این کتاب شامل مجموعه‌ای از 20 فعالیت با ریاضیات متوسط همراه با فعالیت‌های کلاسی مداد و کاغذ است. کتاب حاضر مروری بر نتایج پیشرفت تاریخی تفکر ستارهشناسی از مشاهدات اولیه ستارهشناسی ماقبل تا پیشرفت اخترفیزیک نوین در قرن بیستم است. این کتاب می‌تواند بهعنوان یک درس مستقل از فعالیت‌های توجیهی دوره نجوم، همچنین بهعنوان مکملی برای کتاب‌های موجود استفاده شود.
کتاب در قالب 20 فعالیت و دو پیوست «لذت مثلثات» و «نماد علمی» تدوین شده است. «اولین نظاره‌گر آسمان در جهان - شما!»، «سرزمین سایهها»، «سرزمین سایهها - پایان»، «سرزمین سایهها - ادامه»، «صور ماه (اهله قمر)»، «اراتوستن: محاسبه اندازه زمین»، «آریستارخوس: محاسبه اندازه ماه و فاصله آن از زمین»، «آریستارخوس: محاسبه اندازه خورشید و فاصله آن از زمین»، «کیهان کوپرنیکی» و «قانون سوم کپلر» 10 فعالیت نخست کتاب هستند.
در بخشی از مقدمه کتاب «آزمایش‌های کاربردی نجوم برای نوجوانان» آمده است: «به آسمان خوش آمدید. بشر همیشه کنجکاو بوده است تا بداند بیرون از این جهان چیست و علم نجوم و ستارهشناسی همواره با ارائه روند معینی از اکتشافات در جهان، به این حس کنجکاوی پاسخ داده‌اند.»
جایگاه یک رصدگر ماقبل تاریخ
در نخستین فعالیت این کتاب با طرح سه پرسش تلاش شده تا مخاطب به‌‌جای یک رصدگر ماقبل تاریخ قرار گیرد که خود را در زمان باستان، زمانی‌که تنها ابزار ستارهشناسی، چشم انسان بود تصور کند. روز و شب را درنظر بگیرد و تصور کند ابری در آسمان وجود ندارد. نویسنده در این فصل از مخاطبان کتابش خواسته تمامی پدیده‌های ستارهشناسی را که می‌توانند به آن‌ها فکر کنند به همراه توضیحی مختصر در برگه بنویسند و در مورد پاسخ‌های خود آمادگی لازم را برای بحث در کلاس داشته باشند.
«شاخص» بهعنوان ابزاری برای اندازه‌گیری نجومی در دومین فعالیت کتاب تشریح شده است: «یکی از ابزار‌‌های اندازه‌گیری نجومی وسیله‌ای به نام «شاخص» بود که در ساده‌ترین شکل شاخص یک چوب صاف است که به‌صورت عمودی در زمین قرار گیرد. ویژگی‌های مشاهدات اولیه حرکت خورشید در طرز کار شاخص درنظر گرفته می‌شود.»
سومین فعالیت کتاب در قالب سرفصلی با عنوان «فرموله کردن یک رابطه» ارائه شده است: «ما این فعالیت را با توصیف حرکت واقعی خورشید در آسمان آغاز کردیم و این واقعیت فیزیکی را به رسم یک منحنی و در اینجا به یک رابطه ریاضی می‌رسیم. یک معادله معمولا دقیق‌ترین راه برای بیان روابط ریاضی بین داده‌های نقطه‌ای و پیش‌بینی مقادیر داده‌هایی است که هنوز اندازه‌گیری نشده‌اند.»
معرفی اصول کلی سازماندهی داده‌ها
نویسنده کتاب در چهارمین فعالیت نیز مخاطب را تشویق می‌کند تا اصول کلی سازماندهی علمی داده‌ها را نه در نجوم بلکه در یک موقعیت واقعی به‌کار برده، تجزیه و تحلیل کند.
پنجمین فعالیت کتاب فعالیت‌هایی درباره تشریح انواع صور ماه است. در مقدمه این فعالیت آمده، با مشاهده ماه در هر شب ملاحظه خواهید کرد که قسمت‌های مختلف سطح مرئی آن روشن به‌نظر می‌آید و این وقتی است که ماه یکی از حالات صورش را می‌یابد.
تقسیم دایره، خطوط موازی و آنچه «اراتوستن» دید، در فعالیت ششم کتاب بررسی شده است. «اراتوستن» از یک پدیده نادر که یک‌بار در سال در شهر «سین (حدود 500 مایلی جنوب اسکندریه)» اتفاق می‌افتد، پرده برداشت. در ظهر نخستین روز تابستان، خورشید در بالاترین نقطه آسمان مستقیما بالای شهر «سین» ایستاد. شاخص، سایه‌ای نداشت و پرتو‌های خورشید مستقیما به پایین می‌تابیدند؛ به ته یک چاه عمیق در نزدیکی جزیره الفانتین درخشید که زیرآب را روشن ساخت. «اراتوستن» با این مشاهده فهمید که در همان روز در اسکندریه خورشید هنگام ظهر در بالاترین نقطه آسمان قرار نگرفته بلکه، حدود هفت درجه آن طرف‌تر بود.
محاسبات فیلسوف و ریاضیدان یونانی
وی در فعالیت هفتم کتابش به محاسبات فیلسوف و ریاضیدان یونانی، «آریستارخوس» پرداخته است. «آریستارخوس» ادعا کرد که خورشید در مرکز قرار گرفته و نور خود را به‌صورت قرینه روی اجرام آسمانی ساطع می‌کند. از قضا این طرح علمی و برجسته «آریستارخوس» تا مدت‌ها به دست فراموشی سپرده شد، تا اینکه 18 قرن بعد «نیکولاس کوپرنیک» ریاضیدان لهستانی دوباره آن‌را به اثبات رساند.
هشتمین فعالیت کتاب «آزمایش‌های کاربردی نجوم برای نوجوانان» نیز به بخش دیگری از محاسبات «آریستارخوس» اختصاص دارد.
«کوپرنیک» موضوع نهمین فعالیت کتاب است. در این‌باره می‌خوانیم: «در سال 1543 نیکولاس کوپرنیک کتاب قطوری به نام «انقلابی در عرصه آسمان» منتشر کرد. در این مرحله، کوپرنیک مدلی بنیادی از اجرام آسمانی ارائه کرد. مدل قدیمی دَوَران زمین مرکزی بر این فرض بود که زمین در مرکز زمین در مرکز کیهان واقع شده است و خورشید، ماه و سیاره‌ها به دور آن می‌چرخند. کوپرنیک، جایگزین مدل دَوار قدیمی زمین مرکزی، دوار به دور خورشید را مطرح کرد به‌طوری که خورشید در مرکز کیهان قرار دارد و زمین در حال چرخش است.»
نویسنده در فعالیت دهم کتاب به بیان نظریه یک دانشمند دیگر به نام «کپلر» پرداخته است. وی می‌نویسد: «در دهه 1600، بعد از اینکه منظومه شمسی کوپرنیکی کاملا شناخته شد، ریاضیدان مشهور و برجسته یوهان کپلر، این مدل را یک گام به جلو برد و به بررسی این امر پرداخت که آیا شعاع مدار چرخش هر سیاره، ارتباط ریاضی با دوره‌مداری یعنی زمانی‌که طول می‌کشد تا سیاره یک دوره به دور خورشید بچرخد، دارد؟»
«نیوتن و ماه»، «گالیله یک کوه را روی ماه اندازه‌گیری می‌کند»، «نجوم دقیق پس از گالیله - اختلاف منظر ستاره‌ای»، «نجوم دقیق پس از گالیله - انطباق ستاره‌ای»، «نقاشی جهان - چگونه عکاسی، اختر‌شناسی را متحول کرد»، «چگونه ستاره می‌درخشد: آموزش در مورد بزرگی دستگاه»، «قلمرو سحابی حلزونی»، «قانون هابل در آشپزخانه و در جهان»، «نمودار هرتسپرونگ ـ راسل» و «ستارگان دوتایی و اجرام درخشان» 10 فعالیت دیگر این کتاب را شامل می‌شوند.
نخستین چاپ کتاب «آزمایش‌های کاربردی نجوم برای نوجوانان» با شمارگان یک‌هزار نسخه در 144 صفحه، به بهای 22 هزار تومان از سوی موسسه فرهنگی مدرسه برهان (انتشارات مدرسه) به بازار کتاب عرضه شده است.
برای اطلاعات بیشتر می‌توانید به نشانی زیر مراجعه کنید:
نظر شما