本文試從美國中小學天文學教育的發展，指出近代美國中小學的天文學教育經歷的三個階段，總結出幾點對學校天文科普教育發展值得借鑒的地方：第一階段為衰退期，階段特徵為天文教育的消失。第二階段為探索期，此時期天文學教育的普及深受美蘇太空競賽的影響。第三階段為發展期，此時期以九十年代中學天文活動計劃及師資培訓為特點。

　　借鑒美國中小學天文教育活動成功的經驗，本文指出天文學是自然科學的綜合，也是美學教育的一部分。澳門中小學天文科學的普及應以師資培訓為基礎，並以空間科學的發展作為門檻。

前言

　　天文學是一門研究天空的古老學問。早在十九世紀，天文學在美國是以“ 自然哲學 ”的內容而廣泛傳授的。但教育改革使天文學從大學入學試中被除掉，這一結果使天文學從中學的教學課程中消失。時至今天，基礎天文學仍然是和地理科共享課時和課程章節。學生在小學階段學習太陽─地球─月亮系統以及關於潮汐、季節以及日、月蝕的天文現象，然而這樣一點點的天文學知識遠遠未能反映二十世紀天文科學和空間科學發現的偉大成就，也無法滿足學生對天空和宇宙知識的渴求。前美國里克天文台台長W•W 坎貝爾就曾指責道：教育工作者正在塑造一代“ 深諳室內燈光，卻對天上的星光一無所知 ”的中學畢業生。

一、美國近代中小學天文學教育的發展

　1. 二十世紀初期天文學教育的衰退期
　美國學校的天文學教育的變化主要歷經三個階段。二十世紀初，由於美國哈佛大學校長查爾斯•W•埃利奧特所領導的國家教育委員會的影響，天文學從大學入學試中被刪除，這樣的結果使天文學教育很快地消失，並在以後十年在中學學習過天文學的人數下降了90% ，和自然科學的其他學科如物理學、化學等相比較，天文學的知識在中學課程中的影響是微乎其微的，而在大學接受自然科學訓練的教師也極少受過天文學基本原理的訓練，而相關的天文學課本和教材也很難獲得，這種情況幾乎持續了半個世紀。

　2.“衛星衝擊”及自然科學課程的改革
　1957年10月4日，蘇聯成功發射了第一顆人造衛星，揭開了人類征服宇宙的新紀元。蘇聯的“ 衛星衝擊 ”使美國教育工作反思科學教育的全面性問題。1959年9月，美國全國科學院在伍玆霍爾召開由35位科學家、學者和教育家參加的課程現代化改革會議，這次會議的目的在於討論如何適應美、蘇科技競爭形勢而促進中小學數理學科的課程改革，而大會主席美國教育心理學家布魯納最後總結了這次課程改革的指導思想，其中包括注重學科的基本結構、螺旋式課程編制、採用發現法，以及注意發展學生直覺思維的能力，提高學習的興趣。這次課程改革產生了新一代的中小學教材，其中我們較熟悉的有PSSC物理、CBA化學、BSCS生物以及ESCP地質學等。由諾貝爾獎金獲得者組成的編寫組完成了整套由教科書、習題集、補充讀物、教學電影等系列教材。以PSSC物理為例，學生補充讀物包括了二十五篇文章，內容圍繞著“天空中的運動”這個主題討論運動學和動力學規律在天文學上的應用，這些由著名科學家執筆的文章內容還引人入勝，讀後能開闊思路，除了能提高學生學習物理學的興趣外，同時能增進天文科學與物理科學知識面的整合。

　3. 師生共同參與太空探索
　 六十年代天文學在美國科學課程的發展計劃中取得了部分地位，聯邦政府同時資助了成百上千的學校天象廳的建立，其目的是希望在中小學利用天象廳普及天文學的知識，這次科普教育的活動使很多中小學生重新體驗了天文科學的樂趣。1955年，美國司密松森天文台為了迎接國際地球物理年，決定組織全球業餘天文愛好者進行地球人造衛星觀測計劃，此計劃即後來著名的“ 望月聯合觀測計劃” (Moonwatch network ) ，參加者其中一半來自當時美國的中學生，餘下的包括加拿大、日本、澳洲、南美及南太平洋群島的業餘天文愛好者，這個持續多年的計劃共收集了四十萬次觀測紀錄，計劃直到1975年6月才告結束。
　美國教育工作者為甚麼要重新關注中小天文學教育的發展？引用美國俄亥俄州的公立學校課本編寫者和天象廳負責人珍尼E•畢肖普的話說：“天文學是一門獨特的科學，因為它結合了化學、物理學、生物學和地質學很多知識 ”。在美國，選修自然科學課程的中學生較少，這說明了喜愛自然科學的學生不多。主張增加天文科學的教育工作者相信，如果天文學是選修科之一，那麼愛上物理、化學和生物學的學生將會增加。正如美國國家天文學聯盟副主席肯•威爾科克則認為：“ 對於孩子，天文學是檢驗他們一生對科學興趣的好方法。”
　 或許沒有什麼比由教師向學生傳授科學的熱情來得更重要。1987年8月，六名沒有天文學背景的美國教師被邀請參加NASA的柯依柏機載天文台(KAO) 的飛行，教師親自在飛機上使用90厘米望遠鏡拍攝銀河全景圖，這次活動的目的是要自然科學的教師通過親身體驗來向學生講述宇宙的的奇妙。

　4. 天文學教育師資的培訓
　 九十年代，美國國家科學基金曾撥款進行全美中學天文學課程設置，這個課程被命名為 Star計劃，這個計劃的課程設置重點在通過實際動手活動來幫助學生掌握基本概念，這些內容使學生深刻地認識不以地球為宇宙中心的時空觀念的重要性。
　 為了配合中小學天文學課程的發展，美國哈佛大學天文台和國家科學基金會合辦一個名為“ 天文學教育配合計劃 ”，這個計劃的目的在於向全美中小學教師提供天文學教師的培訓，並於每年夏天舉行天文學教育研討會，這些教育計劃或許會結束美國學生長達一個世紀對天文學的無知。

二、對天文科普教育的啟示

　　美國是科技大國，而科學教育是科技發展不可分割的一部分，美國人重視培養青少年科學探索精神，這點可以從美國各地眾多的天文館及自然科學博物館中得見一斑。借鑒美國中小學天文學教育的經驗，本文總結幾點意見。

　1.師資培訓是普及天文學教育的基礎
　從美國的教育經驗來看，大部分自然科學的教師未接受過基礎天文學的訓練，這情況也適合於本澳的情況。1992年澳門教育學暨教學法輔助中心（編者按：即教育資源中心前身）曾購置了美國的可攜式星空實驗室( Starlab )， 目的是要鼓勵教師使用流動天象廳進行地理、生物、天文等學科的活動教學，但從天文學教育的角度來看，教師要有天文學的基礎知識才能有效地推行星空實驗室內的教學任務。因此，一個給予有興趣推動中小學天文學教育的教師“基礎天文學”課程是必要的。

　2.重視教師的親自參與與體驗
　鼓勵教師參與科學活動是推動自然科學教育的一個重要內容。孩子會從教師的活動經驗中分享到對新體驗的熱情，這些熱情是激發他們學習自然科學的原動力。教師可以嘗試參加一些地區性的天文活動以瞭解天文學發展的新訊息，而對天文科學教育感興趣的老師不妨在校內組識天文活動小組或課外活動小組，特別是結合一些特殊天象如日蝕、月蝕、行星大衝或流星群出現的團體觀測活動，這些活動往往能激發孩子宇宙科學的熱情。

　3.通過實驗操作建立直觀的天文學概念
　美國現代中小學天文學教學的一大進步是建立了適合不同班級的優秀教材，這些教材鼓勵學生通過實驗來建立直觀的概念。較有影響力的有美國J•R•霍爾金格和M• A•錫德斯合著的“ 天文學實習 ”( Laboratory Exercise In Astronomy ) 。教材內容包括了天文儀器、座標和時間、太陽系、恆星、星系、宇宙論等。這些教材可以自由剪裁，通過實驗和製作，將枯燥的數字和公式變成饒有趣味的時空世界。按照這些教學目標及原則編寫的同類型活動教材，將有利於把天文學知識和其他學科如物理、化學及基礎數學知識的整合，也讓學生產生學習科學的興趣。

　4.結合空間科學的天文學教育
　“ 神舟五號 ” 的成功標誌著中國空間科學的長遠進步，在未來以登月計劃為目標的中國空間科學探測中，大部分學生將把對自然科學關注的目光投向天空。上一世紀人造衛星的升空曾對美國學校天文學教育起了振興的作用，在世界科技大國重新啟動太空探險計劃的同時，也正是普及天文學知識的最佳時機。空間科學帶領著學生的心靈離開地球，而天文學則把學生的目光投向更遙遠的宇宙時空。

三、結語

　　美國著名科學家卡爾•沙根曾說過：天文學可以使人謙虛，陶冶一個人的性格。當教師把從太空船“ 航海家一號 ”拍攝的太陽系照片展示給學生觀看時，大家從照片的一個小點中發現地球的位置，顯示出我們世界在宇宙的卑微地位，這照片也說明了天文學的教育作用：教導孩子從宏觀的角度來看待地球，懂得欣賞和珍惜我們的世界，培養孩子從小便有一個天文尺度的胸懷。

　　2002年2月1日，中國河南省開封市的天文愛好者張大慶先生獨立地發現了一顆新彗星，這是由中國天文愛好者首次獲得國際命名的新發現。張大慶先生曾告訴筆者，他對天空的興趣源於他在中學時代閱讀過的物理學教程的補充讀物，其中有一篇文章講述一位日本男孩池谷薰 ( Kaoru Ikeya ) 利用自製望遠鏡發現新彗星的精彩故事。

　　中國現正大力推行天文科普教育，座落在北京西直門的北京天文館現正投資2.44億人民幣進行擴建，新一代天文館的建築風格以愛因斯坦相對論和天體物理學的弦體理論為主題，並以數字化太空劇場為天文館主要設備，這些工作將為未來澳門青少年的基礎科學教育，特別是澳門科技館的設立帶來了啟示的作用。

（作者為慈幼中學教師）

參考資料
1.景海榮(2002)。北京天文館的教育使命。天文館研究。
2.章朝雲(1986)。青少年天文實驗。北京科學技術出版社。
3.莫忠健(1992)。可攜式星空實驗室的使用經驗。澳門學界天文學通訊。
4.王以廉譯(1983)。天空中的運動 ─ 中學物理教程學生讀物2。文化教育出版社。
5.Patrick Martinez(1994). The Observers Guide To Astronomy：Cambridge University Press.
6.Herbert Friedman(1990). The Astronomer's Universe：Stars, Galaxies, and Cosmos . London：W•W•Norton & Company.
7.L.W.Bybee(1996). Becoming a Secondary School Science Teacher：Merrill/Prentice Hall .