活动报告“流星雨之夜——天文野外观测活动”

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1、流星雨之夜一一天文野外观测活动一、活动背景暑假期间，夜空中将上演绚丽的英仙座流星雨。 英仙座流星雨流 量在8月13 14日达到最大，每小时天顶流量可达 100颗以上。我 校坐落在汕头市风景优美的磐石山上， 目前已创立了天文社团。但由 于城市光害以及气候偏潮湿，校园内的天文观测条件不佳，天文社的 活动也受到限制。潮州凤凰山是潮汕地区知名的旅游景点，海拔 1497米。凤凰山 来自城市的光害少，再加上得天独厚的自然环境，凤凰山成为了潮汕 地区的绝佳天文观测地之一。每年英仙座流星雨爆发之际，许多天文 爱好者都会前往凤凰山观测。二、活动目的1、通过野外观测活动，让热爱天文与星空的同学们可以更直接 接触到

2、天文，培养同学们对科学探索的热情和动手实践能力；2、让同学们了解流星雨的成因、性质、现象。通过流星雨观测 记录活动，培养同学们动手实践、数据分析处理的能力；3、通过摄影活动的开展，让同学们学习天文摄影的技能，为我 校天文社团接下来开展天文摄影班积累实践经验；4、丰富同学们的课余生活，营造科技校园氛围，促进我校天文 社团发展，助力于我国中小学生天文科普教育工作。三、活动过程与步骤1、活动准备组建辅导员团队我校组建了一支由3名专职教师（地理、天文、活动实践），5 名金中毕业生（天文爱好者）的辅导员队伍，负责接下来的外出与观 测活动的指导。活动可行性考察我校辅导员团队提前一个月时间开始搜集凤凰山天气

3、状况资料， 并每天跟进天气情况，确保流星雨观测活动可顺利进行。止匕外，辅导 员团队还与经验丰富的广东天文学会、广东省南十字星会等组织交 流，制定了一份包括交通住宿、活动流程、路线规划的详尽、可行的 活动方案。利用高校师资力量我校在进行活动策划的同时，也积极联系中山大学、韩山师范学 院。其中中山大学天文与空间科学研究院的林伟鹏教授对此次活动进 行了相关专业指导；韩山师范学院对我们的活动提供了设备支持，带领我们参观“陈伟南”天文台，并教授天文主镜的使用方法。宣传、鼓励有兴趣的学生参与为了使更多有兴趣的同学真实的感受天文学科的魅力，我校在今 年暑假举办了首届天文暑期夏令营活动，并将此次野外观测活动作

4、为 夏令营活动之一。提前一个半月在校内、外通过网络、展板进行宣传， 吸引了来自潮汕地区4所学校的高一、高二45名同学积极地参加了 夏令营。在报名参加野外观测活动时，积极与家长取得联系，征求家 长的意见与支持。理论、实践培训为了让参加活动的同学更好地感受天文观测活动， 在天文夏令营 期间，我们组织了天文社中知识较为丰富的同学组成天文学习小组， 为全体参加夏令营的同学培训天文基础知识与天文观测的常识。在培训过程中，同学们面对科学问题独立思考、积极讨论，形成了自由的 学术氛围。在天气晴好的夜晚，我们组织了同学们在学校实验楼天台和大操 场进行观测，在活动中天文学习小组的同学给大家讲解了辨认星座、 望远

5、镜操作、天文摄影的原理，并让同学们自己动手实践操作相机和 望远镜。夜间观测让同学们积累了天文观测的经验， 也培养了他们动 手实践的能力。专家、学者进行指导我校邀请了天文界专家、学者来校给同学们做讲座，开拓同学们 的眼界。我们在6月下旬邀请了前台湾省台中市天文协会原会长杨昌 炽教授；8月邀请了广东省南十字星会秘书长袁凤芳来校做暑期天文 理论培训；8月赴广州与中山大学天文与空间科学研究院的林伟鹏教 授做天文观测活动方案的讨论，制定合理学习计划与线路；并邀请广 东天文学会副理事长王洪光教授做天文知识讲座，不仅让同学们学习 到了天文的知识，还给了同学们与天文界专家交流的机会， 同学们获 益匪浅，对天文

6、的热情高涨。2、活动实践过程制定科技实践活动计划2015年8月12日上午，天文社成员给参加暑期夏令营的同学讲解了流星雨的有关知识，包括流星雨的成因、现象、观测方法和一些 知名的流星雨。接着天文学习小组的同学们展开研究， 分析了本次英 仙座流星雨的成因、极大时间以及预计极大流量值的大小， 并制定了对英仙座流星雨的ZHR（每小时天顶流量）记录实验。实验将同学们分为4个小组，分别负责对流星进行计数。在讨论过程中，同学们自 行制定了记录表格，研究了对记录数据的处理方法，探讨了 ZHRT算的方式，并决定采用录音记录的方式进行计数。在活动结束后，各个 小组将把记录数据进行汇总，从而计算 ZHR （实验报告

7、见“其它文 档”）前往凤凰山凤凰山观测线路设计2015年8月12日中午1:00 ,同学们收拾了行李，带上了观测实验的 各种工具，如防潮垫、红光手电、指星笔、录音笔等，到校门口集中。 天文社的同学有的也带上了相机，辅导员清点人数，然后带着同学们 坐上开往潮州凤凰山的大巴。到达目的地2015年8月12日下午6:00 ,我们到达了位于凤凰山山腰处的乃 兴石湖酒店。同学们各自回房间休整，然后在酒店吃晚饭。晚饭过后, 同学们回到房间休息，准备在凌晨 2:40上山。我们的辅导员队伍中 的两位经验比较丰富的老师则预先前往山顶天池考察情况。上山观测2015年8月13日凌晨2:40 ,同学们醒来后立马整理物品，

8、带上活动所需的物品到酒店门口集合。辅导员老师清点人数，然后带着同 学们上山。40分钟之后，同学们到达了山顶天池（观测地点数理坐标： 23 57 29 N,116 38 38 E,海拔1391m）,被天池上的美丽星空 深深迷住。辅导员老师在草地上铺好防潮垫，同学们迅速坐下，并开 始做流星雨的记录，记录下每颗流星的出现时间、持续时间、亮度估 计、颜色、视场中心位置等信息。天文社的部分同学则架起三脚架， 进行星野摄影。在观测期间，天文学习小组的成员为其他同学耐心地 讲解星空，教他们如何辨认星座。凌晨4:50,天空已经渐渐变亮，辅导员老师指导同学们迅速收 拾好物品，然后带队前往另一个地点观看日出。在观

9、看日出的时候， 天文社进行摄影的同学也对日出进行了拍摄。可惜天公不作美，清晨的云雾遮挡住了刚刚升起的太阳。于是，辅导员老师指着山谷，给同 学们讲解“山风、谷风”的地理知识，并现场讲授根据云层预测天气 的方法。日出之后，同学们在山谷边合影，然后辅导员老师带队下山。老师给学生们讲解山风、谷风参观陈伟南天文台回到酒店后，同学们在酒店吃过早餐，整理行李。9:30,辅导员老师带着同学们去坐车前往韩山师范学院的陈伟南天文台。到达天文台之后，同学们分批上楼，一部分同学先在一楼参观陈伟南先生的事 迹展览，另一部分同学则上楼参观天文台的折反射式望远镜。工作人员热情地接待了我们，向我们演示了圆顶天文台的工作过程，

10、 并且搬 出了天文台的科普望远镜 80EQ供同学们在阳台操作。同学们亲身感 受到了天文台的科研工作，对科学探索充满了向往。离开韩山师范学 院后同学们又来到潮州市金山中学，和他们学校的天文爱好者进行流 星雨观测活动的交流，对天文社团活动开展进行分享。返校、总结2015年8月13日中午12:30,在潮州吃过午餐后，辅导员带着 同学们坐车返回学校。下午 2:00 ,我们回到学校。经过半个小时的 休息后，同学们到实验楼的地理专用教室集中，将活动所得进行整理。 负责观测记录实验的同学则将记录的信息进行整理， 然后天文学习小 组的同学对数据进行了分析，计算了英仙座流星雨的ZHR。进行天 文摄影的同学则对照

11、片进行后期处理， 做出了很多精美的作品。同学 们交流活动心得，觉得在观测活动中，不仅见识了美丽的星空、绚丽 的流星雨，而且对天文、科学的热情也达到了一个新的高度。 活动成果展示在8月13日下午，我们举行了本次野外观测活动的交流会。同 学们分享了自己的收获，天文学习小组的同学则展示了流星雨观测记录实验的成果，进行天文摄影的同学也展示了震撼的星野照片。开学之后，我校在学校图书馆前用展板展示了此次野外观测活动 的收获，包括展示一些同学的心得体会、活动照片以及摄影作品等。 三、活动成果1、天文学习小组所做的流星雨观测记录实验顺利完成，所计算 的ZHR值为95.8,与官方数据100有一些差距，可能是由观

12、测记录 不完全引起的误差；在此过程中，同学们学会了如何测目视极限星等 （观测流星雨时），如何记录流星雨，明白了流星雨记录的方式和过 程，这是一种技能，也是一次宝贵的经验。经数据计算，我们的出本次观测英仙座流星雨的ZHR为95.8,与理论值90-138符合。我们的观测时间是13日凌晨4:00左右，而 英仙座流星雨的峰值发生在该天下午 13:00。根据日本无线电波集合 全球34个站点显示的数据，2015年该流星雨的峰值ZH昉100,而 我们所测数据比该数据略小。这个结果也可以证明流星雨ZH流量值 变化曲线是呈尖锥型，即ZH戏小随时间先变大后变小。由于我们的 观测时间在峰值时间之前，所以所得数据会比

13、峰值时所测数据小。（IMQ搜集，如本次英仙座流星雨观测的数据，就可用于了解英仙座母彗星斯威夫特塔特尔彗星的碎屑情况，为了解流星雨的周期变化提供一部分客观真实的观测数据。目前仍有许多流星雨的母体及规 律尚不明确，民间天文爱好者的观测数据，对于流星雨的定标测定有 一定的帮助。止匕外，我们还尝试将所得数据中每颗流星的位置在星图上进行标 识，最后发现大部分流星的反向延长线汇聚于英仙座天区的一点，这也证明了本次流星雨的辐射点的确在英仙座。2、参加的同学都写了自己的心得体会，其中天文社的一位同学 写了名为圣劳伦兹之泪的长篇游记，获得了学校师生的一致好评；3、天文摄影的同学拍出了很多震撼的摄影作品，目前一位

14、同学 已用自己的作品参加中国诗意星空摄影大赛； 在这次活动过程中也学 会了天文摄影的一些基础方法。本次活动中负责摄影的同学主要尝试 了星野摄影，这是之前在学校里同学们没法尝试的。 主要有一下几个 步骤：A）准备：如果条件允许，最好先进行踩点。在本次活动中，同学们休 息时我们辅导员中的几位老师先上山去踩点了， 为了可以留意山顶的 天气情况。要带齐足够的装备，最好可以带两台相机，一台负责捕捉 流星，另一台相机用于星空艺术摄影。由于我们的装备有限，所以活 动时用了一台佳能6D来拍摄星野。B）架设：要选择一个合适的拍摄地点，主要考虑地面是否水平（是否 适合摆设三脚架）、是否有合适的前景（即地景）、是否

15、有人造光源的 影响等。我们到达天池后，选择了天池边的堤岸作为架设地点。C）取景：在选地景的时候，同学们发现凤凰山顶天池的潭水与傍水的青山无疑是一处佳景，给潭水适量的光照，还可以拍出璘璘波光 天池旁边有一个亭子，用手电筒打光，即在相机快门打开后用手电筒 扫射景物很短的时间，可以使亭子这一前景在黑暗的夜晚变得明亮， 增加相片的美感。对准辐射点所在的天区拍摄，捕捉到流星的几率比 较大。D）调参数：由于在黑暗中无灯光，我们把 ISO （感光度）调至较高 参数，一般在600-12800不等，光圈则开到最大（如f/2.8 ）以获得 最大的通光量；快门时间在15s-30s不等，但不会超过30s。因为地 球自

16、转会引起星空背景看起来是在移动， 即我们常说的“斗转星移”， 如果快门时间过长会导致星点脱线，变成星轨。E）拍摄：调好参数后按下快门即可，为了防止在按快门的过程中引 起相机抖动，我们使用了快门线进行拍摄。由于快门时间较长，在相 机曝光过程中要时刻注意不能碰到脚架或被光源照射，否则相片就毁 了。学生摄影作品4、辅导员老师在本次活动中积累了外出活动的经验，有利于学 校接下来对地理、天文实践活动的开展。本次活动也引起潮汕地区其 它学校的关注，纷纷来校协商联合举办第二届天文夏令营活动相关事 宜，获得很好的天文科学辐射效益；5、为同学们打开与专业领域专家、学者交流的平台，更直接的 了解学科的发展前沿与动

17、态，为人生发展累积了宝贵的经验。 四、活动感受1、学生感受我们站在山顶之上，仰望浩渺无垠的璀璨星空，感叹自己不过是 浩渺宇宙的微小个体。仰望星空的过程中，天文社的同学们产生了一 个疑惑：到底是我们存在于星空之下，还是星空存在于我们的思维之 中呢？经过一番激烈的讨论，我们得出的答案是：这两者都是正确的。 星空不依赖于人的思维存在，却在思维中得到独一无二的面貌，因此, 主观个体对于客观宇宙的认识存在差异性。流星转瞬即逝，不会因为我们的挽留而停住，时间也不会因为我 们的叹息而静止。对于飞逝的时间，虚度是愚蠢的；对于这样短暂的 生命，患得患失是不明智的。不浪费现在，不留恋过去，才是我们应 该做的。凤凰

18、山观测活动是一次很好的实践创新活动， 我们在实践中感受 到了天文探索的乐趣，不断产生新的问题，有新的思考，这是我们平 时在课本上所学不到的。只有实践活动才能产生思维的碰撞， 在碰撞 中迸发出思想的火花。2、辅导员感受这次夏令营活动培养了学生对天文科学兴趣的同时也让他们更 加注重生活实践的积累，能够把自己的兴趣运用到生活也是一种教育 形式，教育就是要告诉学生喜欢什么就要努力去争取、奋斗。夏令营 的营员组成是非常灵活的，是兴趣爱好相近的孩子，聚在一起学习、 讨论，动手记录、研究，得出结论之后大家交流、提出问题，促进相 互学习，形成良性竞争；在实践活动之前有大量的理论知识要学习， 这个阶段主要培养孩

19、子的专注精神、 学科学习素养，实践活动则是培 养学生的知识联系生活、吃苦耐劳、钻研精神的。天文、地理都是实 践的学科，需要学生去思考、去发现、去探索，只有走到大自然当中 才能真正体会到它们的美，才能感受到它们的力量，所以这次活动以 学生体验式学习为主，突出学生创新实践能力，是一次非常不错的实 践活动尝试。五、活动创新点1、创新天文教学方式，将野外实践与教学相结合我们将野外实践与天文、地理知识教学相结合。在野外观测进行 天文、地理知识的讲解、教授辨识星座、山谷风，能够加强学生对星 座、星空、天体运动、大气运动的印象，得到更好地教学效果；2、创新性地引入了天文摄影天文摄影不仅是一种记录美丽星空的技巧，更可以作为一种数据 记录的方式。通过这次活动，我们积累了天文摄影的经验，希望接来 下可以开展天文摄影班，让更多想学天文摄影的同学可以感受定格星 空的乐趣；3、让学生体验流星雨数据统计分析过程， 提高学生的动手能力, 数据分析处理的能力。观测流星雨时，学生们动手记录数据，运用电 子工具辅助，从中提高了学生的动手操作和数据统计的能力； 在数据记录之后，学生对数据进行分析，感受了一种科学探究的过程；4、带着学生们走进大自然，体会与城市的不同生活学生们身临其境感受星空的同时，比较了大自然与城市的不同，感受了什么是理想的观测条件，明白城市光污染的影响之大 。