天文地理知识范文1
关键词： 高中物理教学 天文学 航天知识
2012年浙江高考理科综合卷的第15题，考查学生用物理知识和天文航天知识，以及用数学知识解决物理问题的能力。同样的，浙江2011年的第19题，2010年的第20题和2009年的第19题，考的都是这些知识和能力。其他省份和全国卷也都存在这一现象：天文和航天知识在物理高考中几乎年年出现。这表明在新课程标准的指导下，现行的高中物理教材和考试题型都紧跟时代的发展，反映现代科技的进步。教师在课堂教学过程中，需要注意增加物理的实用性和趣味性，使学生能把枯燥的物理理论和当代高新科学技术发展联系起来，增强学生的求知欲。特别是天文学和航天技术的发展这些内容。
一、物理学与天文知识、航天技术的关系
天文学在物理学中扮演着一个很特殊的角色。它是物理学的一个重要分支，又占据了物理学中一个相对重要的地位。它的发展是极其曲折而又激动人心的，每一次进步都带动了整个物理学界的巨大变革。而物理学界里程碑似的成绩无不有与之相关的地方，无不有其应用的地方。哥白尼的日心说带来了天文学的一次翻天覆地的变革。之后导致了天体物理学的自诞生以来最为飞速的一次发展，其中牛顿的万有引力的影响是极其深远的。它给天文学家解释许多问题提供了一个最有力的论证。
航天技术是一门高度综合性的科学技术，是很多现代科学和技术成就的综合集成。航天技术的设想来源于基础物理学中的力学和热学，而其发展主要依赖于电子技术、自动化技术、遥感技术和计算机技术等众多先进技术的发展。而这些技术的发展都离不开物理学基础理论的研究。如没有电磁学的发展，人类就无法使用电能，也无法生产电子产品，其他的高新技术就更加无法实现了。
二、扎实掌握高中物理基础知识
1.构建完整的知识脉络。
与天文、航天联系的物理问题主要考查了学生的力学和电磁学方面的知识。如：圆周运动，万有引力，洛伦兹力等知识点。如2009年浙江理综卷第19题，“关于太阳和月球对地上相同质量海水的引力”，考查的就是万有引力定律。2010年浙江理综卷的第20题“宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动……”考查的就是圆周运动与航天知识，以及用数学解决物理问题的能力。2011年浙江理综卷的第19题“探测X星球”，考查的也是万有引力和圆周运动，体现了理的实用性。
通过认真理解题目信息，联系所学物理知识，建立物理模型，就能运用所学的知识轻松解决这类问题。这需要学生全面、完整、系统地掌握相关的知识。具体有开普勒的三大行星运动定律：轨道定律、面积定律和周期定律；万有引力定律，包括万有引力定律的发现，定律公式，引力常量及其测定G，以及万有引力定律在实际中的应用：计算地球质量、中心天体质量和发现未知天体。宇宙航行章节中的三个宇宙速度及人造地球卫星的运行都需要扎实地掌握。
2.补充天文知识，激发学习兴趣。
有高中物理中，在介绍万有引力定律时，为了让学生感受万有引力定律的巨大作用，我引用了这样两个事实：哈雷应用万有引力定律预言了彗星的回归和勒维耶根据万有引力定律完成了对海王星位置的推算。这不仅证明了万有引力定律的正确性，而且是物理学和天文学互动发展的有力例证。
教师还可以在课堂上及时补充一些天文常识，开阔学生的视野，提高学生的兴趣，激发他们学好物理的主动性。如：中国为何远古就有“金木水火土”五行说呢？虽不科学，但也并非完全不科学，因为太阳系中唯有“金木水火土”五大行星，是用肉眼能观察到的，其他都要用望远镜才能观测到，而我们的祖先很早就对此有了记录，作为后辈的我们更要鞭策自己不断努力了。
再比如金星，又名太白金星，它是天空中最亮的星星，所以一眼就能看到它。它又叫启明星，每天天快要亮时，它出现在东方，很明亮，太阳出来后消失。它又被叫做长庚星，因为傍晚太阳落下不久，最早在西方天边出现的星星就是它。由于它的明亮，西方人把它叫做“爱神之星”。木星，体积最大的行星，它的亮度仅次于金星，也较早呈现天空中，西方人把它命为“众神之父”。
三、关注天文学的热点和新发现
宇宙大爆炸理论，黑洞，中子星这些都是天文学上最热门的研究领域，也是高考的热点。如果学生平时对这些知识有所关注，就可以在短时间内迅速理解题意，正确解答出来。
如2009年安徽理综卷的第16题，先给出宇宙大爆炸理论，假如真是这样，要求学生选出标志宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄t的关系图像。该题考查的知识点很简单，就是对运动图像的分析，看懂题目，准确了解题意，选择正确的图像并不难。
2009年江苏高考物理第3题以“英国《新科学家》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最”之一的“最小黑洞”为背景，紧跟国际新动向。但此题考查的仍然是万有引力定律的应用。虽然知识点非常简单，但是具备相关的天文知识，却能帮助学生更快地解题。尤其是其中计算结果精确到数量级，是天文中常见的估算法的运用。
2009年四川6月的高考，引用的是当年4月底美国的天文发现：代号为2009HC82，与太阳系其他行星逆向运行的小行星。可见高考对天文上的新发现的关注程度。
四、关注我国航天事业的发展
当我国重大天文和航天事件发生时，物理高考中常常会联系这些问题。比如2000年1月26日我国发射卫星，全国卷和天津、广东卷都考了；又如和平号退役，神舟2号、神舟4号、嫦娥一号等重大科技事件的发生，也在当年的高考中体现出来。如2008年的广东卷第12题的“嫦娥一号”奔月示意图，北京卷第17题“嫦娥一号”卫星，2009年福建理综卷的第14题的“嫦娥一号”月球探测器，2009年重庆理综题第17题都以“嫦娥一号”为背景，考查万有引力和圆周运动的知识点。
2010年安徽理综卷第17题，虽然考查的知识点依旧是万有引力定律的应用，却是以“我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器‘萤火一号’”为背景，时代感很强。可以预见，火星探测器项目还会随着今后航天技术的发展而在未来的高考题中成为被高度关注的对象。
在今年的高考中，江苏高考物理第8题也考到了我国航天的最新发展：2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，则此飞行器的（？摇？摇？摇）
（A）线速度大于地球的线速度
（B）向心加速度大于地球的向心加速度
（C）向心力仅由太阳的引力提供
（D）向心力仅由地球的引力提供
该题并不难，考查的是匀速圆周运动的知识，但了解一定的航天知识对学生题意理解和考场发挥起着很重要的作用。因此，教师应该多关注生活中发生的重大事件，特别是我国航天事业的新发展。同时也引导学生多关注这方面的知识。关注我国天文和航天技术的发展，还有助于增强学生的民族自豪感和社会责任感，同时使学生对物理学在实际科技生产中的应用有更深的认识，激发学生对物理学习的兴趣，提高学生的积极性和主动性。
参考文献：
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摘 要：多媒体技术是现代教育的重要组成部分，它也是丰富初中地理课堂活动，促进高效课堂建设的重要教学方法。钱学森曾经说过：“未来教育=人脑+电脑+网络。”课标中也明确指出要“构建基于现代多媒体技术的地理课程”。由此可见，在初中地理课堂中科学地使用多媒体技术已经成为时展趋势。
关键词：初中地理；多媒体技术；创设情境
地理学科知识的直观性很强，信息量很大，研究的是大气层、水、岩石、生物、人类等所有的自然与人文现象。然而，我国地广物博，每个地域都有着不同的地理特点，这就为初中生在学习、理解与自己的生活环境所不同的地理知识时增加了困难。多媒体技术能够综合处理图文、动画、文字等信息，突破时空的限制，还原地理现象。因此，在初中地理课堂中应用多媒体技术，可以实现教学相长，促进师生的共同进步。下面，笔者从利用多媒体技术创设具体情境、利用多媒体技术增加课堂信息量、利用多媒体技术提高学生的读图能力三个方面，讨论多媒体技术在初中地理课堂中的应用。
一、利用多媒体技术创设具体情境
一直以来，教师将教学重点放在了地理知识的传授以及学生所掌握的基本技能之上，总是按照教学计划按部就班地开展地理教学，没有考虑到这堂地理课是否是学生真正感兴趣的，这些知识是不是学生真正想学的，使得学生对地理知识浅尝辄止。多媒体技术能够化静为动，将初中生带入具体的情境中，使初中生在具体的情境中学习地理知识，这能够大大提高学生的学习兴趣。因此，教师应该利用多媒体技术创设具体的教学情境，使学生学到生动、真实的地理知识。如在《多变的天气》一课的教学中，我先利用多媒体，播放了最近一期的天气预报。学生在听到天气预报前的音乐时，都笑了起来。在视频播放结束之后，我对学生说：“大家猜一猜，我们这堂课要学的新知识是什么？”学生回答：“天气。”在课堂开始之初播放天气预报，可以将学生带入特定的情境中，使他们迅速了解本课的新知内容。在讲述天气符号的时候，我也通过天气预报的视频，让学生猜测视频中出现的符号代表哪个天气。学生觉得这种方式比较新颖、有趣，所以学习的积极性很高。
二、利用多媒体技术增加课堂信息量
教师在利用多媒体技术开展教学活动的时候，由于提前准备了地理课件，节省了板书时间，这就为教师留出了更多的时间来教授其他的地理知识，增加了课堂信息量。但是，在利用多媒体技术开展教学活动的时候，教师切不可只要一讲完一个知识点就直接进行下一个知识点的教学，而是要考虑大部分的学生是否接受并消化了这个知识点，只有在确定了这个问题之后，教师才可以继续往下进行教学。如在《多变的天气》一课中，学生需要学习的知识主要可以分为三类：正确区分“天气”和“气候”，并且学会在适当的语境中使用；认识常见的天气符号，看懂简单的天气图；用实例说一说在人类活动下，空气质量的变化。整个教学活动，我先以多媒体播放天气预报的影像资料，指导学生认识基本的天气符号与天气图。在确保大部分学生都掌握了这部分知识以后，我展示了一些图片，让学生描述这些图片中的天气，再描述本地气候的特点，由此引入气候的教学。然后，在学生理解并掌握这两部分知识以后，我再展开天气与人类活动二者之间的关系教学。
三、利用多媒体技术提高学生的识图能力
地图在初中地理教学中的地位十分重要。然而，由于教师总是将自己当做课堂的主人，所开展的教学活动也是以自己亲自操作、学生观看的方式进行的，学生只需要机械地听讲、记笔记、背诵就可以了，这就使得初中生的识图能力比较低下，制约了初中生利用地理知识解决实际问题的能力。而多媒体技术能够让学生直接观察各个地图，这可以直观地让学生学会读图，甚至学会制图。因此，教师可以利用多媒体技术提高初中生的识图能力。如在《地势和地形》一课中，我先利用多媒体让学生了解我国不同地域的地势特点，然后出示地形图，将不同的地形图用不同的颜色表示出来，还可以直接将不同走向的山脉标注出来，帮助学生总结我国地势呈三级阶梯的特点分布，并理解山脉区分地形的作用等。
总而言之，随着“互联网+”时代的到来，教师必须要提高自己运用多媒体技术的能力，使多媒体技术促进初中地理高效课堂的实现。教师应该利用信息技术创设具体的情境，让初中生在情境的引导下加深对地理知识的认识；教师要利用信息技术增加课堂信息量，使学生在最短的时间内学习并内化最多的地理知识；教师要利用信息技术提高初中生的识图能力，提高初中生\用地理知识解决问题的能力。
参考文献：
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这使我想起与草婴一段短暂而难忘的邂逅，承蒙他不弃，他还写了“知识就是力量，艺术永葆青春” 题辞赠与我。
当天晚上，我在他的题辞下面简单地记下了大致经过：
“今天在（上海市八届人大五次会议）小组会上碰到草婴，他刚从北京开完全国翻译工作者会议回来，‘这是一次空前的盛会，解放以来第一次’（草婴语）。休息间隙，我就中外知识分子文化心理最显著的特征向他求教。他对中国知识分子在东方长期的封建文化背景下形成的一些心理特点与西方知识分子的伦理、价值观念作了简略的比较。”
这段邂逅时近30年了，但是当时有些情景却依然十分清晰地呈现在眼前。
我之所以会记下草婴的原话，是因为当时他对翻译工作者重新获得应有的尊重的强烈感受溢于言表，我至今记得他说这话时两眼放光、脸上涌起的自豪还有一种感动的神情，这也让我有一种五味杂陈的感觉。至于我向他讨教中外知识分子文化心理这样理论色彩比较强烈的问题，是因为当时邓小平曾说过：“中国的知识分子问题是一个特殊的问题，我们至今还没有解决好。解决这个问题非常迫切和重要。”当时我所在的工作部门设想召开一个关于知识分子问题的会议，先作一些调查研究（后来这个设想无疾而终），同时我也对此有强烈的兴趣。
草婴显然也是兴趣盎然，爽快地谈起这个问题：
中国的封建社会和封建文化出现特别早，也特别长，中国知识分子在这样长期的封建文化背景下，儒道互补的文化传统对知识分子影响特别深刻，确实形成了一些自己的特点。最能够概括这种文化心理的就是“达则兼济天下，穷则独善其身”。入世要兼济天下，“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”，有一种强烈的匡扶社稷的责任感。出世则独善其身，讲究修身养性。这两者也有联系，就是“修身齐家治国平天下”，从个人道德修养达成平天下的目标。这是中国传统知识分子的特点和理想。当然匡扶社稷的责任感也有缺陷，就是忠君爱国，依附于封建君王。中国现代知识分子受这两方面传统文化的影响，一个是强烈的爱国主义，一个是忍辱负重，物美价廉啊。
说到西方知识分子的特点，他认为一个是强烈的批判意识，这个与知识分子的独立性有关；一个是人道主义传统。文艺复兴以来，人道主义一直是知识分子主要思想传统，也是文学艺术的主题。
理所当然地，他特别多地谈到俄国知识分子的特点。他说，俄国知识分子是从贵族阶级中分化出来的，这使他们对俄罗斯民族和祖国有一种天然的责任感；同时，他们在打败拿破仑后在国外看到和接受了民主主义思想，强烈批判和要求变革俄国农奴制，最早起来造反的十二月革命党人都是贵族出身。俄罗斯知识分子也有强烈的人道主义思想，不过他们的人道主义含有浓厚的悲悯同情成分，像托尔斯泰就非常深切地同情农奴。比较起来，随着东西方文化交流与深入，中西知识分子既有趋同的地方，也有各自民族传统文化的影响和差别，现在研究这个很有意义的。
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关键词：天文教育；公选课；教学实践
引言
科学技术领先的发达国家都非常重视大学生的天文普及教育，发达国家及一些发展中国家的中学与高校也都普遍开设了天文学课程。美国国家天文学联盟副主席肯·威尔科克认为：“对于学生，天文学是检验他们一生对科学兴趣的最好方法”[1]。
我国的天文教育目前很薄弱，与发达国家相比差距很大。我国现有高校3152所，在校生超过2000万，其中高职高专1281所，开设天文选修课的高职院校不到20所[2]。近几年一些高校纷纷开设天文公选课，但目前高职院校中开设天文选修课的仍是凤毛麟角，多数学生天文地理知识贫乏。例如，许多学生不能辨认北斗星、不知道四季更替的原因，或热心于“占星学”，相信网上传播的带有迷信色彩的信息。因此在高职院校中开设天文选修课，普及天文学知识，不仅非常必要，而且势在必行。
我院在校学生有1200余人。自2003年开设“趣味天文”第二课堂，2009年起开设“星空探秘”公选课。至今已运行天文公选课4个学期，选课人数累计198人。随着教学实践的深入，我们不断总结经验改进教学，将天文公选课开成学生喜闻乐见的一门课程。本文分析了天文选修课的必要性，结合近年来我校教学经验体会，介绍我院天文公选课的实施。探讨天文教育的特征、模式、选修课所面临问题及其对策。
1.天文选修课的必要性
人类有别于其他动物的重要标志之一是有思维活动，人的思维活动涉及到其所处环境，包括宇宙环境。高职院校的天文教育，是提高学生科学素养不可或缺的重要环节。天文领域的相关知识和新的发现，能激发学生的科学热情，帮助学生掌握科学思维方法，树立正确的宇宙观。
在高职学生中普及天文知识，对破除迷信、反对伪科学具有重要意义。天文是研究天上发生的现象的学问，而很多迷信也恰恰来源于“天上”。例如，很多学生迷恋“生肖、星座与命运”的所谓对应关系，社会上一度有许多出版物，对这一不科学的论调起了推波助澜的作用，相信所谓“生肖”的因果对应的思潮，对社会良性发展危害性很大。天文知识的普及，正是让学生知晓正确的天文知识、树立正确人生观和科学思考方法、破除迷信和伪科学的有力武器。
大量调查数据的分析，说明学生需要天文知识。公选课实施以来，针对天文公选课，我们进行了连续多个学期的问卷调查。累计发出问卷198份，收回182份。被试学生涵盖高职生和中职生，来自4个学院的9个专业，其中3个文科或艺术类专业。
结果表明，有89%的学生希望学习天文知识。对于学生获取天文学信息的途径，我们让学生在以下6种途径中进行多项选择：⑴多媒体网络⑵电视⑶报刊杂志⑷科普书⑸科普展览或天文馆⑹课外活动。统计显示，使用过小于或等于2种途径的学生占46%，使用过3种途径的占23%，4种途径的占15%，5种或以上的途径的仅占2%，其中绝大多数人是由网络或电视中了解天文信息的。上述结果说明，绝大多数学生很希望了解天文知识，但是获得天文知识信息的途径还很少。问卷中还设计了少量天文基本常识题，从答卷结果看，学生的天文知识很肤浅而零散。
关于学生对天文知识的兴趣点，问卷结果显示了以下几个方面：星座与人生、外星人与UFO、流星及日月食、小行星撞地球、黑洞。
表1是学生回答的选课动机统计表（问卷为多项选择）。可以看出，多数学生的选课动机是积极的。学生希望拓展知识面和提高素质，但也有部分学生的选课目的是为修够学分，其部分原因是可供选择的选修课数量尚不多。
综上可见，高职学生的天文基本常识还很欠缺，他们对天文知识是渴求的，这种渴求正是探索宇宙和认识自然的原动力。因此在高职院校中很有必要提供途径，使学生有机会了解和学习天文知识。
2.天文选修课的教学实践
2.1教学目标的研究与确定
学校应根据学生特点来设置教学目标，这个原则对于选修课更为重要[3]。我院天文选修的授课对象是全院学生，他们专业分散，大部分是二年级学生，五年制高职生约占60%的比例。学生数理基础很差，已有的天文知识很零散且肤浅，基本知识往往局限于一些科技史话或科幻故事等。
根据学生情况，参照其他院校的经验，我们将天文选修课的教学目标定位于：通过本课程的学习，一方面了解一些天文常识和前人的研究历程，拓宽知识面，帮助学生形成较科学的理性思维习惯。另一方面使学生了解天文新成就和进展，激发他们对天文的兴趣。
2.2教学内容的取舍
鉴于选修课的特点和我们的现有条件，我们首先明确一个主导思想：打破纷繁复杂的天文知识体系，根据既定教学目标制订教学内容。经过多学期教学探索，筛选出一些重要的、有趣味性的、适合我校实际情况的内容，重构成为天文选修课的授课内容。制订教学内容时我们设计了两条主线，一是天文现象与天文观测，因为这是天文理论与实践的基础，而且从现象入手的教学更容易为学生所接受。二是天文新成果，介绍一些天文研究最新成果，经常结合媒体报道的科技新闻，以通俗易懂的方式引入相应天文知识或常识，拓宽学生知识面的同时，提高学生的学习兴趣。
教学内容的选取上，我们特别注意了教学内容的趣味性[4]。例如，第二课的题目是“从干支纪年谈起——天文简史”，最后一课“外星人存在吗——探索地外文明”，题目吸引了学生的兴趣。课堂教学中，我们一般选择有趣的事例或经典故事引入教学内容。还利用一些名人轶事、历史典故等，活跃课堂气氛，集中学生注意力[5][6]。另外，教学中还介绍一些科技发展史，一些重要天文成果产生的背景，对学生的思维习惯和能力起到潜移默化的培养作用[7]。
天文公选课没有合适的教材，课题组开发编纂了讲义。内容源于相关图书资料、天文馆资料、图片、官方网站资料、有关科技新闻等。网络资源中有极多可以利用的素材，但也需要花很大精力去选取和浓缩。讲义涉及经典核心知识、历史、研究方法、趣味实验、天文新发现等。教学内容动态变化，紧跟科技发展形势，也是教学内容之一大特点。
2.3教学方法的研究
按照天文选修课的特点，本课特别适合采用活动教学、案例教学和多媒体教学。我们在教学中大量采用多媒体教学方式。多媒体教学手段可以容纳大量知识信息，另一方面还可以展示丰富的、多彩绚丽的天文图片和视频内容。除此之外，还利用多种教学形式，如主题讨论、室外观测、器材及星图使用、观测记录讲评等，多样的课堂形式和大量的信息交流，活跃课堂气氛，学生在活动中既学习了知识，又提高的思维水平。
比如在第一次课上，教师引导做一个有趣的假想“旅行”[8]：多媒体课件演示，从教室出发，由近及远渐渐远离地面、地球、地月系、太阳系、银河系…，直至“宇宙边缘”。这个假想的旅行，展示了宇宙之大而给学生以震撼，学生正确认识了我们人类在宇宙中的地位，同时又进一步提高学习兴趣。这个“开篇”为学生所喜闻乐见，也得到很多教师的好评。
作为天文类课程的重要环节，实地观测是必不可少的。借助逐步完善的观测条件，我们组织学生进行天文观测。利用不同的学期时段所发生的天象，布置和指导学生完成定期和不定期的观测与记录[9]。这些活动有：课程前4周的月相观察和记录；星图的使用练习；夜晚辨认识别星座和认星；二分二至午时太阳高度角的测量；赤道仪和折射镜的使用等。这些活动往往联系着诸多知识、历史神话、常识等，活动使学生拓展了知识、开阔了心胸、陶冶了情操、锻炼了能力。
2.4考核方法的探索
选修课的考核类型一般为考查。经过近几年的教学实践，我们总结了一套适应天文选修课的考核方法。
根据天文选修课程特点，本课不宜闭卷考试。我们采用观测天象记录、知识竞赛、讨论天文新发现、撰写小论文等方式，考核学生对天文选修课的掌握程度。例如在2010年，结合科技新闻“发现最年轻的黑洞”的讨论题，学生写出自己的看法或深度解读，经过查找资料和讨论，评出单元成绩，每个学生都不觉得是在考试，但是掌握了科技新知识。在结课考核的学生论文要求时，学生往往很关心如何要求论文的字数，我们对字数的要求很宽泛，字数不做特别要求，重在论文质量。规定学生可以针对其所感兴趣的内容（天文范畴），发表自己的看法，写出自己的认识或观点，不能抄袭或下载，引用文献要注明出处等。这样的要求下，学生能够发挥出主观能动性，写出言之有物、观点明晰的小论文。培养了他们实事求是的科学态度和严肃认真的治学精神。
3.若干思考
在高职院校中开设天文选修课，是普及天文知识的一种很有效的方式。天文学是对人类文明影响最大的学科之一，天文学与社会政治、宗教、文化、艺术等领域也有久远的关系。天文学的基本知识，对于当代大学生，无论将来从事何种职业，都是值得学习的。
通过对天文学基本知识的学习和观测活动，可以使高职院校学生获得关于天体和宇宙的各种知识，科学地认识宇宙，了解人类生存的宇宙环境和探索宇宙的科学方法，从而开阔学生的视野，树立正确的世界观和人生观，提高科学素质和综合知识水平。
3.1授课内容与方式
天文选修课的授课内容可以包括：天文学简史、认识四季星空、天球坐标系、天体测量概述、太阳及行星系统、恒星和星系、现代宇宙学知识。实践部分包括：普通天文望远镜基本知识、星座辨认、大行星的观测、河外星系观测、彗星及其它天象观测、简易天文望远镜的制作知识等。根据学生学习情况和教学条件的配备，可以对以上内容进行一定的取舍。
针对该课程知识性强，与其它学科的交叉、综合性强，学生好奇性强的特点，理论部分采用课堂讲座方式为主、学生讨论为辅的开放式教学模式。实践部分可适时做基本观测实习，或针对当时特殊天文现象，组织观测活动，丰富和活跃学生学习内容。
3.2天文选修课的实施效果
通过调查问卷，我们要求学生评价课程对自己的“作用”和学习“收获”。表2显示了学生对天文选修课的基本评价。认为天文选修课“有用”和“有收获”的都占到90%以上。
3.3存在的问题与建议
在高职院校开设天文选修课是一项新的教改实验，尚有以下问题要解决：如何定位教学目标、教学内容的组织、平衡教学内容的系统性与趣味性、课外作业内容问题、网络资源的利用、实践活动内容的设置、观测器材购置。
天文选修课的目的应该是：通过选修课学习，了解天文发展历史、天文发现方法和成果，拓宽知识面，帮助学生形成一种科学的、理性的思维方式，培养学生克服困难的意志，提高学生学习的主动性和创新性。
课外作业的选取对学生学习效果影响颇大。作业形式可以是：对某一问题的思考、课外阅读后的课堂讨论、小论文、观察记录、观测数据计算推演。研究和布置的作业要保护学生的学习积极性和热情，进一步引发其探索兴趣。
在教学中发现，文科生的感悟和追求与理科生有所不同。他们在知识的本体之外，更侧重天文奥秘中蕴含着的人类思想的美丽，更善于理解星语、品位内涵，悟出做人的道理，自我培养净化的心灵。我们不妨将他们的这一学习特点和感悟，引入到天文选修课目标中，使理科学生具有更高人文素质。
[参考文献]
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天文地理知识范文5
关键词 《周髀算经》、域外天文学、宇宙模型、寒暑五带、天球坐标
根据现代学者认为比较可信的结论，《周髀算经》约成书于公元前100年。自古至今，它一直被毫无疑问地视为最纯粹的中国国粹之一。讨论《周髀算经》中有无域外天学成分，似乎是一个异想天开的问题。然而，如果我们先将眼界从中国古代天文学扩展到其它古代文明的天文学，再来仔细研读《周髀算经》原文，就会惊奇地发现，上述问题不仅不是那么异想天开，而且还有很深刻的科学史和科学哲学意义。
1 盖天宇宙与古印度宇宙之惊人相似
根据《周髀算经》原文中的明确交待，以及笔者在文献[1]和[2]中对几个关键问题的详细论证，我们已经知道《周髀算经》中的盖天宇宙有如下特征∶
一、大地与天为相距80,000里的平行圆形平面。
二、大地中央有高大柱形物（高60,000里的“璇玑”，其底面直径为23,000里）。
三、该宇宙模型的构造者在圆形大地上为自己的居息之处确定了位置，并且这位置不在中央而是偏南。
四、大地中央的柱形延伸至天处为北极。
五、日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。
六、太阳在这种圆周运动中有着多重同心轨道，并且以半年为周期作规律性的轨道迁移(一年往返一遍)。
七、太阳的上述运行模式可以在相当程度上说明昼夜成因和太阳周年视运动中的一些天象。
令人极为惊讶的是，笔者发现上述七项特征竟与古代印度的宇宙模型全都吻合！这样的现象恐非偶然，值得加以注意和研究。下面先报道笔者初步比较的结果，更深入的研究或当俟诸异日。
关于古代印度宇宙模型的记载，主要保存在一些《往世书》（puranas）中。《往世书》是印度教的圣典，同时又是古代史籍，带有百科全书性质。它们的确切成书年代难以判定，但其中关于宇宙模式的一套概念，学者们相信可以追溯到吠陀时代----约公元前1000年之前，因而是非常古老的。《往世书》中的宇宙模式可以概述如下∶[3]
大地象平底的圆盘，在大地中央耸立着巍峨的高山，名为迷卢(meru，也即汉译佛经中的“须弥山”，或作sumeru，译成“苏迷卢”)。迷卢山绕着环形陆地，此陆地又为环形大海所围绕，……如此递相环绕向外延展，共有七圈大陆和七圈海洋。
印度在迷卢山的南方。
与大地平行的天上有着一系列天轮，这些天轮的共同轴心就是迷卢山；迷卢山的顶端就是北极星(dhruva)所在之处，诸天轮携带着各种天体绕之旋转；这些天体包括日、月、恒星、……以及五大行星----依次为水星、金星、火星、木星和土星。
利用迷卢山可以解释黑夜与白昼的交替。携带太阳的天轮上有180条轨道，太阳每天迁移一轨，半年后反向重复，以此来描述日出方位角的周年变化。……
又唐代释道宣《释迦方志》卷上也记述了古代印度的宇宙模型，细节上恰可与上述记载相互补充∶
……苏迷卢山，即经所谓须弥山也，在大海中，据金轮表，半出海上八万由旬，日月回薄于其腰也。外有金山七重围之，中各海水，具八功德。
根据这些记载，古代印度宇宙模型与《周髀算经》盖天宇宙模型却是有惊人的相似之处，在细节上几乎处处吻合∶
一、两者的天、地都是圆形的平行平面；
二、“璇玑”和“迷卢山”同样扮演了大地中央的“天柱”角色；
三、周地和印度都被置于各自宇宙中大地的南半部分；
四、“璇玑”和“迷卢上”的正上方都是各种天体旋转的枢轴----北极；
五、日月星辰在天上环绕北极作平面圆周运动。
六、如果说印度迷卢山外的“七山七海”在数字上使人联想到《周髀算经》的“七衡六间”的话，那么印度宇宙中太阳天轮的180条轨道无论从性质还是功能来说都与七衡六间完全一致(太阳在七衡之间的往返也是每天连续移动的)。
七、特别值得指出，《周髀算经》中天与地的距离是八万里，而迷卢山也是高出海上“八万由旬”，其上即诸天轮所在，是其天地距离恰好同为八万单位，难道纯属偶然?
在人类文明发展史上，文化的多元自发生成是完全可能的，因此许多不同文明中相似之处，也可能是偶然巧合。但是《周髀算经》的盖天宇宙模型与古代印度宇宙模型之间的相似程度实在太高----从整个格局到许多细节都一一吻合，如果仍用“偶然巧合”去解释，无论如何总显得过于勉强。
当然，如果我们就此立刻进入关于“谁源于谁”的考据之中，那又将远远超出本文的范围。
2 寒暑五带的知识来自何处?
《周髀算经》中有相当于现代人熟知的关于地球上寒暑五带的知识。这是一个非常令人惊异的现象----因为这类知识是以往两千年间，中国传统天文学说中所没有、而且不相信的。
这些知识在《周髀算经》中主要见于卷下第9节∶[4]
极下不生万物，何以知之? ……北极左右，夏有不释之冰。
中衡去周七万五千五百里。中衡左右，冬有不死之草，夏长之类。此阳彰阴微，故万物不死，五谷一岁再熟。
凡北极之左右，物有朝生暮获，冬生之类。
这里需要先作一些说明∶
上引第二则中，所谓“中衡左右”即赵爽注文中所认为的“内衡之外，外衡之内”；再由本文图1[5]就明确可知，这一区域正好对应于地球寒暑五带中的热带(南纬23°30′至北纬23°30′之间)----尽管《周髀算经》中并无地球的观念。
上引第三则中，说北极左右“物有朝生暮获”，这就必须联系到《周髀算经》盖天宇宙模型对于极昼、极夜现象的演绎和描述能力。据前所述，圆形大地中央的“璇玑”之底面直径为23,000里，则半径为11,500里，而《周髀算经》所设定的太阳光芒向其四周照射的极限距离是167,000里；[6]于是，由本文图1清楚可见，每年从春分至秋分期间，在“璇玑”范围内将出现极昼----昼夜始终在阳光之下；而从秋分到春分期间则出现极夜----阳光在此期间的任何时刻都照射不到“璇玑”范围之内。这也就是赵爽注文中所说的“北极之下，从春分至秋分为昼，从秋分至春分为夜”，因为是以半年为昼、半年为夜。
《周髀算经》中上述关于寒暑五带的知识，其准确性是没有疑问的。然而这些知识却并不是以往两千年间中国传统天文学中的组成部分。对于这一现象，可以从几方面来加以讨论。
首先，为《周髀算经》作注的赵爽，竟然就表示不相信书中的这些知识。例如对于北极附近“夏有不释之冰”，赵爽注称∶“冰冻不解，是以推之，夏至之日外衡之下为冬矣，万物当死----此日远近为冬夏,非阴阳之气，爽或疑焉。”又如对于“冬有不死之草”、“阳彰阴微”、“五谷一岁再熟”的热带，赵爽表示“此欲以内衡之外、外衡之内，常为夏也。然其修广，爽未之前闻”----他从未听说过。我们从赵爽为《周髀算经》全书所作的注释来判断，他毫无疑问是那个时代够格的天文学家之一，为什么竟从未听说过这些寒暑五带知识? 比较合理的解释似乎只能是∶这些知识不是中国传统天文学体系中的组成部分，所以对于当时大部分中国天文学家来说，这些知识是新奇的、与旧有知识背景格格不入的，因而也是难以置信的。
其次，在古代中国居传统地位的天文学说----浑天说中，由于没有正确的地球概念，是不可能提出寒暑五带之类的问题来的。[7]因此直到明朝末年，来华的耶稣会传教士在他们的中文著作中向中国读者介绍寒暑五带知识时，仍被中国人目为未之前闻的新奇学说。[8]正式这些耶稣会传教士的中文著作才使中国学者接受了地球寒暑五带之说。而当清朝初年“西学中源”说甚嚣尘上时，梅文鼎等人为寒暑五带之说寻找中国源头，找到的正是《周髀算经》----他们认为是《周髀算经》等中国学说在上古时期传入西方，才教会了希腊人、罗马人和阿拉伯人掌握天文学知识的。[9]
现在我们面临一系列尖锐的问题∶
既然在浑天学说中因没有地球概念而不可能提出寒暑五带的问题，那么《周髀算经》中同样没有地球概念，何以却能记载这些知识?
如果说《周髀算经》的作者身处北温带之中，只是根据越向北越冷、越往南越热，就能推衍出北极“夏有不释之冰”、热带“五谷一岁再熟”之类的现象，那浑天家何以偏就不能?
再说赵爽为《周髀算经》作注，他总该是接受盖天学说之人，何以连他都对这些知识不能相信?
这样看来，有必要考虑这些知识来自异域的可能性。
大地为球形、地理经纬度、寒暑五带等知识，早在古希腊天文学家那里就已经系统完备，一直沿用至今。五带之说在亚里士多德著作中已经发端，至“地理学之父”埃拉托色尼（eratosthenes, 275-195 b.c.）的《地理学概论》中，已有完整的五带∶南纬24°至北纬24°之间为热带，两极处各24°的区域为南、北寒带，南纬24°至66°和北纬24°至66°之间则为南、北温带。从年代上来说，古希腊天文学家确立这些知识早在《周髀算经》成书之前。《周髀算经》的作者有没有可能直接或间接地从古希腊人那里获得了这些知识呢? 这确实是耐人寻味的问题。
3 坐标系问题
以浑天学说为基础的传统中国天文学体系，完全属于赤道坐标系统。在此系统中，首先要确定观测地点所见的“北极出地”度数----即现代所说的当地地理纬度，由此建立起赤道坐标系。天球上的坐标系由二十八宿构成，其中入宿度相当于现代的赤经差，去极度相当于现代赤纬的余角，两者在性质和功能上都与现代的赤经、赤纬等价。与此赤道坐标系统相适应，古代中国的测角仪器----以浑仪为代表----也全是赤道式的。中国传统天文学的赤道特征，还引起近代西方学者的特别注意，因为从古代巴比伦和希腊以下，西方天文学在两千余年间一直是黄道系统，直到十六世纪晚期，才在欧洲出现重要的赤道式天文仪器（这还被认为是丹麦天文学家tycho的一大发明）。因而在现代中外学者的研究中，传统中国天文学的赤道特征已是公认之事。
然而，在《周髀算经》全书中，却完全看不到赤道系统的特征。
首先，在《周髀算经》中，二十八宿被明确认为是沿着黄道排列的。这在《周髀算经》原文以及赵爽注文中都说得非常明白。《周髀算经》卷上第4节云∶
月之道常缘宿，日道亦与宿正。
此处赵爽注云∶
内衡之南，外衡之北，圆而成规，以为黄道，二十八宿列焉。月之行也，一出一入，或表混里，五月二十三分月之二十而一道一交，谓之合朔交会及月蚀相去之数，故曰“缘宿”也。日行黄道，以宿为正，故曰“宿正”。
根据上下文来分析，可知上述引文中的“黄道”，确实与现代天文学中的黄道完全相当----黄道本来就是根据太阳周年视运动的轨道定义的。而且，赵爽在《周髀算经》第6节“七衡图”下的注文中，又一次明确地说∶
黄图画者，黄道也，二十八宿列焉，日月星辰躔焉。
日月所躔，当然是黄道(严格地说，月球的轨道白道与黄道之间有5°左右的小倾角，但古人论述时常省略此点)。
其次，在《周髀算经》中，测定二十八宿距星坐标的方案又是在地平坐标系中实施的。这个方案详载于《周髀算经》卷下第10节中。由于地平坐标系的基准面是观测者当地的地平面，因此坐标系中的坐标值将会随着地理纬度的变化而变化，地平坐标系的这一性质使得它不能应用于记录天体位置的星表。但是《周髀算经》中试图测定的二十八宿各宿距星之间的距度，正是一份记录天体位置的星表，故从现代天文学常识来看，《周髀算经》中上述测定方案是失败的。另外值得注意的一点是，《周髀算经》中提供的唯一一个二十八宿距度数值----牵牛距星的距度为8°，据研究却是袭自赤道坐标系的数值(按照《周髀算经》的地平方案此值应为6°)。[10]
《周髀算经》在天球坐标问题上确实有很大的破绽∶它既明确认为二十八宿是沿黄道排列的，却又试图在地平坐标系中测量其距度，而作为例子给出的唯一数值竟又是来自赤道系统。这一现象值得深思，在它背后可能隐藏着某些重要线索。
4 结语
反复研读《周髀算经》全书，给人以这样一种印象∶即它的作者除了具有中国传统天文学知识之外，他还从别处获得了一些新的方法----最重要的就是笔者在文献[1]中着重讨论的公理化方法(《周髀算经》是中国古代唯一一次对公理化方法的认真实践)；以及一些新的知识----比如印度式的宇宙结构、希腊式的寒暑五带知识之类。这些尚不知得自何处的新方法和新知识与中国传统天文学说不属于同一体系，然而作者显然又极为珍视它们，因此他竭力揉合二者，试图创造出一种中西合璧的新的天文学说。作者的这种努力在相当程度上可以说是成功的。《周髀算经》确实自成体系、自具特色，尽管也不可避免地有一些破绽。
那么，《周髀算经》的作者究竟是谁? 他在构思、撰写《周髀算经》时有过何种特殊的际遇? 《周髀算经》中这些异域天文学成分究竟来自何处? ……所有这些问题现在都还没有答案、但是笔者强烈认为，《周髀算经》背后极可能隐藏着一个古代中西方文化交流的大谜。
注释
[1] 江晓原∶《周髀算经》——中国古代唯一的公理化尝试，第七届国际中国科学史会议论文（中国深圳，1996年1月），将发表于《自然辨证法通讯》。
[2] 江晓原∶《周髀算经》盖天宇宙结构考，将发表于《天文学报》。该文详细论证了以往认为《周髀算经》盖天宇宙模型为“双重球冠”是完全错误的，并给出了真正符合《周髀算经》原意的盖天宇宙几何模型。
[3] d.pingree: history of mathematical astronomy in india, 收于 dictionary of scientific biography, vol.16, new york, 1981, p.554。此为研究印度古代数理天文学之专著，实与传记无涉也。
[4] 本文所依据之《周髀算经》文本为∶江晓原、谢筠∶《周髀算经译注》，辽宁教育出版社(1995)。节号是该文本中所划分的序号。以下同此。
[5] 关于本文图1的绘制依据以及有关考证，详见[1]、[2]。
[6] “日照四旁167,000里”是《周髀算经》设定的公理之一，这些公理是《周髀算 经》全书进行演绎推理的基础，详见[1]。
[7] 薄树人∶再谈《周髀算经》中的盖天说----纪念钱宝琮先生逝世十五周年，《自然科学史研究》8卷4期(1989)。
[8] 这类著作中最早的作品之一是《无极天主正教真传实录》，1593年刊行；影响最大的则是利玛窦(mathew ricci)的《坤舆万国全图》，1602年刊行；1623年有艾儒略（jules aleni）作《职方外纪》，所述较利氏更详。
天文地理知识范文6
作为全省首批31个基地之一，江苏省天一中学STS综合创新课程基地涵盖了数理化生地等科学课程、信息技术与通用技术等技术课程、人生规划与生活德育等社会课程，强调学科教学与科学技术的发展相结合，与社会生产、生活的实际相结合。
高中地理课程基地作为STS的重要组成部分，探索了以“创新实验室”为载体，以项目学习为依托，以研究活动为平台的创新人才联合培养机制。本文即是在此建设实践基础上的一些思考与总结。
1.教学情境的空洞。
地理学作为一门研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，具有综合性、地域性的显著特点，应较多地采用探究式的方法来组织学习。传统教学中，普通教室多存在模型、实物及现场环境等形象化要素缺失的共性，学生只能就课本中的抽象事物、原理进行简单和机械的学习。
2.社会生活的脱节。
即便在新课标得到广泛认同的今天，高度抽象知识的学习仍占据着高中地理课程学习的主体地位。真实情境的缺失、原始问题的离场，将学生进一步束缚在课本世界之中，粗暴地割裂了学生的学习与社会生产、生活的沟通和联系。这不仅导致学生无法从生活中有效汲取信息和教育资源，而且会造成学生社会责任感的低下，导致其社会智能发育的不良。
3.科学精神的缺失。
作为六大基础自然科学之一，地理学包括气候学、水文学、海洋学、冰川学、地貌学、土壤学等十余个分支学科，是现代科学体系的重要组成部分，在解决人口、资源、环境和发展等问题中具有重要作用。受文理分科的影响，地理在高中普遍被视为文科，相关的科学原理、方法和技术，科学思维与精神等的教育活动存在严重不足。
地理课程基地建设的总目标是“满足社会及人的发展需要”，这与学校STS综合创新课程基地提出的培养具有“卓越思维、宏观视野、积极人格、济世情怀”等人格品质的拔尖创新人才的价值使命是一致的。
1.地理课程基地建设的具体诉求之一是营造可视化的教学情境，大量运用模型、实物、图像、视频或软件等资源，借助图形化手段来表达和传递信息，从而化抽象为具体、化静态为动态。课程学习中的重难点可以通过模型建构的方式，直观形象地呈现在学生面前，这对于调动学生的形象思维能力，提高其图文转换能力，加深其对抽象知识的理解与运用，实现感性认识与理性认识的转变及统一是十分有效的。
2.地理课程基地建设的具体诉
求之二是建设社会化的课程体系，通过引入真实问题、原始问题的学习研究，让学生体验社会生产、生活的实际，在体验中发现知识、理解知识、掌握知识，从而运用知识去解决实际问题，让学生的课本世界与生活世界真正互通互联。互通互联不仅仅意味着整个社会都成了教育信息和资源，而且预示着学生也将对社会承担相当程度的责任，在促进地球环境可持续发展和人类文明进步方面担负一定的义务。
3.地理课程基地建设的具体诉
求之三是树立规范化的研究方法，将地理课程核心知识项目化，将学生学习的过程转变为项目研究的过程，进而指导学生发现问题、收集资料、提出假设、界定问题、研究实践、设计成果……依托项目化的平台，组织学生开展项目学习，不仅可以促进学生尽早发现和认识自己的优势智能，激励学生在适合自己的领域内进行较为深入的个性化学习与研究，而且可以引导学生掌握合理、规范、专业化的科学研究思维与
方法。
为实现以上三大诉求，STS地理课程基地以项目学习为依托，进行了多年的实践探索，取得了一些有益的经验。
1.搭建项目学习平台。
在文化与制度建设层面，学校通过各类会议、材料、主题征文的形式，面向全校推出了“三类丰富课程”教学模式理论。项目学习作为其中的第三类丰富课程，也是最高层次的课型，首先在课程基地得到了广泛的实践与应用。为了指导和规范项目学习课型的开展，《项目学习评价表》《学生活动记录表》《学生校本课过程性评价单》等一批学习评价文件先后编制并投入使用；为肯定和推动项目学习课型的开展，“青企奖学金”“恒丰奖教基金”等面向学生、教师的专项奖励基金相继设立并有序运作。
在学习环境创设层面，基于“营造可视化的教学情境”的诉求，学校改建、拓建和新建了一批创新实验室，与地理相关的就有天文实验室、矿石实验室、中草药基地、生态农场等；天一科学院E学习平台、市中小学天文联合会网站等在线资源库的开通，进一步拓展了项目学习的领域，丰富了情境的可视化手段；测光仪、SID监测仪、月球仪、矿石标本、中草药植物等设施设备的配置，为项目学习的开展提供了装备支撑；紫金山天文台、阳山火山地质公园、中国药科大学等专业台站、科普基地、高校与学校的联合，则为项目研究提供了技术指导。
2.设立名师工作中心。
为实现“树立规范化的研究方法”的诉求，学校通过教师自荐、教研组推荐、部门推荐等多种形式，在各创新实验室设立了名师工作室，促成了教师特长、专业发展，学生兴趣、个性发展，学校特色、优质发展三者间的紧密结合，形成了师生学习共同体关系。
如笔者领衔的天文巡星工作室，联合地理、物理、艺术等学科的多位教师，共同出谋划策，提供分类指导，确保了学生在跨学科项目课题（如无锡城市夜空光度监测网络建设、月球陨石坑研究等）的学习与研究过程中，所运用的研究方法、技术原理、操作规范等方面的科学性、准确性。
名师工作室的设立，不仅是基于学生发展的需要，而且还服务于教师的专业发展。工作室以名师支撑基地，以基地培养教师，带动了一批教师向一专多能的具备跨学科教学、项目教学能力的复合型、多元型教师转变，成为教师专业成长的载体。
3.建构核心知识模型。
“社会化课程体系”的建设，强调与社会生产、生活的实际紧密结合，注重体验与探究，注重实际问题的解决与学生社会责任感的增强。
要科学开展“社会化课程体系”的建设，其关键在于核心知识的梳理及模型的建构。
核心知识的梳理，既要考虑国家课程（如人教版高中地理必修3册、选修5册）中的重难点知识，也要结合地方课程与校本课程（如“中学生学天文”“矿石鉴赏”）的特性需求，甚至是与高校相关课程（如北京大学先修课程“地球科学概论”）的衔接。梳理的第二步是建立层级式的知识树，将核心知识及其相互间的因果、从属或并列等各种关系直观、明了地呈现出来。第三步是购置或设计、研发教学模型，通过物态或非物态的模型建构，将抽象的概念形象化、立体化地予以表达。最后一步将是真实问题、原始问题的提出与导入，项目学习主阶段的开始。
根据高中地理课程中的核心知识提出的真实问题开展的项目学习，改进了核心知识的赋存情境、表达方式与传导方式，结合教师对规范化研究方法的指导，可以探索并形成校本化的项目学习课程体系模型架构，如项目引入方式、研究方法、操作程序、评价体系等；可以引导学生不仅获得科学知识与技能、掌握研究精神与能力，而且养成关注社会、关爱社会的人格品质。
以“创新实验室”为载体，结合项目学习教学理念，在对核心知识进行模型建构的基础上，地理课程基地构建了“3+1”的课程体系，“3”指“三类丰富课程”，包括科普型、基础型和研究型三种；“1”指北京大学先修课程“地球科学概论”。
1.科普型课程。
科普型课程指利用基地资源，以体验为基本形式的，以培养学生学科兴趣为主要目的而开设的项目体验课程。
比如，结合人教版高中地理选修一中有关“天体与星空”“太阳系与地月系”等章节的核心知识，地理课程基地设计了野外观星“天一观星营”项目、“科普实验与科技制作”项目，指导学生开展星空观测（辨识星座与亮星、观测日面与月面、观测大行星与深空天体等），模型制作（活动星图、简易日晷、简易望远镜等），实验设计（彗星彗尾实验、陨石冲击实验等）；结合人教版高中地理选修一、选修二中有关“海岸”“海洋水体”等章节的核心知识，基地设计了“天文巡星夏令营”项目，利用暑期带领学生赴浙江舟山等地开展活动，除观星外，还指导学生观察钱塘江口地貌，舟山群岛基岩海岸、砂质海岸，舟山朱家尖岛潮汐涨落规律等地理现象，基地还向上海交大“走向深蓝”海洋夏令营推荐了优秀学生。
2.基础型课程。
基础型课程指结合学科核心知识，在普通教室或创新实验室开设的，以夯实学生学科基础素养为主要目的的项目学习课程。
比如，在“宇宙中的地球”（人教版高中地理必修一）一节中，基地设计了“移民外太空”为主题的项目课程。课程通过真实问题――“火星一号”移民火星计划作为导入，探讨了“火星在哪里”“火星上为何没有生命存在而地球上为何有生命存在”“应去哪里寻找外星生命”等问题，不仅解决了课程标准中要求学生掌握的核心知识（天体系统的层次，以及地球在宇宙中的位置；说明地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星；分析地球的宇宙位置及自身条件，理解地球上出现生命的原因等），而且以项目为载体，营造了可视化的教学情境，引导学生学习掌握了科学的研究方法，通过引入真实问题的探讨，架设了连通课本世界与生活世界的桥梁。
3.研究型课程。
研究型课程作为最高层次的项目研究课程，以培养学生的问题意识、创新思维及能力为主要目的，仅面向少数对地理及其交叉学科的项目研究感兴趣的学生开设。
比如，中英天文合作“月球陨石坑研究”项目是在人教版高中地理有关“太阳系小天体”“太阳系的演化”“月球概况”等核心知识的学习基础上，面向部分学生开设的。在此项目研究中，学生使用美国宇航局近月飞行器拍摄的月面图像，分析了月球陨石坑的类型（简单型撞击构造、复杂型撞击构造、多环盆地）、分布（正反面、不同纬度）、形态特征（深度、直径、结构特征）等，合作撰写的《Practical Measuring the depth of simple craters》等两篇论文顺利发表。比如，“无锡城市夜空光度测量”项目组在人教版高中地理有关“城市化与城市环境问题”一节教学的基础上，使用Sky Quality Meter-L对无锡市区光污染的地区分布、地平高度及方位分异、时间变化等方面进行了实地测量与数据分析，据此撰写的论文《无锡城市夜空光度测量研究》不仅顺利发表，而且还产生了较大的社会影响，国际天文学会普及办公室向学校发来函件，邀请项目组师生加入国际夜空光度监测网络Globe at Night-Sky Brightness Monitoring Network项目。
4.大学先修课程。
大学先修课程指学校参与的北京大学先修课程（APUC）项目，主要面向学有余力且有意向报考高校地学专业（地质学、地球物理学等）的优秀学生开设。
