高职院校天文公选课的新探索

于 彤 张天擎

北京电子科技职业学院 北京 100176

天文普及教育对国家的科学技术和经济发展具有非常重要的作用，发达国家的中学与高校都普遍开设天文学课程[1]。美国国家天文学联盟副主席肯•威尔科克认为：“对于学生，天文学是检验他们一生对科学兴趣的最好方法。”[2]

我国的学校天文教育与发达国家相比还有较大差距[3]。我国现有职业院校1.17万所，年招生928.24万人(2018年)。尽管很多高校都开了天文公选课，但课程开设和规范程度还很不完善，很多高职学生天文地理知识贫乏[4]。据2018年我校学生的调研数据显示，约80%的学生不能辨认北斗星，75%不知道四季更替的原因，很多学生热心于《星座与运势》等带有迷信色彩的书籍及网络信息。因此在高等职业院校(以下简称“高职”)中规范天文选修课教学，普及天文知识，是非常必要的。

我校将趣味天文第二课堂升级，2009年开设星空探秘公选课，至今累计选课人数528人次。随着课程的不断总结和改进，星空探秘课程已成为学生喜闻乐见的一门公选课。本文论证天文公选课的必要性，介绍天文公选课的实施，探讨天文教育的特征与模式，提出天文公选课所面临的问题及对策。

1 天文公选课开设的必要性

按照教育功能理论，天文教育是提高职业学校学生科学素养的重要环节[5]。天文学与科学诸多领域存在天然联系，天文知识很容易激发学生科学探索的热情，帮助学生掌握科学思维方法，树立正确的宇宙观。

高职学生普及天文知识，有利于破除迷信、反对伪科学。天文研究天上存在的现象，很多迷信也恰源于天上。一些学生相信生肖星座与运势的所谓对应关系，有些出版物过分吹捧这些论调，不利于社会良性发展。天文知识的普及可使学生树立正确人生观和科学思维方法，利于破除迷信和伪科学。

从2012年起进行广泛调研，就天文选修课累计收回432份问卷。被调查学生涵盖高职生和中职生，来自4个学院的11个(含3个艺术类)专业。

问卷统计显示，有学习天文知识愿望的占91%；获取天文信息的途径方面，少于2种途径的学生占47%(问卷提供6类途径)，用过5种或以上途径的仅占2%，其中绝大多数人是由网络或电视了解天文信息的。可见多数学生希望了解天文知识，但获得知识信息的途径很少。从天文基本常识的答卷结果看，学生了解的天文知识很肤浅且零散。

学生对天文知识的兴趣点主要在星座与人生、外星人与UFO、流星及日月食、小行星撞地球、黑洞等方面。

表1是学生回答的选课动机统计表(多选)，可看出多数学生选课动机是积极的。学生希望拓展知识面和提高素质，但也有部分学生选课目的是为修够学分，这与目前供学生选修的课目数量不多有关。高职学生的天文基本常识匮乏，渴求天文知识，具有学习的动力。

问卷还基于家庭住址的观星条件、对夜空的关注情况等项目，统计了学生对天文实践的兴趣度，研究了远郊区县的天文观测条件乃至近年来北京夜天空光的变化趋势。

表1 学生选课动机分布表(含多选)

2 天文公选课的教学实践

2.1 教学目标

公选课应根据学生特点设置教学目标[6]。公选课面向全校各类专业学生，我校大部分是三年制高职学生，另有五年制高职生约占20%。学生数理基础较差，天文知识肤浅且零散。吸取相关院校的经验，根据我校调研学生情况[7-11]，将天文公选课教学目标定位在两方面：一是了解天文常识和科学史，拓宽知识面，形成科学思维习惯。二是了解天文新方法、新成就和新进展，激发对天文的兴趣。

2.2 教学内容

主导思想是打破纷繁复杂的天文知识体系，根据既定教学目标制订教学内容。经过教学探索筛选出一些重要和趣味性强的部分，作为天文公选课的主要内容。制订课程标准时设计两条主线：一是天文现象与天文观测，因为从现象入手的教学更容易被学生接受。二是借助新成果引入天文知识，提高学习兴趣。

教学内容的趣味性在公选课中显得尤为重要[12]。生动有趣的题目更能吸引学生关注，例如，第二课《从干支纪年谈起》，最后一课《外星人存在吗》等。课堂经常选择有趣的事例或经典故事引入教学[13,14]，利用名人典故、科学史话等，活跃课堂气氛和集中注意力。还介绍一些重要天文成果产生的背景，对学生的思维习惯和能力起到潜移默化的培养作用[15]。

公选课没有固定教材，项目组编纂了一套讲义，汇集包含网络在内的多种资源，经过筛选重构，现已筹备出版。讲义涉及经典核心知识、历史、研究方法、趣味实验、天文新发现等。教学内容动态变化，紧跟科技发展形势，也是教学内容之一大特点。

2.3 教学方法

多媒体和主题讲座等手段非常适合天文公选课。多媒体教学容纳大量知识信息，展示丰富多彩的图片和视频内容。采用多种教学形式如主题讨论、调研报告、夜空观测、记录讲评等，满足信息交流、活跃气氛的要求，学生在活动中既学习了知识，又提高了思维水平。

例如，首次课开篇视频《空间旅行》[16]，用多媒体课件演示从教室出发，由近及远渐渐远离地面、地球、地月系、太阳系、银河系……直至宇宙边缘。假想的旅行展示了宇宙之大给学生以震撼，学生正确认识人类在宇宙中的地位，进一步激发天文兴趣。这个开篇为学生所喜闻乐见，也得到学校教师的好评。图1为天文公选课课堂。

图1 天文公选课课堂

实地观测是课程必不可少的重要环节。利用我校现有的星特朗CGE及博冠马卡等系列器材，组织学生进行天文观测，在不同时段指导学生进行特殊天象观测与记录。这些观测活动有：月相观测、星图使用、纬度测量、全球环保学习与观测(GLOBE at Night)活动[17]、日晷制作等。针对城市光害研究[18]，还学习使用星图软件[19,20]、虚拟天文台数据下载[21]等。这些活动常关联浩繁的知识、历史知识及常识。

2.4 课程考核

根据天文公选课的特点，采取灵活多样的方式考核。考核成绩主要由参与度、课业成绩、小论文成绩和综合文献查询等4部分构成。经过近几年的教学实践，总结了一套适应天文公选课的考核方法。

采用观测天象记录、知识竞赛、讨论天文新发现、撰写小论文等方式，考核学生对天文知识与技能的掌握程度。例如，2016秋季，根据新视野号飞掠冥王星的主题开展了深入广泛的讨论；2018年利用纪念霍金的热点，充实了有关宇宙论的知识。

学生结课论文的评价应侧重质量，学生针对所感兴趣的内容发表看法，写出自己的认识或观点，不能抄袭或下载，引用文献要注明出处等。促使学生发挥出主观能动性，写出言之有物、观点明晰的论文。结课论文培养了实事求是的科学态度和严肃认真的治学精神。

3 若干问题的思考

天文学是对人类文明影响最大的学科之一[22]，天文学与社会政治、宗教、文化、艺术等领域也有久远的关系。天文学的基本知识，对于高职学生是值得学习的。通过天文知识学习和观测活动，使高职院校学生获得关于天体和宇宙的各种知识，科学地认识宇宙，了解宇宙环境和探索宇宙，开拓学生视野，提高科学素质。

3.1 授课内容与方式

天文公选课内容包含天文学简史、认识星空、天球坐标系、天体测量、太阳系、恒星和星系、现代宇宙学等。实践包括天文望远镜观测、星座辨认、行星观测、其他天象观测、简易仪器制作等。根据学校条件可对以上内容进行取舍。

针对天文公选课特点，理论内容采用课堂讲座方式为主、视频材料和学生讨论为辅的开放式教学模式。实践部分可适时做基本观测实习，或针对当时特殊天文现象组织观测活动，丰富和活跃学生学习内容。还可参与适合大中学生的梅西耶马拉松、GLOBE at Night、科德维尔天体搜寻等活动[14]。

3.2 天文公选课的实施效果

利用期末的调查问卷，统计学生对天文公选课的基本评价。表2所示为2018下半学年的数据统计。结果显示，认为天文公选课“有用”和“有收获”的都占到90%以上。

表2 学生对天文公选课的基本评价

4 结语

高职院校开设天文公选课仍有以下需完善的方面：定位教学目标、教学如何平衡系统性与趣味性、合理使用资源、实践活动设置、观测器材购置等。

天文公选课的目标应该是：了解天文发展历史、研究方法和成果，拓宽知识面，使学生形成科学理性的思维，培养克服困难的意志。

课外作业对学习效果影响颇大。作业形式可以是对某个科学问题的思考、阅读后的讨论、调研报告、观测记录等。布置作业要保护学生学习积极性，激发其探索兴趣。

在结课论文讲评时还发现一个现象，文科生的学习感悟和追求往往与理科生有所不同。在知识的本体之外，学生更侧重天文奥秘中蕴含着的人类思想的美丽，更善于理解星语、品位内涵，悟出做人的道理，自我培养净化的心灵。教师不妨将这一学习特点和感悟，引入天文选修课目标中，使理科学生具有更高的人文素质[23]。