「看动画学历史」参考教案张衡.doc

看動畫學歷史參考教案：張衡課題張衡（年 年）年級小學六年級教節時間兩教節（分鐘）學生已有知識同學有相關的科學知識例如：認識一些日月星辰的名稱；知道地震是由於地殼運動引起等學習重點 學習張衡探究學問的精神認真學習，刻苦鑽研（態度） 認識中國古代的科學文明渾天儀與地動儀（知識） 探討自然現象與人類生活的關係（能力）學習策略透過提問、工作紙等活動引發學生探究科學的興趣教學資源工作紙時間學習重點教學活動備註分鐘分鐘分鐘分鐘分鐘分鐘 學習張衡探究學問的精神認真學習，刻苦鑽研（態度） 認識中國古代的科學文明渾天儀與地動儀（知識） 探討自然現象與人類生活的關係（能力）一：引起動機揭示課題老師講述古代文化知識以引起學習動機。我國自商代以來已經是農業社會。一年四季寒來暑往的規律對稻麥五穀等農作物的播種培養、生長和收割都具有決定性的作用。農民早種或晚種十多天的差別都會影響一年的辛苦耕種所得，所以古代人們非常關心日月星辰變動的現象，而我國很早便制定了曆法。各位同學有聽過二十四節氣嗎？你知道驚蟄和冬至這兩個節氣的意思嗎？它們都和農耕有一定的關係，由此可見，在古代農業生產和天象息息相關。各位同學，今天我們學習的歷史人物就是東漢的天文學家張衡。老師參考：古人為了讓曆法配合天象和自然季節，用以安排農業生產，於是創制了二十四節氣。所謂二十四節氣是地球在圍繞太陽公轉的軌道上的二十四個不同的位置，因其位置不同，其所反映的氣溫、物候、雨量變化也不同，古人以此變化來確定它們的名稱，依次為：正月（立春、雨水）；二月（驚蟄、春分）；三月（清明、穀雨）；四月（立夏、小滿）；五月（芒種、夏至）；六月（小暑、大暑）；七月（立秋、處暑）；八月（白露、秋分）；九月（寒露、霜降）；十月（立冬、小雪）；十一月（大雪、冬至）；十二月（小寒、大寒）。二：發展觀看動畫（全部）第一部分：認識認真學習，刻苦鑽研的張衡老師補充有關張衡的資料然後提問：張衡年少時致力於文學，為人謙虛，對人態度誠懇，又擅長繪畫，能自己製造器物，在鄉間很受器重。他歲那年離開家鄉出外遊歷，後來去到京師洛陽，那裡是當時最富庶繁華的地區，也是學術文化的中心。他在洛陽住了五、六年，到處求師訪友，如馬融、王符和愛好天文曆法的崔瑗。張衡虛心向他們討教，因而獲得了不少知識。後來他有了名氣，很多人都想薦舉他做官但都被他拒絕了。雖然張衡沒有做官的興趣，但為了生活，他先後做過南陽主簿、郎中、侍郎等官。漢安帝元初二年（年），張衡任太史令，這是古代專司天文的職官，從此張衡有了專門從事天文觀測研究的方便條件。他專心致志，夜以繼日潛心鑽研與天文學有關的理論，參考前人留下的資料製作模型。經過多年的實際觀測和專心鑽研，終於在天文方面取得了卓越的成就。老師參考：張衡在天文學上最突出的著作有渾天儀圖注，講述渾天儀的製作原理和使用方法。他打破了蓋天論天圓地方的說法，提出了渾天思想。他認為宇宙在空間和時間上是無限的，天體的運行是有規律的。曆法名著靈憲和靈憲圖，是他研究天文的成果，他在書中記錄了二千五百顆恒星，還指出月亮並不發光，月光是日光的反射。他還解釋了日、月蝕形成的道理，第一次提出了月蝕形成的週期為凡百十三月而復始的科學論斷，從而開始了我國歷史上預報日、月蝕的歷史，這比西方早了多年，是張衡對世界天文學的貢獻。這些成就，在當時來說也是很不簡單的。漢代以察舉、徵辟為國家選拔人才。張衡有什麼過人之處被薦舉去做官？張衡從小勤奮好學，性情溫和而且十分謙遜。因為他有傑出的才能和高尚品德，很多人都想薦舉他去做官。為什麼張衡沒有興趣做官？因為他太專心學習。官場上充滿過度奢侈的風氣，不適合他的性格。他認為學業不夠專精，如果急著做官，就不能真正幫助百姓，要好好磨練學問和品格。有什麼地方值得同學們學習？不好名利，專心一意做一個能夠幫助百姓的官。專心學習。你認為張衡有具備做科學家的品質嗎？你有沒有呢？各位同學，請先完成工作紙的活動才下判斷吧！學習活動：我也可以做科學家（工作紙一）工作紙的活動（一）旨在增加學習趣味，假如同學提出其他問題，老師可以回答或請同學請教常識科老師。活動完畢，老師勉勵得分在分以上的同學繼續發揚這些特質，也許將來會投身科學研究的工作。請老師也請告訴得分較少的同學，也許他們擁有其他方面的特質，不一定要人人都從事科學研究。不過，張衡認真學習，刻苦鑽研的精神才是達至成功之路。從今天起，各位同學就以張衡做榜樣認真學習！第二部分：跟張衡談天說地這一部分主要介紹張衡的渾天儀與地動儀，不過，重點不在於科學性探討，所以不要求同學深入研究，徹底明瞭。學習內容的重點在於讓同學知道張衡在千多二千年前已經造出這樣精巧的儀器，實在是很了不起的。另外，也讓同學認識到我國古代科技發明多以實用為目的，都是為解決國家與社會生活中的實際問題。（一）談天老師講述列子中杞人憂天的故事引入。古代杞國有一個人老是擔心天會塌、地會陷，自己無處可依以至於吃不下飯、睡不好覺。（這句成語的意思是不要去憂慮那些不切實際的事物。）各位同學，你會怎樣開解他？請老師鼓勵同學自由發言以引起氣氛，然後引導同學認識渾天儀。以下活動，請老師扮演張衡以便拉近同學與歷史人物的時空感。張衡：各位同學，我是來自差不多二千年前的人。那個時候，老百姓耕種都要望天打卦，靠朝廷提供的曆法進行農耕。我是太史令，掌管天文曆法，我經常想天和地是什麼模樣的？日月星辰又是怎樣運行的？通過觀察，我比較認同前人的一種看法叫渾天說。各位同學，你們生活在二十一世紀的人又怎麼看天和地呢？同學：天就是宇宙（狹義的宇宙定義是地球大氣層以外的空間和物質），天上有許多星體，有太陽，月亮，金、水、木、火、土等星。地就是地球，是太陽系的一顆行星。張衡：抬頭望上天空可以看到二十八星宿。二十八星宿是指黃道、赤道附近的星宿，每個星宿都由若干顆星組合，而二十八星宿又以方位分為四組。二十八星宿之所以重要是因為古人認為它們屬於恒星，它們的方位不變，可以作為其他行星的座標，以便觀測日月五星所處的位置。各位同學，你們是怎樣觀測星星的？同學：在城市光污染下，肉眼很難看得到星星，即使在空曠的郊野，也只能看到比較明亮的星星，如果要看一個星座的話，就要通過天文望遠鏡才可以看到了。張衡：各位同學，進行天文觀測必須依賴觀測儀器。我除了用肉眼觀察外，還參考前人留下的資料製作了渾天儀，現在讓我介紹我的渾天儀吧！請翻開我為你們準備的工作紙。完成工作紙二第，兩題後，請老師重播動畫，然後定住畫面，張衡繼續說下去。張衡：各位同學，誰願意簡略說說渾天儀的構造？來，試試說，我給你提示。（請老師鼓勵同學嘗試。老師可以給與提示，同學能說出粗體字的內容即可。）渾天儀是一個用銅鑄造的空心圓球形儀器，上面有幾層圓圈，各圓圈可以轉動（轉動的方式以四分為一度，周天一丈四尺六寸一分），上面刻了赤道、黃道、南北極、二十八星宿等，將天文現象按時按刻顯示出來。如果用手撥動，就好像看到天上的星星在運動一樣。據說什麼星從東方升起來，什麼星向西方落下去，都能在渾天儀上看得清清楚楚。張衡：各位同學，怎樣使渾天儀自動旋轉呢？來，跟我動動腦。我想起小時候看到水排轉動的情景，你說渾天儀可以靠什麼來轉動？同學：可以用水力來推動！張衡：各位同學，怎樣使渾天儀一天轉一圈呢？給你一點提示：你見過沙漏嗎？它可以用來計時嗎？同學：可以利用漏壺滴出的水來帶動渾天儀，使渾天儀轉動一圈，剛好是一天（一個晝夜）。張衡：各位同學，你知道渾天儀有什麼用處嗎？觀察天上的星宿。測度星宿的方位。張衡：各位同學，你能辨認以下的星宿嗎？請同學完成工作紙二第題。學習活動：張衡的科學家頭腦渾天儀（工作紙二）（二）說地老師利用提問引入。香港會發生大地震嗎？世界大部分的強烈地震都發生於地殼板塊邊緣。香港位於歐亞板塊內，而並非處於板塊邊緣。著名的環太平洋地震帶位於歐亞及太平洋板塊的邊界並貫穿日本、台灣及菲律賓。香港距離這條活躍地震帶頗遠，發生大地震的機會很微。（香港天文臺網頁）你能說出發生在中國，破壞力最大，傷亡最嚴重的兩次大地震嗎？年月日，中國河北省唐山一帶發生了強度為里氏級地震。年月日，四川汶川發生地震，根據中華人民共和國地震局的資料，此次地震強度為里氏級。以下活動，請老師扮演張衡以便拉近同學與歷史人物的時空感。張衡：各位同學，東漢時期，中原一帶經常發生地震，據史書記載，從西元年到年，京城洛陽等地先後發生過次地震，其中次是破壞性較大的地震。試想想地震帶來什麼災害？同學：地震直接造成建築物倒塌，地面產生裂縫，塌陷等；發生在山區可能引起山體滑坡，雪崩等；發生在海底的地震可能引起海嘯。海嘯以及管道破裂等引起火災、水災和毒氣洩漏等。餘震的破壞力更加嚴重，人命傷亡和財產損失可能超過地震帶來的直接破壞。此外，當不能及時清理屍體，或污穢物污染了飲用水時，有可能導致傳染病的爆發。張衡：我目睹地震後的慘狀，痛心不已，在完成太史令的本職工作之餘，我還收集各地的地震情況，記錄各地震情，並立志研製出能夠預測地震的儀器，解救黎民於水火。經過多年的研究和反復的試驗，我終於在陽嘉元年(年)，製成了當時世界上第一架觀測和記錄地震的儀器候風地動儀。老師參考：漢順帝永和三年，隴西發生地震，放在距地震里之外的洛陽的地動儀，準確地測出了這次地震。雖然當時曾有一條龍的機關震動，而人們並沒有感覺到地震，京城裡的學者都埋怨地動儀不準確。過了幾天，驛報傳來，果然是隴西發生地震，因此人們都佩服地震儀的精妙。從此以後，才命令史官記載地震發生的方位。近代歐洲人也曾發明過這種功能的儀器，基本原理是相同的，雖較張衡的儀器精密，但卻遲了年。這是張衡對人類科學事業一大貢獻。老師總結學習活動後，如時間許可，可以補充張衡的地位與成就：張衡名列漢賦四大家之一，也是中國歷史上的偉大科學家，可惜他的地動儀失存，他的科學貢獻也被後世遺忘。世紀末，西方地震學家約翰爾恩開始留意到張衡地動儀的開創性成就。年代，中國史家也注意到張衡的科學成就，年，張蔭麟首先稱讚張衡為中國第一位大科學家，李約瑟特別推崇張衡，大部份現代中國學者亦稱張衡為偉大的科學家。為了紀念張衡，年，國際天文學界用張衡名字為月球背面一座環形山命名為張衡環形山；年，以他來命名小行星；年，小行星以張衡故鄉南陽命名；一種銅鋅合金的天然礦物亦以張衡命名，即張衡礦。第三部分：探討天與地的自然現象對人類生活的影響人們為什麼會探究大自然？中西方都有所不同，大抵西方注重學理的研究，而中國人則重點在探討它的實用性。中國古代科學家有不少創造和發明，他們的成就豐富了人們的生活，推動社會的生產和發展，也為今天全人類的文明奠下基礎。例如張衡專心學習天文曆法算術，除了他對天文的愛好外，也因為自然災害帶來人命財產的損失，令他想到要製作一個可以測定地震的儀器。各位同學，試想一想天與地有什麼自然現象？與人類生活有什麼關係？對人類生活帶來什麼影響？請跟同學來一次腦震盪，然後運用概念圖整理出來再完成討論題。學習活動：天與地的概念圖（參見工作紙三）三：總結總結學習，請同學根據學習內容判斷以下句子的描述是否正確。 中國以農立國，很早就制定了天文曆法（ 是 否 ） 張衡認為空間是無限的。（ 是 否 ） 張衡的渾天儀說解釋了宇宙如何形成。（ 是 否 ） （張衡以渾天儀的結構為基礎，論述了渾天說的宇宙結構論。） 候風地動儀可以判斷地震的方向。（ 是 否 ） 候風地動儀可以預測地震。（ 是 否 ） （候風地動儀絕不是地震預測儀。它只有在地震發生之後才起作用，只不過能比 驛卒更早地通知京城的人，古人於是就認為它能夠預測地震。）四：延伸學習探討中國古代的科技文化老師提問： 中國的四大發明是什麼？造紙術，指南針，印刷術和火藥。 這些發明對人類生活有什麼影響？同學自由回答假如同學對本課題的學習內容感到興趣，請老師鼓勵同學在課餘參觀太空館和科學館，繼續探索宇宙的奧秘和多些瞭解科學世界。驚蟄這個節氣表示立春以後天氣回暖，春雷使蟄伏在泥土裡的各種冬眠動物開始活動起來，所以叫驚蟄。我國部分地區進入了春耕季節。冬至冬至這一天，陽光幾乎直射南回歸線，北半球白晝最短，黑夜最長。天文學上規定這一天是北半球冬季的開始。衡善機巧，尤致思于天文、陰陽、曆算安帝雅聞衡善術學，公車特徵拜郎中，再遷為太史令。遂乃研核陰陽，妙盡璇璣之正，作渾天儀，著靈憲算罔論，言甚詳明。後漢書張衡傳渾天說最早的闡述者是落下閎（西元前到前年間著稱）。對渾天說最早、最完整的敘述出自張衡，他在靈憲和渾儀注中描述得很清楚。張平子即作渾天儀，於密室中以漏水轉之。令伺之者，閉戶而唱之。其伺之者，以告靈台之一觀