太陽的規律運動與地球現象

項目（活動方式）

器材與資源

活動內容

告訴我，太陽在哪裡？

錄影帶、圖片(可拿本地或熟悉環境日出、日落照片)、指北針

1.探討早上的太陽從那邊昇起、落下。

(觀察、舊經驗)

2找一遠處固定地標(山、大廈) 觀察記

錄太陽在哪一邊昇起、落下的位置。

3.探討上午、中午、下午太陽在哪裡

4.討論夸父追日故事，探討太陽的路徑。

把太陽當時鐘

竿影記錄紙（劃上東西方位線）、膠泥或油土、牙籤、指北針、圖片、量角器。

1.定時測量竿影長、找出竿影長與時間的關係。

2.發表一天之中影子長度的變化，探討影子的形成與陽光關係(光直線進行)。

3.介紹日晷。

太陽在(全球各地)報時

地球儀、燈泡、時差表

1.操作地球儀模型，探討晝夜形成原因。

2.操作地球儀模型，探討地球自轉運動方向。

3.全球各地的日出、日落時間都一樣嗎？

4.探討全球各地的時差如何推算。

陽光與大地

竿影記錄紙（劃上東西方位線）、竹籤、圖片、

1定時測量記錄竿影長度太陽高度角，記錄氣溫。

2.能由記錄數據找出竿影長太陽高度角和氣溫的關係，並畫出對照圖。

3.太陽的直射和斜射使竿影長度變化

4.上網找四季太陽高度角和氣溫數據畫對照圖。

「太陽」教學活動流程

說明

【觀察情境察覺問題】

太陽每天在天空是一件非常自然現象，本教學活動從學生的日常生活經驗出發，實際讓學生從觀測日出開始而能進一步了解太陽一天的路徑，太陽如何影響人們作息，太陽如何影響氣候…………..

學生可能引發以下的問題：

• 太陽每天固定時間從東邊昇起、下午從西邊落下嗎？

• 太陽在天空怎麼移動？

• 一天二十四小時是根據太陽重複出現、消失所制定的嗎？

• 全球各地的日出、日落時間都一樣嗎？

• 上午、中午、下午雖然太陽在天空但是氣溫不一樣？

• 四季都有太陽,但是夏天很熱,冬天很冷。

……

【引導討論確定問題】

由以上的討論活動，學生可能發現很多與太陽有關的問題，再做進一步的探究：

• 要如何知道太陽每天固定時間從東邊昇起、下午從西邊落下？

• 用什麼方法可以知道太陽在天空移動路徑？

• 一天二十四小時如何制定？

• 要如何知道全球各區域的日出、日落時間都不一樣？

• 怎樣才能讓全球的人，無時差問題？

• 太陽如何影響氣溫？

【分工合作進行探究】

可將研究問題分成四個步驟來實施：

1.告訴我，太陽在哪裡？觀測日出、日落探討太陽的路徑。

•引導孩子進行觀測日出、日落。

•引導孩子觀測上午、中午、下午的太陽的位置

•討論古代夸父追日的神話，夸父跑的方向由東到西。

2.把太陽當時鐘

•先引導孩子說出自己的影子在上午、中午、下午變化情形。

•引導孩子觀測竿影，定時記錄一天竿影長。

•引導孩子討論一天竿影長變化情形，如何把竿影長轉換時間。

•分組討論日晷相關書籍及上網查詢相關資料，了解日晷的奧秘，和欣賞古時人的智慧。

3.太陽在(全球各地)報時

•引導孩子說出晝夜的形成，是太陽照射地球區域不同所致。

•引導孩子操作地球儀模型，探討地球自轉運動方向。

•引導孩子說出全球各地的日出、日落時間都不一樣。

•引導孩子推算出全球各地的時差

4.陽光與大地

•引導孩子定時測量記錄竿影長度、太陽高度角，記錄氣溫。

•引導孩子由記錄數據找出竿影長和氣溫的關係，並畫出對照圖，太陽高度角高和氣溫對照圖。

•引導孩子觀察討論以手電筒當太陽，直射和斜射立竿，觀察竿影長度，能說出直射的光使竿影變短，斜射的光使竿影變長，此情境與上午、中午、下午的太陽產生竿影長變化情形一樣。

•引導孩子說出光源集中竿影短、氣溫高，光源斜射竿影長、氣溫高。

•引導孩子以手電筒直射和斜射桌面，觀察桌面的光，那一種方式光源較集中。

•觀察能判斷光直射太陽高度角高，斜射太陽高度角低。

•引導孩子上網找 (春分、夏至、秋分、冬至)四天太陽高度角和方位角氣溫數據，並把此術數據轉換在透明的半天模型上。

•引導孩子以手電筒照(春分、夏至、秋分、冬至)四天太陽高度角線上，判斷光是直射或斜射。

•引導孩子經過歸納後，一天及四季氣溫變化的成因是太陽光直射或斜射所造成的。

【分享經驗整合成果】

1. 指導觀測日出、日落、竿影長度、太陽高度角、氣溫的學習活動（進行活動一、二、四）

•包括如何整理觀測資料、製作表格、簡要報告、聆聽別人的報告、能比較別人的報告和自己的差異，進一步能修正資料，使資料更具有正確性。

2. 指導紀錄製作時差表分享的學習活動（活動活動三）

•包括整理所推測數據資料、製作時差表與正確時差表作比對、聆聽別人的結果、利用討論來進行學習。

3. 統整概念（活動四）

•藉由一天和四季氣溫變化，讓孩子統整太陽照射地球會影響全球生物作息、氣候,太陽對地球是很重要的。

【綜合評鑑推廣應用】

1. 學生學習成就之檢核

•藉由觀測紀錄的過程及發現，知道如何觀測太陽的移動？為什麼要用這種方式觀察？

•學習如何蒐集資料、整理資料、歸納資料，並且由報告彼此學習共同合作及分享，在討論中提出自己的意見，並且可由別人的意見中進行自己想法的修正與提昇，並能和同伴達成共識。

•能對長期觀察，知道小組成員如何分配工作、準備工具、知道觀察的重點是什麼。

•知道太陽對地球的照射,主宰地球生態環境。

2. 引發對相關問題的研究興趣

•太陽對地球還有哪些作用

探討植物與太陽光合作用,在能源缺乏的今日,人類要如何利用太陽光和熱。

• 準備校園、各地名山如阿里山及學生熟悉境日出日落照片。

• 準備晝夜對比照片

• 準備四季對比照片

• 準備古代夸父追日的神話故事。

• 可用數位相機拍住家或校園一固定物(山、大廈)，再定時觀測太陽昇起在此固定物(山、大廈)的位置記錄在此照片

• 面向北，把手張開右(上午太陽)，中午(頭頂)、左(下午太陽)。

• 夸父追著太陽跑，可討論一天太陽在空中的路徑。

• 一天竿影長變化由上午(長)遞減至中午(最短)下午再遞增。

• 如何測量準確竿影長參考

• 定時定點記錄一天竿影長，做竿影長對時間的圖表，就是竿影時鐘。

• 在地球儀模型上(在台灣、美國貼標示)，以手電筒或燈泡當太陽照到台灣時是日出白天開始，而美國是傍晚，夜晚開始。

地球儀轉動方向由西向東，才可看到台灣的太陽從東邊昇起。

• 太陽高度角的測定可參考

• 參考

• (春分、夏至、秋分、冬至)四天太陽高度角和方位角氣溫數據太陽高度角可上中央氣象局查詢。

• 以半天模型測太陽高度角高和方位角可參考南一版五上第一單元太陽與四季。

• 把(春分、夏至、秋分、冬至)四天太陽高度角在半天模型上有三條太陽路徑，春分與秋分一樣，可以明確看到四季太陽的東昇西落和太陽在空中移動的路徑的不同。

活動流程

說明

【協助學生確定問題】

‧探討早上的太陽從那邊昇起、太陽從那邊落下。引導學生注意太陽在天空運動軌跡。

【協助學生獲取資料】

學生發現，並儘量列舉：

‧太陽都在東邊昇起、西邊落下。

• 太陽沒有固定在天空。

• 隨著時間改變，太陽在空中的位置會有規律的變化。

• 四季太陽的昇起、落下及在天空運動軌跡不一樣。

【鼓勵學生提出想法】

• 要如何確定太陽都在東邊昇起、西邊落下。

‧引導學生提出想法：

例如發現：可以用指北針定出方位

例如發現：可用數位相機拍住家或校園一固定物(山、大廈)，每天再定時觀測太陽昇起在此固定物(山、大廈)的位置作標記觀察，觀察可以連續三個月太陽都在同一位置嗎?

例如發現：古代夸父追日的故事，夸父從早上到晚上跑的方向應該由東到西。

【激勵學生推廣應用】

想像一下

‧早上太陽出現直到太陽在西邊落，到第二天早上太陽出現剛好二十四小時。如果地球自轉的速度快一點或者慢一點，一天還會是二十四小時嗎?

‧可參閱附錄1.1

‧可參閱附錄1.2

活動流程

說明

【協助學生確定問題】

• 引導小朋友說出自己的影子在上午、中午、下午變化情形。

• 一天竿影長變化情形會怎樣，可以把竿影長變時間嗎?

【協助學生獲取資料】

學生發現，並儘量列舉：

• 一天之中竿影長度的變化會隨著太陽在空中的位置而改變，發覺竿影長度有規律變化。

• 可利用竿影長度規律變化，製作竿影時鐘。

【鼓勵學生提出想法】

例如發現：製作竿影時鐘，不用小竹簽，可用校園垂直的升旗竿，籃球架的影子作標記，更方便製作竿影時鐘。

【激勵學生推廣應用】

想像一下（實際操作在活動二、四）

‧在現代已經發明準確的時鐘，什麼時候會用竿影時鐘。

‧可參閱附錄2.1

活動流程

說明

【協助學生確定問題】

• 探究晝夜形成原因。可以由日變夜交替，發現問題，引導學生注意到全球各地的日出、日落時間都不一樣，是什麼原因所造成的？

【協助學生獲取資料】

‧以手電筒或燈泡當太陽，操作地球儀被光照射到的區域是白天，找出其它區域推測是什麼時間記錄下來，做表格與正式區差表做比對。

【鼓勵學生提出想法】

‧全球各地的日出、日落時間都不一樣，就會有時差，要如使全球的人步調一樣。

例如發現：在英國格林威治天文台是世界標準時間，其它區域以此做增減時間。

【激勵學生推廣應用】

想像一下

‧如果從台北八點出發，搭12小時的飛機到美國，這時美國是什麼時候

• 可參閱附錄3.1

• 可參閱附錄3.2

• 可參閱附錄3.3

‧全球分24時區，每隔15經度一時區。

活動流程

說明

【協助學生確定問題】

• 一天影子最長是什麼時候？影子最短是什麼候？這時的氣溫高低？

• 一年影子在中午最長是什麼時候？影子最短是什麼候？

• 影子長度、太陽高度角、氣溫三者關係如何？

• 竿影長短變化與太陽直射和斜射關係如何？

【協助學生獲取資料】

學生發現，並儘量列舉：

• 有太陽出現一天之中, 氣溫最低是上午，最熱是下午兩點，接著氣溫開始變低。

• 上網找 (春分、夏至、秋分、冬至)四天太陽高度角和方位角氣溫數據，代表四季。

【鼓勵學生提出想法】

‧引導學生歸納及提出想法：

例如發現：以手電筒當太陽，直射和斜射立竿，觀察竿影長度，直射的光使竿影變短，斜射的光使竿影變長，此情境與上午、中午、下午的太陽產生竿影長變化情形一樣。

例如發現：太陽高度角愈高、竿影愈短，氣溫愈高，但氣溫最高是下午兩點，是地面吸收太陽熱散發出來的原因。

例如發現：以手電筒照射在透明的半天模型上畫有(春分、夏至、秋分、冬至)三條太陽路徑往中心點照可發現手電筒的光直射是夏至，斜射是春分、秋分、冬至。氣溫變化會隨著太陽直射和斜射而改變。

‧……

【激勵學生推廣應用】

想像一下

‧氣溫會影響天氣，如氣溫高增快水蒸發，使雲產生變化………

•了解一天氣溫變化，定時測量一天竿影長度太陽高度角、氣溫。

•了解季節氣溫變化，每週固定一天，於12點測量竿影長度太陽高度角、氣溫，連續三個月。

• 可參閱附錄4.1

• 可參閱附錄4.2

‧透明的半天模型像小型天空。

北

8：00

西 東

南

（ ）年（ ）月（ ）日竿影紀錄

時間

8

9

10

11

12

13

14

15

16

太陽高度角

竿影長

氣溫