天文课作为基础科学之一为什么一直没有在小学或者初中单独 ...

梦想镌刻时光光x

之所以没开是遇到了哪些困难？主要是因为天文器材太贵，缺少人才，需要高等数学知识吗？

carol17

作为一个教过小学天文的教育学大三学生来强答一下
        在北京的一些天文特色学校（海淀区真的不少），小学的天文课是确实有的，只不过是以“课后一小时”为形式，本质上还是有过去的“兴趣小组”的影子，但是也保证了学习天文的都是对天文感兴趣的学生，学习成果更好，海淀区教委一直在大力推进各校的特色校本课程教育，天文是很多学校的选择，在此方面有名的学校很多，比如说中关村二小，图强二小等等，只不过碍于教育资源的不平衡，很多学校不具备开设天文课的条件，师资上更是难找，因此也无法发展本校的天文特色教育，当然我们也看到了像刘博洋大佬这样真心做事推进中小学天文教育的人在涌现，但是教育资源不平衡是长期的问题，解决问题需要时间，未来还是大有可为的。

小菊花之米

　　我觉得这真是个复杂的问题。
　　这个问题的答案是：应该有独立的天文学内容。而且，国外一直是有的。
　　先说说他们总的情况，之后再谈谈我们的情况和我认为的原因。
　　我想在课程的内容设置的角度上做个比较。
　　为什么我们的课程中，天文学的内容，即便是有，不仅内容少，而且还支离破碎，分散在这么多门课之中。
他们的情况
　　2010年发布的下一代的科学课标准（NGSS）也包括了天文学的内容
　　在美国科学教师协会（NSTA）上，就有NGSS的介绍
　　http://ngss.nsta.org/AccessStandardsByTopic.aspx



所有ESS1的内容，都是关于天文学的核心概念（Disciplinary Core Ideas）。
所谓的核心概念。简单的说，就是教学目标

就小学阶段而言，下一代的科学课标准（NGSS）中，1年级和5年级各有两个Topic是关于天文学的
1. Space Systems: Patterns and Cycles
这个是适合于一年级的

5. Space Systems: Stars and the Solar System
这个是适合于五年级的

　他们的课程有两个特点：
第一、天文学作为地球科学的一部分，是科学课体系的一个内容，
第二，在他们的课程设计中，同样主题的教学内容会在不同年份里重复出现。
比如上面提到的：1年级和5年级各有两个Topic。
由于这两种设置，我见到的国外的科学教材，每一个学科的内容都会有，而且都会在六年里重复出现。因此它们每个年级的科学课本，都是动辄几百页的一厚本。


（这是G3的科学课本，注意教师用书的页码已经有900页了）
然后，再说说我们的情况

ａ.科学教育的欠缺
@One Two  提到

目前来说，在中小学阶段能教授的天文学知识大都潜藏在别的学科之中。

　　但是这个观点有一个前提，课程的设置是只需要考虑教学内容的。
　　真的是这样吗？教学不仅仅是事实的罗列，而且是科学方法和科学视野的培养。

　　举个例子，为什么我们要研究“为什么恒星在白天是看不到的”这个问题？

　　因为研究这个问题，我们就可以知道，恒星的可见度，是和恒星和我们的距离和恒星本身的发光能力分不开的。所以，我们的太阳发光能力虽然只算中等，但是因为离我们最近，于是成为了白天唯一可见的恒星。

　　【我们的天空】如果将太阳替换成其他恒星 @柚子木字幕组

　　而在研究这个问题的过程中，学生能够掌握的，是构建一个模型是需要有“参数意识”的。

　　科学家用模型来解释现象，而所有的模型都是离不开参数，恒星能被人们看到的原因取决于两个参数的共同作用。对参数的把握和调整，对建立一个模型的有至关重要的作用。

　　在探究过程中，我们让孩子学习到了科学的一个基础部分，建构一个模型，并且设立一个参数。
　　
　　因此在后续的学习中（例如研究日月食的成因）学生会了解到建构模型需要关心参数，并且依据着观测的结果来，进行参数的修正和调整自己的模型。
　　具体一点，就是依据观测的结果（日食未必是每月发生一次）来修正参数（例如轨道倾角）来调整自己的模型（日地月之间的位置关系）

日食未必是每月发生一次



修正轨道倾角来调整自己的模型

　　这才是一个有科学感觉的，而且循序渐进的课程设计
　　因此，这样科学课程设置，是以科学素养和科学方法的循序渐进为核心的。它有两个特点，“科学的意识”和“知识体系的意识”
　　所谓的“科学的意识”，是把科学家看待问题的视角和方法融入到教学的设计中来.
所谓的“知识体系的意识”，是把这种目标以成体系的，循序渐进的方式，来设计出一个教学体系来
　　而我们国家正好相反，是以内容的循序渐进为核心的，我们的科学教育还停留在教授知识的层面上。
　　这样的设计思路有一个很大的缺陷是：用初中三年的时间，学了他们用小学5-6年，加中学3年，一共9年所学习的内容。
　　在小学，我们基本上只上了“自然”。中学三年的时间，我们怎么教这么多东西，所以，天文学当然需要被“取舍”了。　　

　　再举一个具体的例子吧
　　有很多人提到了学天文学需要用很难的数学，天文需要观测但是没有条件。我觉得，这并不是关键。这其实是一个怎么教和如何教的问题。
下面的例子选自《science a closer look G2》这本书，题目是关于行星的


这本书上有这样的一个小实验：翻译过来大致上是：

1.在一张大纸上画一个太阳
2.距离太阳6cm画一个X形，X代表一个行星，画出一个经过X圆形代表经过这个X的轨道
3.按照上述方法，画出8个X形来，建立一个模型
4.使用（在教师的建议里面写到的，这是教师用书）棉线来量出每一个轨道的长度来，和最里面的行星轨道做一个比较，看看，最里面的行星轨道和最外面的轨道相比，相差多少？
稍微计算一下，就可以预见：最里面的轨道大约在36cm（派取为3）左右，而最外面则是288cm接近3米的长度！
然后再带领孩子阅读，特别是不同行星公转周期和距离太阳的关系

　　特别让他们注意是右面的表格！然后向孩子提问这样的问题：

　　你觉得在地球外面的行星绕太阳一圈的时间，会比地球绕日的时间长一点还是短一点？ 　　你觉得一个行星如果离地球比太阳近，那么它的接收到的太阳能比地球要多一点还是少一点？

　　这两个问题，其实是非常重要的！
　　它解释了一个原理：一个行星上的特别的环境，是和它所处的位置有关系的
　　或者更抽象的说，任何一种特殊的模式，都有一种特别的原因。比如，如果按照上面探索活动的结论，为什么金星反而是太阳系里最为炎热的行星？因为，金星上有更特别的环境，导致了它特殊的模式，那就是二氧化碳。

这些知识未必是准确的，比如这里用的是圆形轨道，但是这里面的科学思路确实很有价值的！我们的思路太局限在每一个孤立的点了，很少像这样能够把所有行星的特点都整理起来的教学思路，我们提到了一些很有趣的东西，我们却没有带给孩子其中的本质，科学的魅力和探索的力量。这真的有点可惜
　　教育这块的问题，基本上说完了。再说说另一个问题，就是科普的问题　　
　　ｂ科普的误解
　　有一次和一位仁兄聊天，我们谈到月相的教学。教学对象是小学孩子。我们有这么两种意见。
　　

　　我觉得应该是：先给孩子观察一个月月相日历的机会，然后再让孩子总结一下，月相的变化规律是什么。

　　他的意见是：应该教每个月什么时候，特别是农历的什么时候是什么月相，把月相和农历联系起来，这样孩子就知道什么时候是什么天象，可以用这个指导他的观测了。
　　
　　我说，如果这么做，是不是最后的结果就是。月相是从初一开始的，初一对应的是什么月相，初二对应的是什么月相，一直到初七，十五分别对应着什么月相，一个周期就这么上下来了？他说是的。
　　我当时问他，那么这样一来是否月相的周期变化，是从初一开始的，一直持续一个月一直到三十？
　　他想了一下补充说　不准确，毕竟周期不是整数，可能是初一的中午才能是朔的月相
　　
　　我说，我不是这个意思，你的意思是周期从初一开始一直到三十结束，那么为什么月相不能从十五开始，直到下一个十五结束，这样的话，孩子对“月相周期”这个概念，不是一直固定在“从初一开始”了么

　　我不觉得他说的是错的，因为我可能更偏向于小学教育一点，我指出的问题对于大孩子，提一句就可以了。他的意见也很不错，而且是不错的操作指导。
　　但是我觉得，我们在概念的理解上，还是很不一样。我知道他说的是”天文爱好者“关心的事情，而科学课关心的其实是另一些东西。

在以前的回答中，我提到了科普分为三种：

1.业余化的科普
２.俱乐部型的科普
３.学校式的科普　　

简单的说，业余化的科普有这么几个特点：
科学知识本身并不严谨,但是直击关键.有很多的活动,可以在玩中体会到一些抽象的概念.



JPL 做的，制作彗星模型

俱乐部，顾名思义，是有兴趣的人看的，作为专业太简单，作为爱好则正好。因此，俱乐部式的科普：

给需要了解科学进展的大众，进行科学传播（有需要的很重要！）
更加专业的知识,而且有更多的知识细节，生动倒是其次
属于某个圈子里的常识和好玩的地方
从入门到高级均有指导



太空和望远镜杂志网站，有针对初学者的天象预报，也有针对高级爱好者的天象观测指导

个人认为，而俱乐部型的科普不仅仅是现今科普的主力之一，也是现在出现在小学科学教育中的主流。
我们其实见到的，国内大部分的科学教育,其实是属于"俱乐部式"的科普的，入门级别的部分。
我在文章中说　　

　　我们对“俱乐部式的科普”有两种误解
　　第一，我们以为把这些新的知识，必要的知识，必要的科学素养介绍给大众，这就是科普的全部了。但是忽略了一个前提：这是那些有需要的人才会去看的。但是如果没有需要呢？
　　第二，是对于传播的内容。这些东西,坦率地说,属于小圈子中的知识,对于大众而言,并不是那么有趣和重要，这还是由前面所说的原因所决定的，有兴趣才会看。
　　

还有

　　科普没有明确的分工，独立的地位。
　　因为我们没有独立的科学传播机构，因此科学大众化的工作就落在了，科研机构、学校、博物馆、杂志社、科学传播公司、和业余组织上
　　而我们又没有像他们，国外这样明确的分工。
　　因此，本该在不同的领域里进行的科学传播就变成了，大家都想抢到一个自己说话的位置。
　　这就会"鸡同鸭讲".占星学和星座的互相撕逼或许就在于此.
　　为什么不能人们关心星座就是为了了解一下自己的命运，同别人交往?
　　为了泡妞来了解星座又有什么不可以？
　　难道一个人关心星座运势的同时，又了解天文学知识就不行吗

　　因此，学校的科学课，自己的目标开发上缺少意识，内容上被其他的内容所代替。
　　学校教育，本来是应该保证科学的严谨，和方法的训练的。
　　但是，我们却把本该认真上的科学课，上成了“业余型科普”和“俱乐部型科普”的水平。
　　而大众，也会因为这种误解，而认为天文学教育其实没有必要。
　　这是个很可惜的误解，如果科普有独立的地位，有专业的科学传播机构，那有多好。这里，我特别尊重那些想要改变我们国家科学素养的人们，不过，我们传播的东西，的确是“科”的，但是并不是那么的“普”。我们的愿望很美好，但是内容和分工出了问题。


　　总结，为什么没有独立的天文学内容，除了科普的问题之外（问题不在科普本身），我们的教育思想除了问题。
　　教育思想上出了哪些问题？为什么缺乏科学思想和体系意识？
　　因为我们的学习，课本是唯一的内容，但是对于他们而言，课本只是学习内容之一。
　　
　　我们的课程设计思路，是以课本内容为核心的，或者说，以教授事实为中心的，
　　而这样的教学设计思路，是无法帮助学生了解到多种的学习技能，从而形成学习品质和学习能力。

　　举个例子，说说什么叫做很多种学习技能：
　　还是讲太阳系，如果按我们传统的思路，需要像孩子介绍各个行星的特点吧，而行星的特点就知识而言，确实是“不够基础”的
　　但是为什么不能够让孩子去主动的阅读，然后再完成一件写作任务：
　　如果要进行一场太阳系的星际旅行，你会经过哪里，都能遇到什么？
　　就像这个绘本所写的这样：

　　这里面，行星的知识也许并不那么“基础”。但是对于孩子来说，查阅资料，整理自己的发现，和使用科学的语言表达，却是极为基础的，学习所应包含的内容。
　　所以，问题又回到了什么是“基础”，得看你的视角是什么。
　　对于他们来说，整理你学的知识是最重要的，学习的内容——课本，只是学习的一个部分。
　　对于我们来说，一方面当然要把最重要的东西写在书本里，次要的东西当然就不用写了。否则，如果都要像数学语文那样学下来，怎么教呢？
　只是，到底是不是真的次要呢？

　　总结，我们的课程组织和内容选择，都是以“了解和掌握有用的知识”为核心的。而真正的学习，不是掌握现有的知识，而是学会追求知识。
　　掌握知识只是熟悉现在，而追求知识，孩子才能够把握住未来。
　　未来充满了不确定，我们希望的是，孩子是在未来，那些没有确定知识的地方，学会自己寻求知识，并且确定下来。这并不是放弃掌握知识，而是学会一种追求。
　　“把主要的知识放在课本里，然后学下来”。这种思路一个重要的结果就是：那些需要在学习中包括很多种学习技能的课程，天生就不是这样的课程设置方案可以容纳的。
　　所以，他们是有的，也应该有，只是我们没有。我们的课程设置，只适合在课本上按部就班学习的内容。


　　第二次修改于　2017年9月24日
　　第三次修改于　2017年10月28日
　　第四次修改于　2018年3月6日
附录：一个恒星课是怎么上的

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本来只想围观，看着看着居然忍不住也想答一发。

目前来说，在中小学阶段能教授的天文学知识大都潜藏在别的学科之中。

物理学：
从开普勒开始，天文学就告别了数学上的几何模型，并且开始与物理靠拢。自开普勒三定律之后，天文学上的各种理论公式基本都可以归进物理学。
另外望远镜的原理隶属光学，也自然会出现在物理教科书上。

数学：
小学数学课本中就有教授历法的概念以及相应的计算/换算，不过只是一小部分，只是囊括了时、分、秒，还有计算日期和闰年等等。
天文学中常用的视差与数学关系密切。
天球坐标系统似乎在高中数学中有提及。

地理学：
有一些天文学上的相关知识由于和地球相关，会收录到地理书之中，比如日月食，恒星日，太阳日，回归年、恒星年，岁差，不一而足。有时候介绍完地球还会顺道介绍整个太阳系家族。
记得高一人教版的地理教科书有一章就是介绍宇宙的，而且是放在第一章，可惜也仅仅是一章。

化学：
天体光谱分析，不过这个似乎涉及不多，可能只是在讲焰色反应时一笔带过。

那天文学剩下的还有什么？
被玩坏了的星座？
裹脚布般漫长的天文学史？
完全靠人品的观测？

我认为这三者正是天文学最有魅力的地方，可惜因为各种原因不受重视或是被曲解。

首先说说星座，星座之于天文学就相当于地图之于地理学。在家里墙上挂一张世界地图或者中国想必很多人都做过，但挂上一张全天星图的人一定是奇葩（唉我自己居然没干过…...）。当今民众对星座的概念大多停留在所谓的「黄道十二宫」，实际上这根本不是天文学上的概念，按1928年国际天文联合会对星座边界的划分，黄道经过十三个星座，多出来的是蛇夫座。而全天共有八十八个星座。

目前认为星座的概念源于古巴比伦，后来传入古希腊。多亏有那些闲得没事干又脑洞大开的古人们，我们现在能看到一系列很欢乐且无节操的星座神话：一会儿宙斯化身金牛（金牛座）勾搭美女啦；一会儿宙斯老婆赫拉又把宙斯的情人卡里斯托（大熊座）打成狗熊啦；过了许多年卡里斯托她儿子（小熊座）出外打猎不认识老妈准备把她杀掉，被宙斯发现于是把他也变成狗熊啦；还有珀尔修斯（英仙座）砍掉美杜莎的头之后，骑着飞马（飞马座）路过海滩，发现埃塞尔比亚公主（仙女座）被绑在礁石上准备献给海怪（鲸鱼座），于是用美杜莎的头将海怪照成了石头，救出公主，从此过上了性福生活（大雾）。

至于天文学史就更多好玩的故事了。很多东西其实我们只是知其然，不知其所以然：
圆周为什么被定义为360度，一天为什么是24小时？[1]
公历二月为什么是闰月？[2]
农历为啥又阴又阳？[3]
为什么会有闰秒？
人们是怎么发现光速有限的？[4]
伽利略真的看到金星比木星大8-10倍吗？[5]

人品这种东西的确非常重要。我一直怀疑全人类的人品都被第谷和开普勒两师徒败光了（万恶的人品守恒定律）。两师徒先后看到了在银河系内爆发的两颗超新星，而两人恰好又在天文学上有着极高造诣，对之后的天文学发展有着决定性的影响。但在1604年开普勒超新星爆发后，银河系已经「沉寂」了四百多年。

有时我在想，天文学缺少的，可能只是一颗超新星。

参宿四，我看好你。

划翔的青鸟纲

实名反对所有说天文学不是基础学科的答案。科学的雏形，很多就是为了解释天文现象的。维基百科对基础科学的定义
基础科学是研究
自然界最基本的事物与作用和之间的相互关系，以及规律的科学。按照
还原论的逻辑，一切的现象都可以追溯到基础科学的研究。
那些说天文需要牛逼的数理知识，实在是以偏概全。按大学学的天文学那套教学思路上的课，能教给小咱们十几岁的小萝莉小正太吗？依据个人或许不科学的三观，天文学大致可以分为天体物理，天体力学，天文观测学。按照天文学发展的＂先观测，再解释，再预测＂的历史顺序，其实是很合适教小盆友的。小学初中的小盆友知识储备不足的情况下，可以从观测现象教起，其实是非常有趣的。不仅如此，早点接触天文学，还能帮助孩子建立＂宇宙很大，我们很渺小＂的对大自然敬畏的三观。因此我要说这门古老的学科是非常有魅力，值得教给小朋友们的。
而事实也是如此。小学自然，初中科学还有地理都有涉猎。而全国中学生奥林匹克竞赛的出题理念也是如此呀^_^国赛的时候初中小盆友啥高等数学物理都不懂只要懂观测知识多关注天文事件都可以得奖哟！到国际比赛才需要数学物理知识，以应对变态的俄罗斯出题人那套三观，但这并不是本题讨论的范围。
回到题主的问题，不单独开课，是因为可教的内容不够多到单开一门课的量。相比小学学的语文数学需要教五六年的知识量，天文常识加上观测，教个半年一年就差不多了，因此才成为自然或者科学的一部分。几个需要教半年的学科（物理化学生物天文地理这样的）在一起攒一攒，可不就够从三年级教到六年级了么~