วัตถุประสงค์
นักเรียนจะได้เรียนรู้ถึงสิ่งต่อไปนี้
- ในเวลากลางคืน เราสามารถเห็นดาวต่าง ๆ ในท้องฟ้า, และเห็นดวงจันทร์และดาวเคราะห์ (บางดวง) ด้วยเช่นกัน
- ดาวต่าง ๆ, ดาวเคราะห์, และดวงจันทร์ มีส่วนที่เหมือนกัน และ แตกต่างกันอย่างไร
- ความแตกต่างระหว่างการสะท้อนแสงและการส่องแสง (ดาวที่สะท้อนแสง และ ดาวที่มีแสงในตัวเอง)
- คำจำกัดความของกลุ่มดาว (constellation) และ รูปร่างและเรื่องราวของกลุ่มดาวที่มองเห็นได้ในขณะนี้
อุปกรณ์การสอน
- ไฟฉายและถ่านไฟฉายสำรอง
- กระจกเงาอันเล็กๆ
- ภาพโปสเตอร์ของดวงอาทิตย์, โลก, ดวงจันทร์, ระบบสุริยะ
- ภาพโปสเตอร์ของกลุ่มดาวอย่างน้อย 3 กลุ่มดาว รวมทั้งกลุ่มดาวหมีใหญ่ (กลุ่มดาวจระเข้)
- ตั้งเวลาของระบบเครื่องฉายดาว Digitarium™ system ให้สามารถเห็นดวงจันทร์และดาวนพเคราะห์อย่างน้อย 1 ดวง หลังจากดวงอาทิตย์ตกดิน
- เลเซอร์พอยเตอร์ (Light and laser pointers) 1 อัน
I. ช่วงการแนะนำก่อนเข้าชมท้องฟ้าจำลอง (10-15 นาที)
1.1. บอกนักเรียนว่าวันนี้นักเรียนจะได้เรียนเกี่ยวกับดาราศาสตร์ ถามนักเรียนว่าคำว่าดาราศาสตร์ และ นักดาราศาสตร์ หมายความว่าอย่างไร นักดาราศาสตร์จะต้องศึกษาวิชา หรือ ความรู้อะไรบ้าง ถ้ามีเวลาพอ เล่าให้นักเรียนฟังคร่าว ๆ (หรือ ย่อ ๆ) ถึงเรื่องที่นักดาราศาสตร์สนใจและกำลังศึกษาในปัจจุบัน (จะละเอียด หรือ ลึกซึ้งแค่ไหนให้คำนึงถึงความเหมาะสมหรืออายุของนักเรียนด้วย)
1.2. สิ่งหนึ่งที่เราจะเรียนรู้ในวันนี้ เป็นเรื่องเกี่ยวกับดาว (แสดงภาพโปสเตอร์ของดวงอาทิตย์) ทำไมเราจึงสามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ ทำไมเราไม่สามารถเห็นดาวอื่นๆ ในเวลากลางวัน ทำไมดวงอาทิตย์มีความสำคัญต่อเรา ดวงอาทิตย์เกิดจากอะไร
1.3. ดาวบางดวงในท้องฟ้าตอนกลางคืนอยู่รวมกันเป็นกลุ่มทำให้เกิดภาพ เราเรียนรู้ภาพเหล่านั้นที่เรียกว่า กลุ่มดาว มากขึ้นเมื่อเราเข้าไปด้านในของท้องฟ้าจำลอง โชว์ภาพกลุ่มดาว 3-5 ภาพจากโปสเตอร์ที่เตรียมมา
1.4. เราสามารถเห็นอะไรอีกบนท้องฟ้า ถูกแล้ว, ดวงจันทร์ (แสดงภาพโปสเตอร์ของดวงจันทร์) ดวงจันทร์ทำอะไร (หมุนรอบโลก) ดวงจันทร์ทำมาจากอะไร ดวงจันทร์ส่อแสงด้วยตัวเองหรือไม่ ดวงจันทร์ไม่ได้ส่องแสงด้วยตัวเอง แต่ทำไมเราจึงสามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้ วัตถุบางชนิดในท้องฟ้ามีแสงด้วยตัวเอง เช่น ดาว และวัตถุบางชนิดไม่มีแสงในตัวเอง แต่จะสะท้อนแสง เช่น ดวงจันทร์ การสะท้อนแสงหมายความว่าอะไร เมื่อเราคิดถึงการสะท้อนแสง โดยปกติเราจะคิดถึงกระจก กระจกสะท้อนแสงได้ (ใช้ไฟฉายฉายไปที่กระจก หันกระจกให้แสงสะท้อนไปที่เพดานห้องหรือกำแพงที่อยู่ใกล้ ๆ) นักเรียนสามารถเห็นแสงที่ตกกระทบไปบนเพดานหรือกำแพง เช่นเดียวกัน เราสามารถเห็นดวงจันทร์ เพราะว่ามันสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์กลับมายังโลก ดวงจันทร์เป็นเหมือนกระจกเงา สะท้อนแสงมายังโลก ดวงอาทิตย์เป็นเหมือนกับไฟฉายที่ทำให้เกิดแสง
1.5. มีอะไรที่เป็นสิ่งอื่นอีกบนท้องฟ้าบ้าง ถูกแล้ว มีอีกหลายๆ สิ่ง รวมทั้งดาวเคราะห์(แสดงภาพโปสเตอร์ของระบบสุริยะ) ดาวเคราะห์เป็นวัตถุที่มีแสงสว่างในตัวเองคล้ายดวงอาทิตย์ หรือเป็นวัตถุที่สะท้อนคล้ายดวงจันทร์กันแน่? คำตอบคือ ดาวเคราะห์เป็นดาวสะท้อนแสง ดาวเคราะห์เกิดขึ้นจากอะไร ดาวเคราะห์ บางดวงประกอบด้วยหินเป็นส่วนใหญ่ เช่น ดาวอังคารและโลก บางดวงประกอบด้วยก็าซ เป็นส่วนใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ทุกดวง จะไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่นเดียวกับดวงจันทร์ แต่จะสะท้อนแสดงจากดวงอาทิตย์ ทำให้เราสามารถมองเห็นดาวเหล่านั้นได้
1.6. ความรู้เพิ่มเติม:
ถ้านักเรียนสนใจจะศึกษาเพิ่มเติม ให้นักเรียนทราบถึงคำจำกัดความของคำว่า ดาวเคราะห์ จากการประชุมดาราศาสตร์นานาชาติ เดือน สิงหาคม 2549 (the August 2006 International Astronomical Union) ดังนี้ ดาวเคราะห์ คือ วัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ เป็นวัตถุที่ใหญ่พอที่จะมีแรงดึงดูดด้วยตัวเองและดึงดูดสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่ใกล้ๆ จนตัวเองมีรูปร่างเกือบเป็นทรงกลม และ เคลียร์วัตถุต่าง ๆ ออกจากวงโคจรของตน
(A planet is an object that is in orbit around the sun, is large enough for its own gravity to pull it into a nearly spherical shape, and has cleared the neighborhood around its orbit).
1.7. การเตรียมตัวเข้าสู่การเข้าชมในท้องฟ้าจำลองกฎ, วิธีการเข้าชม, การห้ามส่งเสียง เป็นต้น
II. ท้องฟ้าคืนนี้ (15-30 นาที)
หมายเหตุ ให้ตั้งระบบเครื่องฉายดาว Digitarium ในวันและเวลาที่สามารถเห็นดวงจันทร์และดาวเคราะห์อย่างน้อยที่สุด 1 ดวง หลังดวงอาทิตย์ตก
2.1 (เมื่อนักเรียนแต่ละคนเข้านั่งประจำที่แล้ว ให้เร่งเวลาดวงอาทิตย์ขึ้น จากนั้นก็ปิด atmospheric effects and landscape) บอกนักเรียนว่าท้องฟ้าขณะนี้ เป็นเวลา .......นาฬิกาของ วันที่.................... นักเรียนเห็นอะไรบ้าง ดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหน ดวงจันทร์อยู่ที่ไหน ให้นักเรียนช่วยกันบรรยายถึงรูปร่างของดวงจันทร์ขณะนั้นว่าเป็นอย่างไร เขาสังเกตว่าดวงจันทร์ไม่ได้มีรูปร่างเหมือนกันทุกวัน (ถ้าทำได้ ให้บรรยายย่อ ๆ ถึงการเปลี่ยนรูปร่างของดวงจันทร์ว่า เกิดจากการปรับเปลี่ยนตำแหน่งตลอดเวลาของโลก ดวงจันทร์, และดวงอาทิตย์)
2.2 นักเรียนเห็นดาวดวงไหนที่คิดว่าเป็นดาวเคราะห์บ้าง เราจะบอกได้อย่างไรว่า เรากำลังมองดูดาว(ฤกษ์) หรือ ดาวเคราะห์ บอกนักเรียนว่าดาวเคราะห์มีสีแตกต่างเล็กน้อยจากดาวฤกษ์ในท้องฟ้าและปรากฏอยู่ใกล้กับเส้นที่เรียกว่า ecliptic line (กดปุ่มแสดงเส้น ecliptic line) ให้เวลานักเรียนซัก พักให้มองหาดาวเคราะห์ จากนั้นเปิดชื่อที่กำกับดาวเคราะห์แต่ละดวง เลือกและขยายดาวเคราะห์แต่ละดวงที่ปรากฏในท้องฟ้า บรรยายถึงข้อเท็จจริงที่น่าสนใจของดาวเคราะห์แต่ละดวงในขณะที่เลือกและขยายดาวดวงนั้น ๆ
2.3 จากโปสเตอร์ของระบบสุริยะ อธิบายถึงดาวเคราะห์แต่ละดวงเรียงลำดับจากดาวที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด จนจบ
2.4 สิ่งที่เราเห็นมากที่สุดในท้องฟ้าคืออะไร ใช่แล้ว ดาว(ฤกษ์) กว่าหนึ่งพันปีมาแล้วชาวกรีกและโรมัน เชื่อมโยง จุดกลมๆ เล็กๆ ต่าง ๆ บนท้องฟ้าและสร้าง (จินตนาการ) ภาพขึ้นในท้องฟ้า ภาพเหล่านั้นเรียกว่า กลุ่มดาว (Constellations) ทุกวันนี้เรายังคงใช้หลาย ๆ ชื่อที่เขาตั้งให้กับกลุ่มดาว นี่คือภาพในท้องฟ้า (แสดงโครงร่างของดาว หมีใหญ่ )
2.5 มีใครที่จำกลุ่มดาวนี้ได้บ้าง เปิดภาพกลุ่มดาว หมีใหญ่ ชาวโรมันโบราณจินตนาการภาพเป็นสัตว์ที่มีฟันแหลมคมและกรงเล็บ ชอบกินปลาและผลเบอรี่ (กดรีโมทให้เห็นโครงร่างขอบเขตของ กลุ่มดาวหมีใหญ่ อธิบายว่าส่วนไหนของดาวเป็นตรงส่วนไหนของหมี จากนั้นกดปุ่มรีโมทให้เห็น ลายเส้นของกลุ่มดาวหมีใหญ่ และ ภาพร่าง ของกลุ่มดาวหมีใหญ่) เล่าเรื่องที่คุณชอบที่สุดเกี่ยวกับดาวหมีใหญ่ให้นักเรียนฟัง ขณะเดียวกัน คุณครูก็สามารถบอกนักเรียนว่า กลุ่มดาวหมีใหญ่ของชาวกรีกและโรมัน เป็น กลุ่มดาวเดียวกับกลุ่มดาวจระเข้ของไทย แต่มีการจัดกลุ่มแตกต่างกัน
2.6 คราวนี้ เลือก กลุ่มดาว อีกอย่างน้อย 2 กลุ่มที่อยู่คนละตำแหน่งในท้องฟ้า และเล่าเรื่องราวของกลุ่มดาวนั้น ๆ ให้นักเรียนฟัง
2.7 บรรยายถึงความสำคัญของดาวเหนือ จะค้นหามันได้อย่างไรบนท้องฟ้า และจากนั้นเร่งเวลา ให้เน้นย้ำว่าในชีวิตจริง ดาวไม่ได้หมุนรอบโลก การหมุนและโคจรของโลกทำให้เรามองเห็นดาวว่าไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดิม ตลอดคืนและตลอดปี
2.8 ความรู้เพิ่มเติม : กดปุ่มคำสั่งในรีโมทให้แสดงชื่อของดาวเคราะห์และให้เห็นเส้นโคจรของดาวเคราะห์ด้วย ในช่วงนี้ ให้มีดาวพุธอยู่บนท้องฟ้าด้วย แต่ถ้าไม่มี ก็ให้เร่งเวลาจนกระทั่งสามารถเห็นดาวพุธ จากนั้นเลื่อนเวลาไปข้างหน้าครั้งละ 1 สัปดาห์เพื่อให้นักเรียนเห็นการเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ซึ่งแตกต่างจากการเคลื่อนไหวของดาว(ฤกษ์) ในเวลาเดียวกัน เลื่อนเวลาไปข้างหน้าเรื่อย ๆ จนกระทั่งเส้นโคจรของดาวพุธปรากฏเป็นเส้นโค้งในท้องฟ้า
2.9 บรรยายโดยย้ำว่าดาวพุธและดาวเคราะห์อื่นๆ รวมทั้งโลก เพียงหมุนรอบตัวเอง และ โคจรรอบดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม การหมุนดังกล่าว ก่อให้เกิดเรื่องแปลก ๆ บนท้องฟ้า เช่น ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ไม่ได้หมุนเหมือนกันดาวฤกษ์ บรรยายย่อ ๆ ว่า โลกใช้เวลาเท่าไรในการหมุนรอบดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์อื่น อีกซัก 2-3 ดวง ว่าใช้เวลาเท่าไรในการหมุนรอบดวงอาทิตย์
III นักเรียนทั้งหมดเตรียมตัวออกจากท้องฟ้าจำลอง
IV การสรุป
ความรู้เพิ่มเติม, หลังจากทุกคนออกจากท้องฟ้าจำลองและนั่งเรียบร้อยแล้ว ถ้ายังพอมีเวลา ใช้อาสาสมัคร 2 คนออกมาแสดงเป็นโลกและดวงอาทิตย์ ดูรายละเอียดข้อ 1.3 ในหลักสูตร การหมุนของโลก ประกอบว่า นักเรียนทั้งสองจะต้องทำอย่างไร
ทบทวนว่าวันนี้นักเรียนเรียนรู้เกี่ยวกับอะไรบ้าง? ดาว(ฤกษ์) ประกอบขึ้นจากอะไร? ดวงจันทร์เกิดจากอะไร? ดาวเคราะห์เกิดจากอะไร? ทำไมเราจึงสามารถมองเห็นดาว ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์? คำว่า กลุ่มดาว หมายความว่าอะไร?
---------------------------------------------------