前言︰中國古代天文文物與小學常識科教學活動

亞太科學教育論壇, 第二期, 第二冊
前言

中國古代天文文物與小學常識科教學活動

葉賜權

總館長(科學)
香港科學館

當我構思科學展品與活動的時候，我喜歡從古代的物品中攫取靈感。這是因為很多現代的儀器應用了不少電子科技，以致背後的科學原理往往為複雜的技術所掩蓋。古代的儀器及物品通常十分簡單，內容直接了當，從教學的角度來說更適合用以說明有關的概念。《中國古天文成就展》就是一個很好的例子。
對於遠古的神話傳說，我們通常只會注意到好像「嫦娥奔月」中奔月的部分，或「羿射十日」中射日的部分，往往認這些故事是穿鑿附會的，與科學沒有甚麼關係。但是，假若我們詳細閱讀有關的記載，便會發現神話傳說的背後，其實還包含著不少我們的祖先對自然界的觀察及認識。小朋友喜歡聽故事。利用神話傳說帶領學生進入古代的世界，當中沒有了複雜的科技，是很適合學生產生代入感從而瞭解箇中奧秘。
科學是一門可供測試的學問。要培養學生認識科學的真諦，便先要讓學生懂得進行科學實驗。量度是科學實驗中最基本部分之一。最古老的中國古代天文量度儀器，只是一枝固定不動的木桿，即中國古代的表。這枝木桿與放在地上的橫表連在一起，便成為圭表。圭表雖然簡單，但只要加上一些常用的工具，已足以幫助我們尋找方向、量度時間、量度一年的長度、定出季節和節氣等。
在沒有太陽的日子，圭表便無用武之地。古代的人發現滴水的袋將水完全漏乾可以用來量度時間。將滴水袋變成可以細緻地量度時間的儀器，當中亦有不少科學學問。
我在這篇文章內利用上列的幾個例子，編寫了一些教學活動舉隅，給各小學老師作為參考教學之用。
我在這裡沒有詳細介紹的，還包括早前由香港太空館及教育署課程發展處為小學常識科而設計的《小學天文教材套》中的教學活動。當中包括了旋轉星圖、日影鐘和尋月儀等三個小製作。日影鐘和圭表的關係密切，是學生利用太陽來直接讀出時間的小儀器。至於旋轉星圖和尋月儀，原來的設計是從已知的時間來尋找主要的恆星和月亮。我們只需要將使用方法稍為修改，便可變成與中國古代星晷和月晷有相同功能的儀器，即利用星星和月亮來讀出時間。
在整個展覽中，最重要的莫過於當中的巨型古代天文儀器：渾儀、簡儀、黃道經緯儀等。由於要說明這些儀器的真正功用，必需談及坐標系統，特別是球面坐標系統，所以更適合作為中學的教學活動，在此沒有詳細介紹。
天文在整個中國歷史上和在中華文化的發展上都有重要的位置。中國是世界上擁有最長天文歷史和最詳盡古代天文觀測記錄的國家。中國擁有這項輝煌的記錄，是因為古代的中國人相信天地人是相對應的，能夠溝通天地人的便是王；星空中出現的變化，可以直接影響皇帝的決定，甚至可以影響朝代的興衰，所以觀測星空和記錄有關變化便極之重要。
中國以農立國，農業在中國有很重要的地位。中國的傳統曆法亦稱為農曆。我們對農曆與天文現象關係的認識，通常是每當農曆每月的十五日便是月圓(其實這是錯誤的，月圓可以在農曆十五日前後的一、二天中出現)。農曆又稱為陰曆，是因為這個曆法與太陰──即月亮的關係。與之相反，現時世界通用的公曆就稱為陽曆，代表著這個曆法與太陽的關係。不過，這當中其實是有一個誤解。中國的農曆在本質上是一個陰陽合曆，即既包含與月亮的關係，同時亦與太陽的週期有關。但是由於有關的內容頗為複雜，有興趣的老師請參閱科學館中與此展覽有關的公眾網頁和教師網頁、及太空館的「星星問」和「小學天文教材套」網頁。

附錄─教學活動舉隅

太陽與月亮的傳說

北方與正午

那一天是冬至(或夏至)

沒有太陽的時間

相關網頁
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