มีอะไรบนท้องฟ้าบ้าง

วัตถุประสงค์

 

นักเรียนจะได้เรียนรู้ถึงสิ่งต่อไปนี้

• ในเวลากลางคืน เราสามารถเห็นดาวต่าง ๆ ในท้องฟ้า, และเห็นดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ (บางดวง) ด้วยเช่นกัน
• ดาวต่าง ๆ, ดาวเคราะห์, และดวงจันทร์ มีส่วนที่เหมือนกัน และ แตกต่างกันอย่างไร
• ความแตกต่าง ระหว่างการสะท้อนแสง และการส่องแสง (ดาวที่สะท้อนแสง และ ดาวที่มีแสงในตัวเอง)
• คำจำกัดความของกลุ่มดาว (constellation) และ รูปร่างและเรื่องราวของกลุ่มดาว ที่มองเห็นได้ในขณะนี้

 

อุปกรณ์การสอน

1. ไฟฉายและถ่านไฟฉายสำรอง
2. กระจกเงาอันเล็กๆ
3. ภาพโปสเตอร์ของดวงอาทิตย์, โลก, ดวงจันทร์, ระบบสุริยะ
4. ภาพโปสเตอร์ของกลุ่มดาวอย่างน้อย 3 กลุ่มดาว รวมทั้งกลุ่มดาวหมีใหญ่ (กลุ่มดาวจระเข้)
5. ตั้งเวลาของระบบเครื่องฉายดาว Digitarium™ system ให้สามารถเห็นดวงจันทร์ และดาวนพเคราะห์อย่างน้อย 1 ดวง หลังจากดวงอาทิตย์ตกดิน
6. เลเซอร์พอยเตอร์ (Light and laser pointers) 1 อัน

 

I. ช่วงการแนะนำก่อนเข้าชมท้องฟ้าจำลอง (10-15 นาที)

1.1. บอกนักเรียนว่า วันนี้นักเรียนจะได้เรียนเกี่ยวกับดาราศาสตร์ ถามนักเรียนว่าคำว่า“ดาราศาสตร์” และ “นักดาราศาสตร์” หมายความว่าอย่างไร นักดาราศาสตร์จะต้องศึกษาวิชา หรือ ความรู้อะไรบ้าง ถ้ามีเวลาพอ เล่าให้นักเรียนฟังคร่าว ๆ (หรือ ย่อ ๆ) ถึงเรื่องที่นักดาราศาสตร์สนใจ และกำลังศึกษาในปัจจุบัน (จะละเอียด หรือ ลึกซึ้งแค่ไหนให้คำนึงถึงความเหมาะสม หรืออายุของนักเรียนด้วย)

 

1.2. สิ่งหนึ่งที่เราจะเรียนรู้ในวันนี้ เป็นเรื่องเกี่ยวกับดาว (แสดงภาพโปสเตอร์ของดวงอาทิตย์) ทำไมเราจึงสามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ ทำไมเราไม่สามารถเห็นดาวอื่นๆ ในเวลากลางวัน ทำไมดวงอาทิตย์มีความสำคัญต่อเรา ดวงอาทิตย์เกิดจากอะไร

 

1.3. ดาวบางดวงในท้องฟ้าตอนกลางคืนอยู่ รวมกันเป็นกลุ่มทำให้เกิดภาพ เราเรียนรู้ภาพเหล่านั้นที่เรียกว่า “กลุ่มดาว” มากขึ้นเมื่อเราเข้าไปด้านใน ของท้องฟ้าจำลอง โชว์ภาพ“กลุ่มดาว” 3-5 ภาพจากโปสเตอร์ที่เตรียมมา

 

1.4. เราสามารถเห็นอะไรอีกบนท้องฟ้า ถูกแล้ว, ดวงจันทร์ (แสดงภาพโปสเตอร์ของดวงจันทร์) ดวงจันทร์ทำอะไร (หมุนรอบโลก) ดวงจันทร์ทำมาจากอะไร ดวงจันทร์ส่อแสงด้วยตัวเองหรือไม่ ดวงจันทร์ไม่ได้ส่องแสงด้วยตัวเอง แต่ทำไม เราจึงสามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้ วัตถุบางชนิดในท้องฟ้ามีแสงด้วยตัวเอง เช่น ดาว และวัตถุบางชนิดไม่มีแสงในตัวเอง แต่จะสะท้อนแสง เช่น ดวงจันทร์ การสะท้อนแสงหมายความว่าอะไร เมื่อเราคิดถึงการสะท้อนแสง โดยปกติเราจะคิดถึงกระจก กระจกสะท้อนแสงได้ (ใช้ไฟฉายฉายไปที่กระจก หันกระจกให้แสงสะท้อนไปที่เพดานห้อง หรือกำแพงที่อยู่ใกล้ ๆ) นักเรียนสามารถเห็นแสง ที่ตกกระทบไปบนเพดานหรือกำแพง เช่นเดียวกัน เราสามารถเห็นดวงจันทร์ เพราะว่ามันสะท้อนแสง จากดวงอาทิตย์กลับมายังโลก ดวงจันทร์เป็นเหมือนกระจกเงา สะท้อนแสงมายังโลก ดวงอาทิตย์เป็นเหมือนกับ ไฟฉายที่ทำให้เกิดแสง

 

1.5. มีอะไรที่เป็นสิ่งอื่นอีกบนท้องฟ้าบ้าง ถูกแล้ว มีอีกหลายๆ สิ่ง รวมทั้งดาวเคราะห์(แสดงภาพโปสเตอร์ของระบบสุริยะ) ดาวเคราะห์เป็นวัตถ ุที่มีแสงสว่างในตัวเองคล้ายดวงอาทิตย์ หรือเป็นวัตถุที่สะท้อน คล้ายดวงจันทร์กันแน่? คำตอบคือ ดาวเคราะห์เป็นดาวสะท้อนแสง ดาวเคราะห์เกิดขึ้นจากอะไร ดาวเคราะห์ บางดวงประกอบด้วยหินเป็นส่วนใหญ่ เช่น ดาวอังคารและโลก บางดวงประกอบด้วยก็าซ เป็นส่วนใหญ่ เช่น ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ อย่างไรก็ตาม ดาวเคราะห์ทุกดวง จะไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่นเดียวกับดวงจันทร์ แต่จะสะท้อนแสดงจากดวงอาทิตย์ ทำให้เราสามารถมองเห็นดาวเหล่านั้นได้

 

1.6. ความรู้เพิ่มเติม:
ถ้านักเรียนสนใจจะศึกษาเพิ่มเติม ให้นักเรียนทราบถึงคำจำกัดความของ คำว่า “ดาวเคราะห์” จากการประชุมดาราศาสตร์นานาชาติ เดือน สิงหาคม 2549 (the August 2006 International Astronomical Union) ดังนี้ ดาวเคราะห์ คือ วัตถุที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ เป็นวัตถุที่ใหญ่พอ ที่จะมีแรงดึงดูดด้วยตัวเอง และดึงดูดสิ่งต่าง 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. การเตรียมตัวเข้าสู่ การเข้าชมในท้องฟ้าจำลอง—กฎ, วิธีการเข้าชม, การห้ามส่งเสียง เป็นต้น

 

 

II. ท้องฟ้าคืนนี้ (15-30 นาที)

 

หมายเหตุ ให้ตั้งระบบเครื่องฉายดาว Digitarium ในวันและเวลาที่สามารถเห็นดวงจันทร์ และดาวเคราะห์อย่างน้อยที่สุด 1 ดวง หลังดวงอาทิตย์ตก

 

2.1 (เมื่อนักเรียนแต่ละคนเข้านั่งประจำที่แล้ว ให้เร่งเวลาดวงอาทิตย์ขึ้น จากนั้นก็ปิด atmospheric effects and landscape) บอกนักเรียนว่าท้องฟ้าขณะนี้ เป็นเวลา .......นาฬิกาของ วันที่.................... นักเรียนเห็นอะไรบ้าง ดวงอาทิตย์อยู่ที่ไหน ดวงจันทร์อยู่ที่ไหน ให้นักเรียนช่วยกันบรรยายถึงรูปร่าง ของดวงจันทร์ขณะนั้นว่า เป็นอย่างไร เขาสังเกตว่า ดวงจันทร์ไม่ได้มีรูปร่างเหมือนกันทุกวัน (ถ้าทำได้ ให้บรรยายย่อ ๆ ถึงการเปลี่ยนรูปร่างของดวงจันทร์ว่า เกิดจากการปรับเปลี่ยน ตำแหน่งตลอดเวลาของโลก ดวงจันทร์, และดวงอาทิตย์)

 

2.2 นักเรียนเห็นดาวดวงไหน ที่คิดว่าเป็นดาวเคราะห์บ้าง เราจะบอกได้อย่างไรว่า เรากำลังมองดูดาว(ฤกษ์) หรือ ดาวเคราะห์ บอกนักเรียนว่าดาวเคราะห์ มีสีแตกต่างเล็กน้อยจากดาวฤกษ์ในท้องฟ้า และปรากฏอยู่ใกล้กับเส้น ที่เรียกว่า ecliptic line (กดปุ่มแสดงเส้น ecliptic line) ให้เวลานักเรียนซัก พักให้มองหาดาวเคราะห์ จากนั้นเปิดชื่อ ที่กำกับดาวเคราะห์แต่ละดวง เลือกและขยายดาวเคราะห์แต่ละดวง ที่ปรากฏในท้องฟ้า บรรยายถึงข้อเท็จจริง ที่น่าสนใจของดาวเคราะห ์แต่ละดวงในขณะที่เลือก และขยายดาวดวงนั้น ๆ

 

2.3 จากโปสเตอร์ของระบบสุริยะ อธิบายถึงดาวเคราะห์ แต่ละดวงเรียงลำดับจากดาว ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด จนจบ

 

2.4 สิ่งที่เราเห็นมากที่สุด ในท้องฟ้าคืออะไร ใช่แล้ว ดาว(ฤกษ์) กว่าหนึ่งพันปีมาแล้ว ชาวกรีกและโรมัน เชื่อมโยง “จุดกลมๆ เล็กๆ” ต่าง ๆ บนท้องฟ้าและสร้าง (จินตนาการ) ภาพขึ้นในท้องฟ้า ภาพเหล่านั้นเรียกว่า “กลุ่มดาว” (Constellations) ทุกวันนี้เรายังคงใช้หลาย ๆ ชื่อที่เขาตั้งให้กับกลุ่มดาว นี่คือภาพในท้องฟ้า (แสดงโครงร่างของดาว “หมีใหญ่” )

 

2.5 มีใครที่จำกลุ่มดาวนี้ได้บ้าง เปิดภาพกลุ่มดาว “หมีใหญ่” ชาวโรมัน โบราณจินตนาการภาพเป็นสัตว์ ที่มีฟันแหลมคมและกรงเล็บ ชอบกินปลาและผลเบอรี่ (กดรีโมทให้เห็นโครงร่างขอบเขตของ กลุ่มดาวหมีใหญ่ อธิบายว่า ส่วนไหนของดาวเป็นตรงส่วนไหนของหมี จากนั้นกดปุ่มรีโมทให้เห็น ลายเส้นของกลุ่มดาวหมีใหญ่ และ ภาพร่าง ของกลุ่มดาวหมีใหญ่) เล่าเรื่องที่คุณชอบที่สุด เกี่ยวกับดาวหมีใหญ่ให้นักเรียนฟัง ขณะเดียวกัน คุณครูก็สามารถบอกนักเรียนว่า กลุ่มดาวหมีใหญ่ของชาวกรีก และโรมัน เป็น กลุ่มดาวเดียวกับ กลุ่มดาวจระเข้ของไทย แต่มีการจัดกลุ่มแตกต่างกัน

 

2.6 คราวนี้ เลือก “กลุ่มดาว” อีกอย่างน้อย 2 กลุ่ม ที่อยู่คนละตำแหน่งในท้องฟ้า และเล่าเรื่องราวของกลุ่มดาวนั้น ๆ ให้นักเรียนฟัง

 

2.7 บรรยายถึง ความสำคัญของดาวเหนือ จะค้นหามันได้อย่างไรบนท้องฟ้า และจากนั้นเร่งเวลา ให้เน้นย้ำว่า ในชีวิตจริง ดาวไม่ได้หมุนรอบโลก การหมุน และโคจรของโลก ทำให้เรามองเห็นดาวว่า ไม่ได้อยู่ในตำแหน่งเดิม ตลอดคืนและตลอดปี

 

2.8 ความรู้เพิ่มเติม : กดปุ่มคำสั่งในรีโมทให้แสดงชื่อ ของดาวเคราะห์ และให้เห็นเส้นโคจรของดาวเคราะห์ด้วย ในช่วงนี้ ให้มีดาวพุธอยู่บนท้องฟ้าด้วย แต่ถ้าไม่มี ก็ให้เร่งเวลา จนกระทั่ง สามารถเห็นดาวพุธ จากนั้นเลื่อนเวลาไปข้างหน้า ครั้งละ 1 สัปดาห์ เพื่อให้นักเรียนเห็น การเคลื่อนไหวของดาวเคราะห์ ซึ่งแตกต่างจากการเคลื่อนไหว ของดาว(ฤกษ์) ในเวลาเดียวกัน เลื่อนเวลาไปข้างหน้าเรื่อย ๆ จนกระทั่ง เส้นโคจรของดาวพุธปรากฏ เป็นเส้นโค้งในท้องฟ้า

 

2.9 บรรยายโดยย้ำว่า ดาวพุธและดาวเคราะห์อื่นๆ รวมทั้งโลก เพียงหมุนรอบตัวเอง และ โคจรรอบดวงอาทิตย์ อย่างไรก็ตาม การหมุนดังกล่าว ก่อให้เกิดเรื่องแปลก ๆ บนท้องฟ้า เช่น ดาวเคราะห์ต่าง ๆ ไม่ได้หมุนเหมือนกับดาวฤกษ์ บรรยายย่อ ๆ ว่า โลกใช้เวลาเท่าไรในการหมุนรอบดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์อื่น อีกซัก 2-3 ดวง ว่าใช้เวลาเท่าไร ในการหมุนรอบดวงอาทิตย์

 

III นักเรียนทั้งหมด เตรียมตัวออกจากท้องฟ้าจำลอง

 

IV การสรุป

 

ความรู้เพิ่มเติม, หลังจากทุกคนออกจาก ท้องฟ้าจำลอง และนั่งเรียบร้อยแล้ว ถ้ายังพอมีเวลา ใช้อาสาสมัคร 2 คนออกมาแสดง เป็นโลกและดวงอาทิตย์ ดูรายละเอียดข้อ 1.3 ในหลักสูตร “การหมุนของโลก” ประกอบว่า นักเรียนทั้งสองจะต้องทำอย่างไร

 

ทบทวนว่า วันนี้นักเรียนเรียน รู้เกี่ยวกับอะไรบ้าง? ดาว(ฤกษ์) ประกอบขึ้นจากอะไร? ดวงจันทร์เกิดจากอะไร? ดาวเคราะห์เกิดจากอะไร? ทำไมเราจึงสามารถมองเห็นดาว ดวงจันทร์ ดาวเคราะห์? คำว่า “กลุ่มดาว” หมายความว่าอะไร?

---------------------------------------------------