第一單元白天和夜晚的天空
活動二一天中太陽的位置會改變嗎
【活動2-1】太陽和影子
1.教師引導學生回想舊經驗，已知被光照射的物體會產生影子，由此可以發現太陽和影子的關係。
★教學影片：模擬光源的位置和影子的關係
https://stv.naer.edu.tw/video.jsp?p=297395
2.進行「模擬光源的位置和影子的關係」實驗，將手電筒分別從東方、上方和西方朝向氣球底座照射，觀察並比較影子有什麼不同。
3.教師引導學生利用手電筒來掌握光源方位的變因，藉此使學生了解光源位置和影子方位的關係。
(光源→物體→影子)
4.透過實驗學生可知物體形成的影子和光源的方位相反，光源從物體上方照射時，影子較短。
活動2-2】一天中太陽位置的變化
1.教師引導學生思考如何利用物體影子的方位和太陽的方位相反，來觀測太陽的位置。
2.指導學生製作「自製太陽觀測器」，在平地上將吸管插在氣球底座中，放置在陽光下後，吸管會產生影子，隨著太陽位置改變，吸管影子的方位、長度也會跟著改變。
★延伸教學活動： 一日中太陽位置在天空中的變化
https://www.youtube.com/watch?v=rqWmIKQCAhI
3.進行「在陽光下觀測太陽的方位」實驗：
(1)找一天有陽光的時候，將指北針盤面上的南、北，對準方位盤上的南、北。
(2)轉動方位盤，讓盤面上的北字對準指針箭頭，確認實際方位。
(3)
觀察吸管影子的方位，用筆將影子的方向畫下來，和吸管影子相反方向的方位就是太陽的方位。
4.教師帶領學生到戶外陽光下進行太陽位置（影子）的測量，分別在同一天的上午、中午、下午各找一個時間，在同一地點測量影子的方位與長度。
5.教師說明：一天中，太陽大約會由東方升起，西方落下；且上午和下午的影子會比中午時長。
6.學生學會從影子的測量與觀察推測出一天中太陽的方位是由東移動到西的概念。
活動二一天中太陽的位置會改變嗎
【活動2-2】一天中太陽位置的變化
1.進行「在陽光下觀測太陽的方位」實驗：
(1)找一天有陽光的時候，將指北針盤面上的南、北，對準方位盤上的南、北。
(2)轉動方位盤，讓盤面上的北字對準指針箭頭，確認實際方位。
(3)觀察吸管影子的方位，用筆將影子的方向畫下來，和吸管影子相反方向的方位就是太陽的方位。
2.教師帶領學生到戶外陽光下進行太陽位置（影子）的測量，分別在同一天的上午、中午、下午各找一個時間，在同一地點測量影子的方位與長度。
3.教師說明：一天中，太陽大約會由東方升起，西方落下；且上午和下午的影子會比中午時長。
4.學生學會從影子的測量與觀察推測出一天中太陽的方位是由東移動到西的概念。
2-2 一天中太陽位置的變化
1.參與：分享生活經驗，討論在無法直視太陽的前提下，如何用一天中影子的變化來測量和了解太陽位置的變化。
→教師引導學生思考如何利用物體影子的方位和太陽的方位相反，來觀測太陽的位置。
•學生可能提出不同的方法，教師應盡量讓學生發表自己的想法，並能在聆聽的過程中，歸納他人發表的內容。
•舉例引導：上午時，物體影子朝向西方，表示太陽在東方；中午時，物體影子朝向北方，表示太陽在南方；下午時，物體影子朝向東方，表示太陽在西方。
•教師宜引導學生討論所想出的各種方法，並試著分析其可行性。同時也要提醒學生，不論用哪一種方法觀測，都不能用眼睛直視太陽，以免強光傷害眼睛。
2.探索：測量太陽位置的方法。
→「自製太陽觀測器」：
(1)將長約4～7公分的吸管插入氣球底座。
(2)將底座固定在方位盤的中心，並用三角板檢查吸管和地面是否為垂直狀態。
•課本封底有提供方位盤，教師教學時可彈性運用。
•在平地上將吸管插在氣球底座中，放置在陽光下後，吸管會產生影子，隨著太陽位置改變，吸管影子的方位、長度也會跟著改變。
•教師應告知學生，一天之中定時觀測太陽的位置，觀測時段最少應包括上午8時到下午4時，且中午12時不可缺少。
•根據前人的觀測經驗發現，一個星期之間，同一時刻，太陽的位置變化不算太大。
3.操作：學生根據假設設計實驗，進行實際的太陽位置觀測與記錄。
→「觀測一天中太陽位置的變化」：
(1)找一天有陽光的時候，將指北針盤面上的南、北，對準方位盤上的南、北。
(2)轉動方位盤，讓盤面上的北字對準指針箭頭，確認實際方位。
(3)觀察吸管影子的方位用筆將影子的方向畫下來，和吸管影子相反方向的方位就是太陽的方位。
•教師帶領學生到戶外陽光下進行太陽位置（影子）的測量，分別在同一天的上午、中午、下午各找一個時間測量影子的方位，並記錄在習作紀錄表上。
•教師可請學生至中央氣象署網站查詢日出日沒相關資訊，挑選有陽光的日期進行觀測。
•教師可以指導學生每隔二小時定時觀測一次，在未來一週之中，同一時刻，只要採記一次以上的資料就可以。
•指北針須等指針靜止之後才可判斷方位，在方位校準時可提醒學生注意。
•可以讓學生分組進行觀測，一人觀測、一人協助記錄，可以讓幾個組別分別於不同天觀察，學生能比較同一天與不同天所觀測的結果。
•提醒學生須於同一個地點進行測量，且畫記影子方向時，勿讓畫記超出影子的長度。
4.解釋：說明太陽是由東方升起，西方落下。
→教師說明：一天中，太陽大約會由東方升起，西方落下；且上午和下午的影子會比中午時長。
5.評量：學生能說出太陽在天空中是如何移動的。
→學生能從影子的測量與觀察推測出一天中太陽的方位是由東移動到西。
6.重點歸納
•同一天中，太陽的位置從東方升起，再往西方落下。
•一天中，中午時的影子最短；上午和下午的影子較長。
3-2 月亮的位置改變了
1.參與：分享月亮的位置會如何隨時間改變。
→教師提問：一天中，月亮的位置會改變嗎？又是如何改變的呢？
•學生可能回答：
(1)月亮會在天空中移動，因為它會離樓頂越來越遠。
(2)月亮跟太陽一樣，會由東方升起，西方落下。
2.探索：提出如何進行月亮觀察與記錄，讓學生思考。
→教師提問：要怎麼證明月亮和太陽一樣，也是由東方升起，西方落下？
•學生可能回答：到戶外去觀察記錄月亮的位置。
•教師提問：要怎麼記錄呢？
•學生可能回答：
(1)可以用指北針記錄月亮的方位有沒有改變。
(2)可以拍照記錄看月亮的位置有沒有變化。
(3)可以畫圖記錄月亮位置的變化。
•最好讓學生說出自己所想到的可以看出月亮位置移動的方法，以增強學生實作的動力，並確定自己的想法是否正確。例如找一個固定的景物當作參考體，每隔一段時間觀測一次月亮和參考體之間的位置變化。也可以利用指北針、拳頭數或高度角觀測器來測量月亮方位和高度角。
→如果學生的回答是著重於觀測工具的不同，例如利用相機拍照、用繪圖的方式等，此時教師可以進一步提問：「拍攝（或繪製）時，除了月亮，你還會讓什麼入鏡？」、「你要拍攝（繪製）幾次？」、「每次入鏡（繪製）的其他物體須要都相同嗎？」等，引導學生察覺記錄月亮位置變化的重點及方法。
•教師依據上述討論的觀測方法，以課本第29頁的紀錄表為例，引導學生察覺觀測記錄月亮位置變化，應該包含的項目有：觀測日期（國曆、農曆）、觀測時間、月亮方位、月亮高度角等。
3.操作：學生根據假設設計實驗，進行實際的月亮位置觀測與記錄。
→「觀測月亮的方位」：
(1)面向月亮，將指北針平放在掌心，讓指北針中心對準月亮垂直落到地面的方向。
(2)指針靜止後，轉動指北針使「北」字對準指針箭頭。
(3)月亮垂直落到地面方向的指北針刻度，就是月亮的方位。
→測量月亮高度角的方法：
•方法一： 拳頭數
(1)握拳頭，伸直手臂，拳頭上方舉到和眼睛一樣高的時候，代表的是地平線的高度。
(2)另一隻手的拳頭往上疊，重複疊到拳頭將視線中的月亮遮住，此時的拳頭數就代表月亮的高度角。
•方法二：自製高度角觀測器
(1)在高度角觀測器上黏貼約11公分的吸管。
(2)於高度角觀測器的中心處，黏貼綁有迴紋針的棉線並固定。
(3)在戶外進行觀測，將吸管對準月亮調整角度，當管口中央可以看到月亮時，用手指按住棉線，棉線垂下的角度就是月亮的高度角。
•方法三：利用量角器自製高度角觀測器
(1)在量角器的一面黏貼長約6公分的吸管。
(2)在量角器另一面的中心處黏貼綁了迴紋針的棉線並固定。
(3)在戶外進行觀測，將吸管對準月亮調整角度，當管口中央可以看到月亮時，用手指按住棉線，棉線垂下的角度就是月亮的高度角。
→「觀測月亮在天空中的位置」：
•指導學生用指北針、拳頭數或高度角觀測器及地面的參考體，在固定的地點記錄月亮的位置。方法說明如下：
(1)用指北針確定方位，再將月亮的方位與高度角記錄在習作中。
(2)習作紀錄表中，度數所代表的是月亮的高度角，引導學生利用拳頭數或高度角觀測器的方式來測量月亮的高度角。
(3)找三個時間進行測量與記錄。
4.解釋：比較自己與同學的測量結果，尋找共同點與相異處。
→引導學生比較自己與同學的測量結果，尋找共同點與相異處，以了解月亮隨時間改變的方位與高度角變化情形。
•釐清同學做記錄時，隨著時間改變的方位與高度角，數據雖不一樣，但要看出變化的趨勢是否接近。也可以比較出月亮的出現時間並不限於夜晚，在特定時間（例如農曆二十、農曆初七左右）的上午或下午也可以觀察到。
5.評量：能進行實地測量，完成月亮方位和高度角的觀測。
→確認學生可以正確使用拳頭數或高度角觀測器，進行月亮的測量與記錄。
6.重點歸納
•了解月亮在天空中位置的改變，也是東升西落。
3-3 月相變化
1.參與：知道月亮看起來的形狀稱為月相，並能分享看過的不同月相。
→教師說明：月亮看起來的形狀，稱為月相。
•教師提問：你觀測月亮的時候，看過不同的月相嗎？將你看過的月相畫下來。
•教師可讓學生口頭回答，或將看過的月相畫在紙上、黑板上，來檢視學生對月相的認識有多少。
•教師不必刻意要求學生的月相畫得準確，但必須提醒學生注意月相光亮部分的大小和方向，簡單的以左、右區分光亮部分，辨別亮與暗哪一部分較大即可，此一經驗有助於學生歸納月相變化的規律性。
2.探索：使用課本提供的月相紀錄表，尋找月相變化的規律。
→教師指導學生觀察課本第30、31頁的月相圖。
•教師可提醒學生，月亮在升落期間，會有傾斜的變化，課本所顯示的照片是月亮在天空最高處時的狀態。
•教師亦可再準備1～2個月的月相變化圖，供學生觀察。
•若要讓學生進行長期月相觀測，教師須提醒學生，月亮每天出來的時間不太一樣，有時在大白天便能看到月亮，有時卻得等到三更半夜才會出現。因此長期觀測月亮時，必須掌握月亮的出沒時刻，而每天月出的時間約比前一天晚50分鐘左右。
•建議進行長期觀測時，應選擇在上弦月前後～滿月時（農曆初七～農曆十五左右）觀測較佳，農曆十五之後月出時間越來越晚而不易觀察。教師可指導學生上網查詢中央氣象署所提供的「月出月沒時刻表」得知。
3.解釋：
①知道月相變化的規律。
→教師引導學生觀察從農曆的月初到月底，月相從缺變成圓，再從圓變成缺的情形，以及滿月的前後，月相有什麼不一樣。
•教師可提出相關問題引導學生尋找月相變化的規律，例如：
(1)農曆初一到十五，月相越來越圓嗎？
(2)農曆十五到三十，月相由圓到缺嗎？
②知道月相變化是和農曆的日期有關。
•學生可能回答：農曆每月月初開始看不見月亮，接著出現彎彎細細、亮面在右邊的月相。隨著日期的改變，月相光亮的部分越來越大，最大會變成圓形，之後光亮的部分又會逐漸縮小，慢慢變成光亮部分在左邊的半圓月，再變成細細彎彎的月相，最後又看不見月亮。
4.精緻化：能把現象與數據做連結，完整表達月相變化的規律性。
→教師說明：月相圓缺變化有規律性，以課本第32、33頁的月相變化順序說明變化的過程，月相變化是和農曆日期有關，以農曆一個月為週期（大約29～30天），從農曆月初到月底，月相由缺變圓，再由圓變缺，也就是由朔→上弦月→望→下弦月→朔。
5.評量：能歸納出月相變化與農曆日期的規律。
→教師提問：月相變化有什麼樣的規律？
•學生可能回答：月相與農曆日期有關，會由缺變圓，再由圓變缺，而且大約每隔29～30天會出現相同的月相。
6重點歸納
•月相變化由缺到圓，再由圓到缺，通常需29～30天，具有規律性。
•可以藉由農曆日期推測當天的月相。
