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米歇尔·尼科尔斯在西半球首座天文馆-阿德勒天文馆从事教育工作，具有二十多年的科普教育经验，擅长使用日常生活材料设计天文学实验。

鼓励孩子和他们的朋友、家人一起，

抬起头、低下头、环视周围，

从地面的影子玩到天空中的星星。

前言.............................................................................9

概述........................................................................... 10

实验日志.................................................................... 11

单元1  观察

实验1　制作观察报告................................................ 14

实验2　手中的角度.................................................... 16

实验3　学会寻找方向................................................ 18

实验4　日出，日落.................................................... 20

实验5　头顶的太阳.................................................... 22

实验6　多彩的太阳.................................................... 24

实验7　月相的变化.................................................... 26

实验8　日食与月食.................................................... 30

实验9　闪烁的星星.................................................... 32

单元2  看得更远

实验10　被冰弯曲的光线........................................... 36

实验11　对焦............................................................. 38

实验12　色差............................................................. 40

实验13　制作简易望远镜........................................... 42

实验14　制作小孔成像仪........................................... 44

单元3  尺寸和比例

实验15　月亮有多远？.............................................. 48

实验16　月亮怎么能挡住太阳？................................ 50

实验17　硬币和星球.................................................. 52

实验18　去往岩态行星.............................................. 56

实验19　去往太阳系边缘........................................... 60

实验20　去往另一个太阳系....................................... 62

实验21　去往仙女座大星系....................................... 64

实验22　一切都在远离.............................................. 66

单元4 光，运动，引力

实验23　光线的颜色.................................................. 72

实验24　天空为什么是蓝的？................................... 74

实验25　混合光影去制造颜色................................... 76

实验26　反射光线看到颜色....................................... 80

实验27　探测红外线.................................................. 82

实验28　你能看见光吗？........................................... 84

实验29　制作和烘烤.................................................. 86

实验30　点亮一束光.................................................. 88

实验31　发光的水..................................................... 90

实验32 “测量”光的速度......................................... 92

实验33　掉落，掉落，掉落....................................... 94

实验34　转呀转......................................................... 96

实验35　自由下落..................................................... 98

单元5  探索我们的太阳系

实验36　给太阳系分个类......................................... 102

实验37　我在太空中听得到声音吗？...................... 104

实验38　如何“看到”看不到的表面...................... 106

实验39　坑坑洼洼的地表......................................... 108

实验40　你愿意在金星上度假吗？.......................... 110

实验41　红色行星真的是红色的吗？...................... 112

实验42　寻找火星生命............................................ 114

实验43　冷却晶体................................................... 116

实验44　手绘太阳黑子............................................ 120

实验45　旋转的太阳................................................ 122

单元6  看星星

实验46　在春季星空中寻找北斗七星和北极星........ 126

实验47　寻找“夏季大三角”................................. 128

实验48　在秋季星空中寻找飞马座.......................... 130

实验49　在冬季星空中寻找猎户座.......................... 132

实验50　冬季星空巡礼............................................ 134

实验51　春夜的狮子座和仙后座.............................. 136

实验52　超新星反弹................................................ 138

更多资源.................................................................. 140

致谢......................................................................... 142

关于作者.................................................................. 142

译后记...................................................................... 143

米歇尔·尼科尔斯（Michelle Nichols）是美国伊利诺伊州芝加哥阿德勒天文馆的一位资深教育工作者，她在天文馆工作了二十多年。她拥有伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的理学士学位和国立路易斯大学的教育学硕士学位。米歇尔是一位狂热的夜空观察家，并且她热爱跑步、烹饪、园艺，还为她喜欢的芝加哥队欢呼，她和她的丈夫住在芝加哥郊区。

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【概述】

本书包含了各种各样的实验活动。有些实验可以一次性完成，而有些则需要观察几个小时、几天，甚至几个月，这取决于你研究的是什么。许多实验中所需要的材料可能就在你周围，还有一些你尚未准备的材料也不会太难获得。我建议你开始写实验日志或用笔记本记录你的观察、结果、问题、评论和图画。这将有助于你完成实验，特别是那些需要较长时间或几个周期来完成的实验。

每个实验都包含以下几个部分：

实验用时：告诉你大约需要多长时间来完成所有的步骤。

实验材料：列出了实验中需要的所有物品。

安全提示：我们会给你一些常识指南，让你的实验尽可能安全和愉快，并强调了一些需要提前做的准备。

实验步骤：指导你一步一步地完成整个实验。

科学揭秘：为每个实验提供了科学解释。

奇思妙想：给予你进一步研究和实验的灵感，希望你会得到启发，拥有一些属于自己的想法。

这本书中的所有实验都经过实践，将帮助您开始了解太阳和月亮、行星和恒星

……前期实验中创建的一些工具也会在后期实验中用到。这本书中有你想知道的关于天文学的一切，但它并不是百科全书，因为篇幅有限。“更多资源”（见第

140

页）会给你一些建议，利用网络资源和公共资源将有助于进一步扩大你的探索。

家长们，好好利用这本书吧。尽可能地帮助孩子们学习概念和词汇，并且协助他们实验吧。希望每个人都能从中学到新的东西。

请记住，科学不仅仅是一个实验或活动的结果，重要的是过程中的混乱和乐趣。科学家经常问问题，比如：为什么、如何、什么、何时何地，我们也是如此！

科学就是回答问题然后提出更多的问题。科学不仅仅是找到

“正确”答案，科学家们也从失败中学习，正如他们的成功一样。科学是奇迹，科学是发现，所以，让我们一起去思考和发现更多关于我们在宇宙中的位置的知识吧！

【译后记】

我本科学的就是天文学专业。记得刚上大学的时候，老师说过一句教科书式的话：

“宇宙为我们提供了独特的实验室。”当时年纪尚小，学业不精，不能深刻领会这句话的意思，只是觉得，每个学科的老师都一定会尽可能宣扬自己学科的好，这些“自卖自夸”的说法不足为奇。

直到我在工作中从事了一些科学传播和教育的项目，才真切地理解了什么叫做

“独特的实验室”。我们曾想拍摄一颗恒星爆发的视频，就利用生活中容易找到的材料和操作方法，做小实验或演示，来模仿恒星内部的物理过程，从而实现科普的目的。但是，这个把科学过程变成生活模拟的工作，十分艰难。恒星内部在进行核聚变反应。核聚变是什么？就是氢弹爆炸。只有氢弹爆炸的过程才能体现恒星内部产生能量的原理。但谁也不可能做出这样的演示。

本书，恰恰是在这类问题上进行了很精彩的探索：用小球和大球的反弹来演示超新星爆发时物质落入恒星核心后反弹的原理；在水中滴入牛奶模拟天空的瑞利散射造成蓝天的原理；两个人戴着荧光棒旋转，模拟了天文学家利用恒星亮度变化找到不可见天体的原理；用微波炉加热巧克力来让人理解波的原理

……

我们希望，有学校或家庭，愿意尝试用这本书作为未来一年的天文学实验指南。可以每周完成一个实验，做好科学笔记，搞懂背后的原理。

52

个实验会让你度过一个精彩的天文年。

当然，我们相信，科学的复杂原理很难用简单的现象充分描述。所有的实验和演示，从某种意义上说，都带有一定程度的简化。简化可能带来粗糙和不严谨。我们的能力有限，也很可能写下了错误的翻译。但我想，这不该是一本被你奉为圭臬的教科书。这本书的使用过程，应该伴随着无伤大雅的

“实验事故”、实验失败、实验变更……你要动起手来，到实验台上，到房间里，到户外去真正地动起手来。或许使用本书半年之后，书页就因为忙于动手操作而不慎沾满了污迹，或许浸过水，或许已经开始脱页，这不是本书的悲哀，而是它的成功。不要仰视这本书，要仰视你的双手，和我们的天空。

高爽

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编辑推荐

荣获2019年度桂冠童书奖·科普百科类！2019年上海市优秀科普图书！

由资深天文学家设计52个适合全家一起玩的天文学实验，通过200多张高清步骤图、大量精美的NASA太空图，教你把遥远的星空带回家

《给孩子的天文学实验室》中的所有实验都经过实践验证，能带着你探索太阳上的斑点、月球上的陨石坑、金星和火星的表面、太阳系的大小和规模以及如何在每个季节找到星座……在这本书里你会发现：52个适合全家一起玩的天文学实验记录实验日志的步骤和提示将科学与艺术结合在一起的创意易通俗易懂的天文学知识

书摘插图

媒体评论

这本书里介绍的天文学实验既好玩又易于操作。赶紧打开装满了废旧材料的抽屉吧，是时候玩点科学了！

Michelle B. Larson

博士，美国阿德勒天文馆主席

&CEO

宇宙为我们提供了独特的实验室，但是如果没有高昂的设备、摆脱抽象的数字模型，还能做什么？把艰涩的科学变成易于理解的通识和有趣的实验，这本书做到了！带着这本书到餐桌上、到房间里，到户外去真正地动起手来吧！

高爽，德国海德堡大学博士，天文工作者，本书译者

这本书向科学教育工作者、家长以及对天文学感兴趣的学生提供了富有创造性的做中学的方法。

新泽西州

Westampton

中学

这本书的内容经过深思熟虑，包括许多科学教育工作者熟悉的实验以及一些令人惊讶并引人入胜的新实验，它值得被推荐进入所有的学校图书馆、公共图书馆或家庭图书馆。

Kirkus

评论

这本书以非常有趣的方式呈现知识。每个活动都列出了可能需要的时间以及所需材料的清单，还有安全提示和操作步骤

……这是一本很棒的书，对所有使用它的人来说，都将收获快乐。“

Ralph Peterson

，国家科学教师协会

合理的实验程序、明确的逐步指导，以及对实验结果的彻底解释，使这本书非常适合全家一起动手实践，书中的实验将为年轻读者和帮助他们的成年人带来新的知识和体验。

Erin Anderson

这本书内容精美、实验有趣。作者将实验与科学，实验与艺术相结合，还鼓励孩子思考如何创造性地扩展实验。我的孩子们在实验中玩得很开心，又通过书中的问题激发了对这个世界的批判性思考和调查实践。书中还鼓励孩子们制作实验日志，持续记录数据。我期待着和孩子一起做完书中的实验，并通过创意对实验进行丰富和扩展。

美国读者

前言

在我的记忆中，我很早就开始观察天空了。早的记忆之一就是坐在父母的车后，向窗外望去，喊道： “URFO，URFO ！”URFO 是我五岁时看到的一些无法辨别的东西……那时天空中有什么东西在闪烁，缓慢地移动着，当然也有可能是因为我看过太多次飞机和电影《第三类接触》了吧。无论如何，如果有东西在天上飞而我不能确定它是什么东西时，我就称它为UFO，或者说成URFO。其实更重要的是，寻找这些东西使我养成了仰望天空的习惯。我家乡的夜空令人惊叹。那时，天很黑，没有什么灯光污染，我们在后院就能看到银河。夏天，无数个周六的晚上，我们会一边吃着爆米花， 一边仰望星空，用小望远镜看向我们可以找到的星星。我甚至有一个自制的观测工具包，里面有我的手写笔记本、望远镜、星座寻盘和天文学指南。在笔记本上，我勾画过北斗七星，学会了如何在天空中寻找物体；我还绘制过月亮。有个时刻一直铭刻在我的记忆里：那是我次通过望远镜看到土星，多么令人惊喜！我可以看到土星光环！土星不仅仅是电视上或是书上的一幅画，而是变成了一个可以观察和探索的世界。从那时起天文学对我来说变得非常真实，我想学习更多。想要学习和了解天文的动力不断激励着我在今天去帮助孩子和成人认识头顶的天空。作为一个二十多年的博物馆教育工作者，我的主要工作是帮助人们了解天空的一切以及星星的运动轨迹。我希望每个人都明白，研究我们周围的世界不需要昂贵的设备。宇宙是一个值得去探索的奇妙地方，只要带上你的好奇心和想象力…… 还有，别忘记抬头呦！

书籍介绍

由资深天文学家设计52个适合全家一起玩的天文学实验，通过200多张高清步骤图、大量精美的NASA太空图，教你把遥远的星空带回家

《给孩子的天文学实验室》中的所有实验都经过实践验证，能带着你探索太阳上的斑点、月球上的陨石坑、金星和火星的表面、太阳系的大小和规模以及如何在每个季节找到星座……

在这本书里你会发现：

52个适合全家一起玩的天文学实验

记录实验日志的步骤和提示

将科学与艺术结合在一起的创意

易通俗易懂的天文学知识