太陽地球和月亮
注意事項
天文課程內容相對複雜,教案中資料很多,每部分資料只講最有趣味、最容易理解的部分即可,其餘資料供主講人備課時參考,否則上課時間會不夠用,而且學生不容易理解。
「天文(一)太陽、地球和月亮」教案
針對年級:五、六年級。
課程時長:2課時。
注意事項:
1.要用淺顯的語言把複雜的天文概念講給學生聽,這需要授課人同時具備豐富的天文知識和精巧的表達能力。
2.教案中的材料,主講人應當根據情況有所取捨,難以理解的部分應予迴避。
3.每部分不設時間限制,根據實際情況講授,剩餘的時間播放天文相關影片《斗轉星移》,每集10分鐘,湊足2課時時間。
【教學目標】
是學生們了解最基本的天文學知識,試圖使學生們產生對天文學的興趣。
【教學準備】
教師準備:筆記本電腦,外接音箱,教學幻燈片,天文相關影片,打印的太陽、地球、月球圖片,投影儀、幕布(或多帶幾台筆記本電腦)。
【教學過程】
一、導入。
從對2009年7月22日長江流域日全食的關注展開,描述日食的神秘與壯觀,從而引入太陽是離地球最近的恆星,月球是離地球最近的星體,在所有的星體中,太陽和月球對地球的影響是最大的。
二、恆星、行星與衛星。
教師講述:
通過「地球繞着太陽轉,月亮繞着地球轉」這句俗語,引出恆星、行星和衛星的概念。
恆星:由熾熱氣體組成的、能自己發光的球狀或類球狀天體。離地球最近的恆星是太陽。
新的行星定義包括以下三點:1、必須是圍繞恆星運轉的天體;2、質量必須足夠大,它自身的吸引力必須和自轉速度平衡使其形狀呈圓球;3、清空了所在軌道上的其他天體,即在它的軌道附近有明顯的「鄰居」。
衛星:指圍繞行星公轉的星體,如月球繞地球公轉,月球是地球的衛星。與人造衛星相對應的,月球是地球的天然衛星。
三、公轉與自轉。
1.教師講述:
自轉是指物件自行旋轉的運動,物件會沿着一條穿越身件本身的軸進行旋轉,這條軸被稱為「自轉軸」。一般而言,自轉軸都會穿越天體的質心。凡衛星、行星、恆星、星系繞着自己的軸心轉動,謂之自轉。地球自轉一周的時間是23小時56分4秒;月亮自轉一周的時間跟它繞地球公轉一周的時間相同,都是27天7小時43分11.5秒。地球自轉軸與黃道面成66.34度夾角。
一個天體圍繞着另一個天體轉動叫做公轉。太陽系裡的行星繞着太陽轉動,或者各行星的衛星繞着行星而轉動,都叫做公轉。公轉是一件物體以另一件物體為中心所作的循環運動,一般用來形容行星環繞恆星或者衛星環繞行星的活動。所沿着的軌道可以為圓、橢圓、雙曲線或拋物線。
2.引導學生觀看幻燈片中自轉和公轉的兩幅動畫,從動畫中強化學生對自轉和公轉的理解。
3.請兩名名學生上前拿着太陽、地球、月球的圖片演示自轉和公轉。
四、太陽燃燒方式與常見的燃燒方式是有區別的。
教師講述:
火堆燃燒,要不斷地填柴,但是仍然很快就要燒完,但是太陽燃燒了40多億年,仍然沒有燒完,說明太陽燃燒的方式與火堆燃燒的方式不同。
這種燃燒的方式叫做核聚變,核聚變放出的能量要遠遠大於火堆燃燒放出的能量。
注意事項:提及核聚變名稱即可,強調與日常看到的燃燒是不同的即可。
五、關於太陽的幾個數字
教師講述:(見幻燈片)
六、日食與月食
1.教師講述:太陽和月球的大小比例和距離地球的距離比例,使得太陽和月亮在空中的大小看起來差不多。
2.教師講述:
日食是月球運動到太陽和地球中間,如果三者正好處在一條直線時,月球就會擋住太陽射向地球的光,月球身後的黑影正好落到地球上,這時發生日食現象。在地球上月影里的人們開始看到陽光逐漸減弱,太陽面被圓的黑影遮住,天色轉暗,全部遮住時,天空中可以看到最亮的恆星和行星,幾分鐘後,從月球黑影邊緣逐漸露出陽光,開始生光、復圓。由於月球比地球小,只有在月影中的人們才能看到日食。月球把太陽全部擋住時發生日全食,遮住一部分時發生日偏食,遮住太陽中央部分發生日環食。
3.結合日食形成的圖片,講述日食的原理。
4.教師講述,如果月亮離地球較遠,不能完全遮住太陽,則出現了日環食。
5.教師講述:
月食:在農曆十五、十六,月亮運行到和太陽相對的方向。這時如果地球和月亮的中心大致在同一條直線上,月亮就會進入地球的本影,而產生月全食。如果只有部分月亮進入地球的本影,就產生月偏食。在月全食時,月球並不是完全看不見的,這是由於太陽光在通過地球的稀薄大氣層時受到折射進入本影,投射到月面上,令到月面呈紅銅色。
6.結合月食形成的圖片,講述月食的原理。
7.請三名學生上前拿太陽、地球、月球的圖片,演示日食和月食形成的狀態。在演示日食形成時,詢問扮演地球的學生是不是可以看見扮演太陽的學生。
七、月亮的正面與背面
1.教師提問:月球表面是不是光滑的圓盤。
2.展示月球表面的樣子,提示學生注意月月球面的明暗。
3.教師講述:
月球表面有陰暗的部分和明亮的區域。早期的天文學家在觀察月球時,以為發暗的地區都有海水覆蓋,因此把它們稱為「海」。著名的有雲海、濕海、靜海等。而明亮的部分是山脈,那裡層巒疊嶂,山脈縱橫,到處都是星羅棋布的環形山。位於南極附近的貝利環形山直徑295公里,可以把整個海南島裝進去。最深的山是牛頓環形山,深達8788米。除了環形山,月面上也有普通的山脈。高山和深谷疊現,別有一番風光。
4.通過圖片,認識環形山,並了解流行撞擊是形成環形山的原因之一。
5.正式通過月球表面的地形不同,分辨月球的正面與反面。
6.教師講述:月球自轉周期與其圍繞地球做公轉周期相同,所以我們始終只看前月球的正面。
7.請兩名學生上前拿地球和月球的圖片,要求拿月球圖片的學生始終臉朝着那地球圖片的學生,讓學生們觀察,是不是拿着月球圖片的學生「公轉」了一周之後,正好「自轉」了一周。
八、月相及其產生原因
1.教師講述:
隨着月亮每天在星空中自西向東移動一大段距離,它的形狀也在不斷地變化着,這就是月亮位相變化,叫做月相。「人有悲歡離合,月有陰晴圓缺」,這裡的圓缺就是指「月相變化」:在地球上所看到的月球被日光照亮部分的不同形象。月相是天文學中對於地球上看到的月球被太陽照明部分的稱呼。
假設滿月是一個圓形,那麼無論月相如何變化,它的上下兩個頂點的連線都一定是這個圓形的直徑(月食的時候月相是不規則的)。
2.分辨新月和殘月的方法。
當我們看到的月相外邊緣是接近反C字母形狀時,那麼這時的月相則是農曆十五日以前的月相,相反,當我們看到的月相外邊緣是接近C字母形狀時,那麼這時的月相則是農曆十五日以後的月相。
3.結合圖片講述月相及新月與殘月。
九、地球、月球的運行規律與曆法。
教師講述:陰曆、陽曆、陰陽曆
我們現在主要使用的是國際上公用的曆法,即公曆。它是以一個太陽回歸年作為一年,然後分為十二個月(月份數有31天、30天、29天幾種,均是人為規定),稱之為太陽曆,即陽曆。它是西方人訂製的,港台人士也稱為西曆,西元。
除公曆外,我國保留了自夏朝以來一直使用的曆法——夏曆,它是以十二個月亮公轉周期作為一年,這樣一年的時間比一個太陽回歸年要少十多天,故又通過置閏的方式使二者步調保持一致,稱之為太陰曆(月亮號稱太陰)。它還包含着二十四節氣等曆法知識,與農業生產密切相關,因此亦稱為農曆。
日,是最容易識別的時間單位,地球自轉一周就是一日,年和月都是以日為基礎的。
月亮圓缺變化無疑是一個很好的時間單位,月亮圓缺變化一周是二十九天半多一點,農曆的大月三十,小月二十九天,就是取的它的平均數。
地球繞太陽運動是一個更長一些的時間單位,以此為基礎的一年長三百六十五天五小時多。陽曆取其整數,平年三百六十五天,四年一閏,把四個五小時多加在一起,這一年就是三百六十六天。
如果某種曆法只考慮月亮的圓缺,以十二個月為一年,那麼,這種曆法一年就只有三百五十四天左右。時間長了之後,它就與陽曆相差得越來越多,這種曆法被稱為純陰曆。在純陰曆里,經過若干年之後,就會出現六月飛雪,十二月酷熱的現象。
我國在春秋時代就創造了「十九年七閏法」,其方法就是在純陰曆的基礎上,每十九年裡面七年算是閏年,閏年多加出一個月來,為十三個月,如癸亥年只有十二個月,三百五十四天,而甲子年規定閏十月,一年有十三個月,三百八十四天。這樣安排和調節的結果,曆法既反映了月亮的圓缺,也與隨陽曆而來的氣候冷熱變化相適應了。這樣的曆法實際上已經是陰陽合曆,簡稱陰陽曆。我們現在使用的農曆就是這樣的陰陽曆,有的人把農曆叫做陰曆,就叫錯了。
十、回顧總結。
1.回顧課程內容。
2.引出下節課太陽系其它成員。