合作用等方式,

支持著所有生物的生長,也支配著地球的氣候和天氣。

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接著我們來到天文館四樓的觀測室

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在觀測室我們可以看到大型的"天文望遠鏡"

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透過"天文望遠鏡",我們成功觀測到"太陽黑子"唷!

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小朋友必須注意的是,不可用月亮仰角觀測器觀測太陽,因太陽是恆星發光

發熱,會傷害眼睛

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小朋友太陽這章節需注意重點

1 何謂太陽(高度角、方位角)的變化及四季,(日出、日落)位置。

2   冬至的竿影必定比夏至長,因冬天太陽東偏南升起,西偏南落下。

3    夏至 的竿影必定比冬至為短,因夏至太陽東偏北升起,西偏北落下。

4 台灣中午竿影最短的一天是夏至。高度角為最大。

5   夏至這一天太陽直射北回歸線上,是白天最長的一天。

6   春分秋分太陽正東升起,正西落下。

7 一天中太陽的高度角為先變大、再變小。中午是一天中高度角最大的時候。

8 一天中太陽的高度角是造成日夜溫差的原因。高度角較低時氣溫較低。

9   太陽在天空運行的路線是一條圓滑的弧線

10   日出或日落此時竿影最長。竿影和太陽是相反方向

11   手臂伸直 ,往外平伸,表示 0   度。

12   日晷是計的工具,圭表是計的工具。

13   中午12時到下午4時,太陽的高度角由大到小。影子由短變長。

14   冬季,中午 12 時,太陽的方位偏南

15   1 月至 5   月太陽的仰角越來越大,8   至 11   月太陽仰角愈來越小

16   昊學可以利用自己影子末端到頭頂的連線與地平線的夾角推測太陽仰角

17   北回歸線,秋分中午12:00,太陽仰角約 67   度。

18   北回歸線上的國家,日晷的晷針都指向正北方

19   河南登封觀星臺是測量時間的工具,是南、北擺向。

20  元代建築的觀景台,一定放置北方一定放置在南方

發生日蝕的情況為太陽、月球、地球在一直線上,月球的陰影落在地球上。

日晷的晷針必須指向北方。表的影子在冬季時會是最長。

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台北天文館河南登封圭表示意圖    

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我們陽光下,一天中圭表的表影,會出現在圭上幾次 ? (中午12:00)一次

佑孳小朋友以下要注意的題型

   在台灣南北向的房子,能夠照射較多陽光,所以冬暖夏涼

   在台灣,冬至時中午由南面窗戶照進來陽光最多

   北回歸線上,春分、秋分、和冬至日,竿影都落向北方

   夏至日中天的仰角約 90   度秋分約 67 度,冬至仰角約 43   度。

   四季代表日中,春分秋分兩天,太陽在空中運行軌跡,大致相同。

   觀測太陽時,仰角最大 90   度方位角可達 360   度

   觀測太陽正確的方式是透過影子來觀察。

   太陽鐘是利用影子來判斷時間,日晷圭表竿影

    記錄太陽位置時方位角 90   度(東方) 180   (南方)   270   度(西方)

    一天當中,竿影位置的改變,主要是因地球自轉的關係。

    昊學 每天觀察同一根旗桿,下列那一天中午12 時影子最長   ?   中秋節、

            中元節、雙十節、清明節、元宵節。

    昊學觀察到同一年內的三天 12   :   00   太陽的高度角,分別為  43  度、67   度、

           90   度,請問那一 天影子最長  ?   

    昊學觀察到同學身高不同,所以影子長度也不同,但測量出來的高度角

            相同。(身高愈高不是太陽高度角就愈大)

    昊學在中午 12:0 0   測量太陽高度角為 8 8  度  ,請問這是幾月份測得  ?   

           3月 、 6月、9月、12月。

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    使用立體天空模型,觀測紀錄太陽位置變化,太陽、筆尖與底板中心點

            會位在同 一直線上

     使用立體天空模型,底板的北方要與實際的北方相合

        使用立體天空模型,底板中心點的 +   代表觀測者所在位置

 

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      秀姑巒山最接近正東方,郡大山東偏北方,玉山東偏南方。

      可以推斷夏至、春、秋分、冬至時日,看見日出情形。   

    台灣裝設太陽能熱水器,因地處北半球,所以太陽能熱水器面相南方。 

 

 太陽能熱水器,是利用太陽所發出的熱。 

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冬天穿較深色的衣服可以吸收太陽輻射熱較保暖。 是利用太陽所發出的熱

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    台灣裝設太陽能源板發電,因地處北半球,所以太陽能源板面相南方

太陽能源板發電, 是利用太陽所發出的光。    

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植物的葉因吸收太陽光 ,行  光合作用,利用能把二氧化碳水或硫化氫

變成碳水化和物的過程 , 是利用太陽所發出的光

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我們中國古代則將之稱為"天河"

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從"星軌"這張圖我們可以得知 兩項重要事實:

1.地球由西向東旋轉自轉                             2.北極星的位置幾乎不會改變


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如果要觀測星座,可以利用這個"旋轉星座盤"

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這裡要介紹一下:[天球儀]將無限大的天球縮小,使我們能夠從"造物主"的

宏觀角度看見全部的天空,這時眼前的星座都與地球上所見的"相反"


使用"天球儀"可以觀察不同緯度(地方)所見到的天空及四季的星座,更可以

了解天體在天空運行的情形。

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來到天文館,可以目睹這壯觀的太陽系"八大行星"模型。

冥王星已於2006年8月24日由第26屆國際天文聯合會通過第五號決議,正式

從九大行星中除名,降級為矮行星

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講到行星,我們來介紹一下"臺北小行星"             (圖為臺北小行星模型)

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介紹臺北小行星,就必須先了解中央大學天文研究所鹿林巡天計畫!


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二○○六年,"鹿林天文台"觀測到過去未被發現的小行星,之後國際小行星

中心正式公告命名為「臺北小行星」。            臺北小行星絕對星等(H)15.6

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(臺北小行星估計直徑約2-5公里,其大小約為蘆洲加三重腹地的總和。)

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這是美麗的"全天侯星座圖"

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這是璀璨的"全天侯星空圖"

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說到星空,我們每晚看到的星星以及它們所在的位置都不太相同,

那麼,我們要如何在滿天繁星中清楚的認識出它們呢???

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這是春天的星空:春季南天

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春天的亮星較少,我們要依靠"春季大三角"來找出主要星座。

春季大三角是由獅子座五帝座一 、牧夫座大角星、和室女座角宿一

三顆星所組成,在三角形的北方可以找到北斗七星


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這是夏天的星空 :   夏季北天

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夏季是一年當中銀河最為燦爛的時節,我們依據"夏季大三角"來尋找及辨認

夏季的星座星座。

夏季大三角是由天鵝座天津四天鷹座牛郎星、和天琴座織女星三顆

星所組成。
 

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這是秋天的星空:秋季北天

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秋季是亮星"最少"的季節,我們依據4顆亮度2~3等的亮星組成"秋季四邊形"

(秋季四邊形是由飛馬座的「室宿一」、「室宿二」、「壁宿一」和仙女座

的「壁宿二」等四顆星所組成。)

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這是冬天的星空:冬季南天

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冬季是亮星"最多"的季節,也是最適合觀星的季節,我們可以依靠

"冬季大三角"來找出主要的星座及星星。

(冬季大三角是由大犬座的「天狼星」、小犬座的「南河三」、和獵戶座

的「參宿四」三顆星所組成,藉由"冬季大三角"可以辨認出獵戶座。)

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而目前時值四月,目前最適合觀測的就是"獅子座"了

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佑孳冬令營時,最適合觀測的就是"獵戶座"了

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獵戶座屬冬季星座,天蠍座則為夏季星座,兩者在天球剛好差180度,所以

兩者都不會相見

獵戶座右肩有顆中文名參宿四的變星,可說是個亮度會發生變化的超長

周期變星,每隔2070日恆星亮度會由0.4等-1.3等間周期變化。

獵戶座左足有顆中文名參宿七的亮星,表面溫度達攝氏12000度散發藍白

色光芒,其恆星亮度達0.1等。

想要找獵戶座除了可以尋找獵人腰帶三顆明亮的星星,還可以利用

參宿四參宿七等亮星來辨認。

天蠍座

天蠍座屬夏季代表星座,大半位於銀河中,位於南方地平線上,其主星

心宿二(又名大火)於天蠍座心臟位置。

中國古代有一句詩(人生不相見,動如蔘與商)蔘(獵戶座) 商(天蠍座)分別

是獵戶座與天蠍座。

 

 結束了"天文館之旅",我們把鏡頭拉回到【佑孳】課堂上,來看看李老師

天文教學實況吧!

(圖為佑孳教導學生學習星座盤的使用)

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目前國際天文聯合會確認88個國際通用的星座,

 

不過因為台灣緯度的關係,我們只能觀察到84個星座。

藉由「星座盤」的輔助,可以幫助我們認識星星和星座;

(圖為星座盤,特別注意;星座盤上的星星全都是恆星唷)


恆星會發光,行星衛星慧星不發光,僅能反射恆星的光芒。

若題意:  觀測金星在夜空中放射光芒,所以它也是個恆星 ?     ?     ?    

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透明視窗最內圈同心橢圓中心點,就是天頂,表示仰角90度的位置,它

就是位於實際觀測時的頭頂正上方

透明視窗最外圈的邊緣上有方位的標示,這些方位點可連成一個 圓環,

代表實際觀測的地平線,也表示(仰角0度)的位置。

天頂地平線之間,畫了5條同心橢圓線,撱圓線之間的高度角相差

15度。透明片上一條條由地平線往天頂集中的曲線,則代表方位

 

而星座盤上的這些星星(恆星)由於地球自轉的緣故,全都是東升西落

星星之間的距離不會隨著時間改變,星座的形狀也是固定的。

星星星座位置變化週期為一年,所以每年相同的時間、地點看到的

星星、星座相同

每年七夕"牛郎、織女"來相會,所以星星之間的距離會改變的  ?     ?     ? 

  所以我們可以知到星星位置會改變,星星之間的距離不變的

小朋友要注意星座盤上標示的日期是國曆日期唷!

天空中唯獨一個正北方的二等星: 「北極星」幾乎不會移動

因此可以利用它(北極星)來辨別實際方位(正北方)

samwoo_7.gif羽彥面向北方觀測星空,晚上九點時,發現一顆亮星恰好在

對面大樹的正上方,那麼這天晚上十一點時,從羽彥同一位置觀測

這顆星星位置,將在哪一個位置    ?

samwoo_7.gif羽彥順著溪流,往上游方向走去,發現北極星在她的左方,

那麼溪流向那方向流  ?     ?     ? 

 

如何使用星座盤:

(1)觀測北天星空時,先利用指北針確認方位後,人面向北方。

(2)轉動星座盤,將觀測日期對準時刻,此時橢圓形視窗所呈現 就是

     當時星空。

(3)將星座盤盤面直立放在眼前,星座盤的北字朝下。  

(4)再將星座盤向上高舉,盤面朝下面向自己,對照星座盤與星空即可。

 

samwoo_7.gif羽彥分別在晚上8點、10點、12點時觀星紀錄,但忘了標示

時間,請看圖回答問題  ? 

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(1)請在(        )內填入正確方位。

(2)請填入正確觀星時間T1(        )  T2(        ) T3(        ) 

(3)我們在(            ) 季節,通常利用似M形星座(        ) 來找尋北極星。

(4)請A星星的位置在(        )方,其高度角(        )

(5)A至F星星的中,那顆是北極星(        )

(6)A至F星星的中,那顆是在天頂位置(        )那顆是在地平線上位置(        )

(7)A至F星星的中,那兩顆星星(        )(        )高度角位置相同。 

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samwoo_7.gif7月23日晚上10時,羽彥在東北方高度角80度的位置看到牛郎星

,請問5個小時後,牛郎星可能會在哪位置  ? ( 西北方高度角約50度    )

 

不過呢,由於「北極星」不是一顆很明亮的星星,所以不太容易用肉眼

直接觀測。所以,李老師教導孩子們在春、夏兩季時,依「北斗七星

裏頭「天樞」及「天璇」兩顆星的五倍距離來尋找「北極星」。

samwoo_7.gif清明節端午節時,我們該如何找北極星呢 ? 萬聖節 ? 聖誕節 ?

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春夏時節,則可以藉由「北斗七星」來尋找正北方的「北極星」。

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秋冬時節,則可以藉由「仙后座」來尋找正北方的「北極星」。

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提到星星的亮度星等來表示,星等的數值越小,表示亮度越亮

太陽-26等   天狼星-1.5等星   織女星 0等星   大角星0等   南河三 0.4等   

心宿二0.9等  牛郎星1等星   北極星2等星

   星星的顏色和它們的表面溫度有關,表面溫度越低,偏向紅色(老年期)的

恆星。表面溫度較高,呈藍色藍白色(幼年期)的恆星。

星星發出黃色光芒則是(壯年期)的星星。

夜晚觀星時,須攜帶照明的手電筒、利用橡皮筋套紅色玻璃紙於手電筒

前端減少光害、核對實際星空的星座盤、知道時間的手錶、及測量方位

指北針、及禦寒衣物


【※同場加映:大熊、小熊與北極星】

說到「北斗七星」「北極星」,就不能不提到「大熊座」「小熊座」啦。

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小編來考大家一下,請問~有人知道「大熊座」、「小熊座」與「北極星

的關係嗎?

不知道的沒關係,皺起眉頭搔著頭的,也來看看小編公布答案!

原來啊, 北斗七星是屬於大熊座 ,而透過其中天樞及天璇兩顆星的五倍

距離,我們可以找到用來能辨別定方位正北方的「北極星」 ,說得也巧

,透過「大熊座」所找到的「北極星」 ,其實就是「小熊座」的尾巴

所以當我們抬頭觀看夏夜的星空,我們可以看到大熊永遠都守護著小熊

身旁喔!

 

看了那麼多精彩的介紹,相信大家對星空以及星座有了更進一步的了解囉!

那麼,我們下一堂佑孳不一樣的自然科教學再見囉^~^ ^~^^ ~^^~^^~^^~^^~^

 

 

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