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1、天文学部分 学习引导 我们每个人都曾经不止一次的抬头仰望夜空.看着那无边无际的星海,感受宇宙的浩瀚和我们自身的渺小.美丽的星空,能够引起我们无数的想象、感慨与思考.比如牛郎织女的民间传说，就源于两颗分布于银河两侧的明亮的星星.古人相信,这两颗星就代表着织女和牛郎,并由此编织出了他们只能每年七夕相会的凄美爱情故事.不过相比于宗教和艺术上的解读,人类真正理解星空的语言应该是数学.2000 多年前的古希腊天文学家们,就已经尝试用数学语言来描述天体运动,甚至为此构建出对后世影响深远的地心说宇宙模型.托勒密的至大论,更是集古希腊天文学成就之大成.那时候的主流天文学家相信,群星包括太阳和月亮,都是在绕着地
2、球运动.直到 16 世纪,哥白尼才以更有力的日心说诠释了天体的运行.受日心说的启发,开普勒在 17 世纪初,通过数学的方法整理和分析第谷留下的天文学资料,提出了行星运动三大定律.这样,才最终解答了天体是如何运行这一千古之谜.在这部分的学习中,我们将回溯古人的天文学研究历程,从比较基础的数学知识出发,来推演许多看似复杂的天文现象,我们将利用几何学知识,从古希腊时期的量天测地开始,到托勒密的地心说,再到哥白尼的日心说,然后挖掘出第谷当年的观测数据.接着使用开普勒的方法,把火星公转平面上的坐标,一个点一个点的计算出来,从而描画出火星的运动轨迹.最后,亲身体会开普勒当年的伟业,一起归纳出,他的三条天体运动定律.这部分学习的目的,不是要教给同学们更多的公式,而是要帮助大家开始在生活中看到数学,进而领悟到,数学与科学的无处不在.我们将把从小学到的数学,和日常生活中碰到的天文学联系起来,来了解为什么一年有四季,为什么冬天白天短而夏天白天长,为什么日食月食等天文现象可以被预测等等,从而逐渐习惯于用理性去思考解决问题.同时也开始对人类的科学史有一个大概的认识.请各位同学在三角量星的课程开始前,阅读材料“古代天文學中的幾何方法(Ch9-11)”,学有余力的同学可以再参考其他几份材料.