邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[NSTA专栏]银河与小扁豆

文_Judy Stellato 翻译_曾 筝

2020-11/总第296期

阅读数7

天文学家估计,在我们的银河系中有大约1 000亿〜4 000亿颗恒星。但是,将超大规模数量概念化,对我们的学生是一个挑战。用小扁豆代表银河系中的恒星,是帮助学生形象化2 000亿这个数字,了解数字所代表的太阳与星系关系的一种简单、有效的方法。学生开始了解宇宙有多大,同时了解我们的太阳系、地球在宇宙中的相对大小。在此过程中,学生将更好地了解太阳是我们银河系中2 000亿颗恒星之一。这个活动要处理规模、比例和数量这些跨学科概念。


引入

首先要解决学生经常出现的关于地球在宇宙中位置的错误认识。许多学生认为,我们的太阳系是银河系的重要组成部分,因此大大低估了宇宙的广袤度,以及我们太阳系的狭小程度(更低估了地球与之相比的狭小程度)。为了解决这个错误概念,我给学生看了一张旋涡星系Messier 81的图片,并询问他们这是否是我们的银河系。许多学生会认为那就是我们的银河系,而且认为美国国家航空航天局(NASA)的某个探测器能够在宇宙中走得足够远并拍照。然后,我在图片中标注出银河系的实际位置。NASA网站上有哈勃太空望远镜拍摄的一些很棒的旋涡星系图片(参阅网络资源)。NASA解释说,由于我们银河系的大小,从技术上讲不可能对我们的银河系进行描绘(请参阅网络资源中的“美国国家航空航天局教育工作者角”)。据估计,美国宇航局的最新探测器帕克太阳探测器的时速可达692 300千米/小时(43万英里/小时)。这样的速度足以在1秒钟之内从费城到达华盛顿特区,但是,以这样的速度,要拍出银河系的完整照片,还需要500亿年的时间才够。此时,可以通过播放《十的力量》(The Power of Ten)视频,给学生介绍天文距离(参阅网络资源)。


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