晝夜與四季

晝夜與四季

一、前言

太陽東昇西落，形成了白天與黑夜，日復一日，接著季節也改變了，夏天與冬天有著相當顯著不同的天候狀況。這些變化，對每個人而言似乎已經習以為常，但是晝夜與四季的形成原因，卻不是每個人都能夠理解的。

在國民小學高年級階段，雖然有對晝夜與四季的觀念進行教學，但是由於牽涉到地球的自轉與公轉的抽象觀念，學生不容易直接感受到，因此要讓學生了解這些觀念，必須藉由特殊的教學方法，而不只是敘述性或示範性的教學。以下是本人所認為，此單元應該有的教學活動。

二、教學活動

（一）、晝夜如何形成

• 活動前：

老師藉由前置組織因子(advance organizer)進行課前的統整，將晝夜形成的原因，歸納成一主要觀念--太陽光照射到地球的地方即為白天（晝），照不到的地方即為夜晚，在第一次上課時讓學生先知道這個觀念，藉此提醒學生在活動進行當中的觀察重點所在，而不是無意義的觀察。

在活動進行之前，先在黑板上畫一個下面的圖，然後將以下幾個觀念加以說明：

1.        地球的外形接近圓球形，南北略呈扁平。

2.        地球是行星，本身不會發光，所以在太陽的照射下，也有圓缺現象。

3.        地球自轉方向是自西向東旋轉，所以在地球上看到太陽是自東向西起落。就好像坐火車前進，看到路旁景物卻是向後退是同一道理。

4.        地球自轉時，面向太陽的一面是白天，背著太陽的一面則是黑夜。

5.        地球自轉一天要23時56分4.09秒，約等於一天。

6.        貫穿南北極有一假想轉動軸心，叫做地軸。

 

• 活動內容：

1.        讓學生利用籃球或躲避球模擬地球，然後在球上黏一塊黏土代表人所在的地方。

2.        讓學生把黏好黏土的球，放在太陽或燈泡底下，慢慢將球旋轉，學生藉由教師前置組織因子所傳達的學習重點，進行觀察。教師則從旁解說。

3.        讓學生於活動中練習說明晝夜形成的原因。

（二）、四季如何形成

• 活動前：

老師再次藉由前置組織因子進行課前的統整，將四季形成的原因，歸納成一主要觀念--太陽光照射到地球並不是隨時隨地都成直角的照射，成直角照射的地方，當地即為夏季。另外造成太陽不是隨時隨地都成直角照射在地球上每個地方的原因是，地球公轉時，赤道面和公轉的軌道面交角約23.5°，也就是說地球是傾斜的轉。另外，藉由舉例說明太陽直射與斜射（例如，早晨的太陽與正午的太陽）對於地面產生的熱有所不同。第一次上課時讓學生先知道這些觀念，藉此提醒學生在活動進行當中的觀察重點所在。

在活動進行之前，先在黑板上畫下面兩個圖，然後將以下幾個觀念加以說明：

1.        地球除了自轉外，同時也繞著太陽轉動，叫做公轉。

2.        地球公轉一周要三百六十五又四分之一天，也就是我們所說的一年。所以平年有365天，閏年每四年一次，為366天。

3.        地球公轉時，赤道面和公轉的軌道面交角約23.5°（如下圖）。

4.        地球上會有四季的變化，是因為地軸傾斜地繞著太陽運轉。

5.        陽光直射北半球時，北半球是夏季，白天長夜晚短；南半球是冬季，白天短夜晚長。

 

• 活動內容：

1.        這個活動最好是在暗室裡或晚上做。

2.        以檯燈檯燈或手電筒比擬太陽，地球儀比擬地球，以太陽為園心，盡可能取較大的半徑設定一圓，當作地球的公轉軌道。

3.        以檯燈或手電筒代表太陽，固定照著地球儀，地球儀也固定，觀察受光部份試不是半個地球。

4.        沿著公轉軌道移動地球儀（注意地球儀的底座必須朝同一方向而不轉動），每移動一些就停下來，接著慢慢轉動地球，看看台灣是否被太陽直射（即台灣恰位於亮半球的正中央）。

5.        重複以上的動作，並記錄太陽直射台灣的公轉位置。並找出太陽斜射地球角度最大的公轉位置。

 

三、結果與討論

·        學生於晝夜如何形成的活動當中，可以清楚瞭解到晝夜的形成是由於地球自轉的緣故。

·        學生於四季如何形成的活動當中，可以清楚瞭解到四季的形成是由於地球公轉以及地軸傾斜地繞著太陽運轉的緣故。

·        另外，學生也在教師的指導下，知道地球自轉及公轉的方向，並且知道夏至、冬至以及春分、秋分，地球在公轉軌道上所在的位置。

·        學生藉由實際的模擬，將晝夜及四季形成的抽象及巨觀的觀念加以具體化，有助於學生記憶與理解。