月相
原始設計者：彰師大
- 實驗材料：
- 直徑10公分保麗龍球。
- 竹筷
- 100W燈泡組
- A4紙一張
- 手機
現象說明
地科教學「月相」變化對中學生來說，理解上有很大的困難。月球和地球一樣，本身不會發光，我們可以看到月亮的盈虧，是因為太陽照在月球表面後，光線反射到地球的結果。月球是地球的衛星，繞地球公轉。月球、地球、太陽的位置，造成我們看到月亮的盈虧。 由北極往南極看，地球繞太陽是逆時針，地球自轉是逆時針，月亮繞地球公轉也是逆時針，月亮公轉一圈29.53天(大約30天)，月球自轉是逆時針，自轉一圈等於公轉一圈，也是大約30天，所以月球半球面總是面對地球，另外半球面是背對地球，在地球上的我們永遠看不到。 地球繞太陽的平面稱黃道面，月亮繞地球的平面稱白道面，兩個平面接近相同，但差約5度，且地球自轉軸偏離黃道面約23.5度，這是造成複雜的月相變化。本教材先簡化模型來觀察月相變化，有興趣的學生再深入探討，或用天文軟體來觀測。
探究問題
- 2.1 月亮東升西落的現象。月相變化有其規律性
- 2.2 月亮運動方式為何？月亮為何會亮？亮的地方朝哪邊？
- 2.3 探討月亮盈虧現象，盈虧現象出現的日期及其原因？
- 2.4 月相盈虧的月出和月落時間。
- 2.5 探討每天可以看到月亮的時間及方位?
實作項目
- 3-1 地球自轉時的方位
- 1. 講台準備100W燈泡組當作太陽，學生的頭是地球，眼睛為台灣，距離太陽最好2-3公尺以上。紙上畫出太陽和地球相對位置(假設在一天內，地球公轉不考慮)。
- 2. 台灣在北半球，由北極往南極看，地球自轉由西向東轉，自轉一圈24小時，請學生劃出日出6點時你在地球的位置，中午12點、日落18點，深夜24點時你在地球的位置。
- 3. 黃道面與白道面幾近相同，如果你人在台灣，要看月亮，你要向哪個方向看才可以看到月亮?這樣可以訂出你的左右手各是那個方向?
- 4. 地球自轉轉到日出、正午、傍晚、午夜，在上圖中，請學生標示每個時段相對你的東方及西方只向哪裡?如日出6點的東方是朝太陽，日若西方是朝太陽。
- 3-2 探討月相盈虧的成因
- 1. 將一根竹筷插進保麗龍球(月球)，當作月球自轉軸，在保麗龍球上做個記號。學生是地球，左手拿著竹筷將手伸直，讓保麗龍球記號永遠朝朝向學生的眼睛(就是地球台灣)。
- 2. 把教室燈關掉，只剩講台燈泡的燈，學生拿這竹筷保麗龍球轉一圈，你可以看的保麗龍球(月球)上的盈虧。
- 3. 另一手拿著手機，放在眼前，假設太陽方向為0度，逆時鐘轉，朝著0度(朔月(新月))、45度(峨眉月)、90度(上弦月)、135度(盈凸月)、180度(望月(滿月))、225度(虧凸月)、270度(下弦月)、315度(虧眉月)的保麗龍球，各照一張相片。
- 4. 做一個表格，將各個角度的保麗龍球亮暗圖形畫在表格中。
- 5. 月約公轉一圈30天，如果朔月是農曆1日，滿月是15日。學生拿這竹筷保麗龍球轉一圈，對照上述的角度，代表在哪一天是幾點的位置?
- 6. 說明月球公轉及自轉，與地球的方位關係?
- 3-3 探討月初月落的時間?
- 1. 從以上的實驗你知道每天月初和月落的時間嗎?
- 2. 太陽下山18:00你才可以看的到月亮，早上6:00日出後就看不到月亮，說明可以看到月亮的時間?，此時月亮可能在哪一個方向可以看到?
- 3. 白天是不是也可看到月球的輪廓?分別是哪個日期可以看到的時間?
分析與結論
- 4.1 做一完整表格，描述各個日期的月相及月初和月落的時間。
- 4.2 能從所記錄數據可以瞭解月球、地球、太陽間的方位關係，請討論之。
教學目標與評量
- 5.1 認識了月相變化的循環週期，並得到照片相互證明。
- 5.2 可以做一完整表格，描述各個日期的月相及月初和月落的時間。
- 5.3 分組討論解決一些迷思，探究月亮盈虧的成因。
- 5.4 了解白天也可看到月球的輪廓，並分別得到哪個日期可以看到的時間?
