天狗食日-

日月食成因與模型製作

壹、活動目標  Goal 

藉由組合製作簡易日月地模型,讓學生觀察三球體互動所產生陰影遮蔽,導致日月食。透過實際觀察探究與操作,培養科學素養能力,並將其學習經驗轉移到日常生活中。 

大概念 Big Idea 

陰影遮蔽 

核心問題(探究問題) Essential Question 

日月食如何產生? 

教學對象

教學時間

透過實驗結果,學生將能夠...

藉由組合製作簡易日月地模型,讓學生觀察三球體互動所產生陰影遮蔽,導致日月食。

透過實際觀察探究與操作,培養科學素養能力,並將其學習經驗轉移到日常生活中。 

作者(服務單位) 

通訊作者e-mail 

黃裕雄 algobear@gmail.com



貳、課程綱要對照 Course Outline 

※十二年國教素養導向綱要

【自然科學-第二、三學習階段-學習表現】

ti-Ⅲ-1

能運用好奇心察覺日常生活現象的規律性會因為某些改變而產生差異,並能依據已知的科學知識科學方法想像可能發生的事情,以察覺不同的方法,也常能做出不同的成品。

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能經由提問、觀察及實驗等歷程,探索自然界現象之間的關係,建立簡單的概念模型,並理解到有不同模型的存在。

【自然科學-第二、三學習階段-學習內容】

1.藉由日月食模型操作讓學生了 解陰影造成日食與月食現象。

2. 透過實際操作學習,並能將其應 用在生活觀察中,培養其素養能力。


核心素養

自主行動—系統思考與解決問題

參、活動原理 Theory 

肆、活動材料 Material 

器材

示範模型器材(如下圖)

1. 工具:切割板、剪刀/美工刀、尺、強光手電筒

2. 耗材:黑色西卡紙(長、短條各1)、保麗龍球半顆(大、小各1)、鉚釘*3、圖片(日、月、地球)各一。

藥品

伍、活動步驟 Step 

第一部分

活動一、引起動機

第二部分

活動二、模型示範與分組製作

(老師與助教需不斷去各組巡視,解答學生問題及鼓勵邊緣小孩)

第三部分

活動三、模型解釋實際情境--素養能力展現

(放簡報-活動三)

老師以簡單投影片展示最近各地觀察日食照片及針孔呈像(提醒注意: 不可直接直視或戴太陽眼鏡觀察太陽)


活動四、延伸

開燈後,繼續引導學生填寫學習單,延伸有關農曆的問題,讓學生觀察模型討論農曆初一及十五的意義。(老師與助教需不斷去各組巡視,了解學生跟上進度)


將模型材料做組合

將模型組合後,先試試看是否能夠轉動

當光源從太陽發出,可見地月後方皆會出現陰影 

日食原理:當月球擋在太陽(光源)與地球之間,其陰影映在後方地球表面,形成部分地區無法看見太陽(日)。可見影子分成本影(黑濃)及半影(淡色)兩種。

月食原理:當月球繞至地球正後方,月球恰好進入地球影子區域中,月球黯淡無光。但實際月食可見月球呈現紅色,藉此說明地球大氣層所產生之散射效應。 

教案學習單

(待調整)

   □可以 ▓不可以


中國農曆月份是準確按月相盈虧圓缺週期來制定,1個月周期長約29.53日,故農曆計日為初一到二十八;根據下圖右,請與同組同學觀察模型後討論回答:


1. 你認為當月球在圖9(甲/乙/丙/丁)哪一個位置時,地球上部分地區會發生日食? 每次日食一定在這位置嗎? 為什麼?(簡單敘述事件50字內)

答:甲,因為上圖四個位置中,只有月球在甲位置才有可能擋住太陽光,導致地球上部分地區看不到太陽。但因為月球繞行地球公轉之軌道面與黃道面夾角5度9分,所以不是每次到甲處時,都會擋到太陽。

2. 當滿月的夜晚,人們看到皎潔無暇又大又圓的月亮,你認為月球出現在圖9(甲/乙/丙/丁) 哪一個位置? 為什麼那個位置是滿月?(簡單敘述事件50字內)

答:丙,因為月球因為反射太陽光才能發亮,當它運行到丙位置時,以地球人的角度抬頭看到全亮面的月球。



圖8. 農曆月相圖 (中央氣象局,2019) 

圖9. 日月地軌道運行位置(郭重吉,2019

實作注意事項 

安全事項提醒 

1. 場地要求:本活動需在室內進行;等分組學生完成做作品後,活動進行時必須將空間稍微關暗(不須做到伸手不見五指),以利觀察。

2. 再次提醒:不可直視觀察太陽,會導致視力衰退,甚至失明

3. DIY組裝過程中會使用剪刀或美工刀裁剪零件,需要提醒剪刀的安全用法。

活動廢棄物處理

請學生將剩餘的耗材零件分類、回收。

參考資料 

闖關活動(十分鐘) 

 前言

 闖關活動僅僅十分鐘,主要讓學生根據上述課堂教案獲得科學原理,合作解決問題,並激發未來學習興趣。故本闖關設計朝向老少咸宜、道具可快速拆解,讓下一組重複使用,有分組競爭意味,兼顧科普與趣味性。本教案設計闖關活種三關,與上述課堂教案有關,但並無直接連結;可隨各校場地、學生人數去挑選調整關卡,不須關關都要實施,僅供參考。

壹、準備活動

教師準備:

一、闖關地點預先放置相當組數長桌。

二、每組所需工具:無

三、每組所需耗材:細塑膠桿1、保麗龍球9顆 (依據太陽及各大行星上色)、小黑保麗龍球(串進行星之間做隔開之用,不代表真實距離的縮小比例)

四、老師預先組裝材料放置長桌


學生準備:預先分組。每組五至六人


貳、闖關之前


 

 叁、進入活動


肆、活動結束

預算表

每人次每組的材料及預算(*以一組為單位)

總計 / 每人次(或每組) / $216