姜建華

Improvement of Day-night Alternation Simulation Experiment

JIANG Jianhua

（Zhejiang Longyou Xikou Primary School， Quzhou， Zhejiang 324400）

中圖分類號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.18.043

晝夜交替的模擬實(shí)驗(yàn)是教科版五年級(jí)下冊(cè)第四單元第一課的內(nèi)容，教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是利用乒乓球來(lái)模擬地球、手電筒模擬太陽(yáng)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)乒乓球和移動(dòng)手電筒，讓學(xué)生觀察乒乓球上是否出現(xiàn)晝夜交替的現(xiàn)象，從而檢驗(yàn)課堂前置的四種晝夜交替現(xiàn)象的假說(shuō)：地球不動(dòng)，太陽(yáng)圍著地球轉(zhuǎn)；太陽(yáng)不動(dòng)，地球圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)；地球自轉(zhuǎn)；地球圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，同時(shí)地球自轉(zhuǎn)。在實(shí)際教學(xué)中，本實(shí)驗(yàn)容易出現(xiàn)以下問(wèn)題：操作時(shí)，乒乓球?yàn)榍蝮w且表面比較光滑，容易滑跑，且落地后產(chǎn)生的聲音容易引起課堂喧鬧；用乒乓球模擬地球、手電筒模擬太陽(yáng)，不夠形象逼真，向?qū)W生解釋起來(lái)也比較牽強(qiáng)；模擬實(shí)驗(yàn)不能解釋“太陽(yáng)升起，白晝到來(lái)，太陽(yáng)西落，夜幕降臨”現(xiàn)象，偏離學(xué)生的生活實(shí)際。

實(shí)驗(yàn)材料

中號(hào)地球儀（直徑：20厘米）、小型鐵架臺(tái)、自制紙板方向標(biāo)、紅色燈籠（直徑略大于地球儀）、車載手機(jī)支架、手機(jī)、亞克力板底座。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

針對(duì)教學(xué)中的不足，筆者四處查閱相關(guān)資料，其中教師用書中對(duì)本課教學(xué)也給出了建議：有條件的學(xué)校，可用小地球儀來(lái)模擬地球，這樣更逼真，效果更好。在使用地球儀時(shí)，一定要將球體從旋轉(zhuǎn)支架上取下來(lái)，這與后面的教學(xué)內(nèi)容相關(guān)。模擬實(shí)驗(yàn)用的地球儀一定要注意以下幾個(gè)方面：

1.選擇大小適中的地球儀，體積要比模擬太陽(yáng)的紅燈籠小，這樣就不會(huì)偏離學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)——太陽(yáng)比地球大。另外地球儀的表面需要安裝手機(jī)支架，也不可過(guò)小，推薦使用直徑為20厘米的中號(hào)地球儀。

2.從旋轉(zhuǎn)支架上取下地球儀球體，是為了更好地模擬實(shí)驗(yàn)。地球儀球體直接擺放在桌面上同樣容易出現(xiàn)滾動(dòng)，影響操作，依據(jù)其地軸間的小孔，利用實(shí)驗(yàn)室小型鐵架臺(tái)進(jìn)行固定，讓地球儀球體直接穿過(guò)鐵架臺(tái)桿子，這樣既固定了地球儀的球體部分，又能讓它自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

將乒乓球改成學(xué)生喜愛的地球儀球體，接下來(lái)就要用體積更大的紅色燈籠替代手電筒，為了方便觀察，可將紅色燈籠安裝在更大一點(diǎn)的地球儀旋轉(zhuǎn)支架上。實(shí)驗(yàn)器材由小變大，不但解決了學(xué)生操作不便的問(wèn)題，而且還能通過(guò)形象逼真的效果吸引他們的注意力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

為了在模擬實(shí)驗(yàn)中能觀察到太陽(yáng)東升西落現(xiàn)象，需要觀察者以“站在地球上的視角”去觀察。筆者想到希沃投屏軟件，可以將手機(jī)上拍攝的內(nèi)容，直接投屏到電子黑板，不僅可以投屏拍攝好的照片，還可以依據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)投屏。于是筆者利用手機(jī)攝像頭來(lái)充當(dāng)?shù)厍蛏嫌^察者的眼睛，將它看到的現(xiàn)象通過(guò)投屏展示到大屏幕上。筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)器材再次改進(jìn)，利用車載手機(jī)支架將手機(jī)固定在地球儀上，支架不僅固定效果好，還可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)整手機(jī)擺放的角度。在操作過(guò)程中，準(zhǔn)備一塊1厘米厚的亞克力板，并用刻刀在其表面刻出底座的大小，挖出圓形凹槽，將地球儀固定在亞克力板上。

解決了觀察視角的問(wèn)題，接下來(lái)就是如何確定太陽(yáng)東邊升起、西邊落下。首先要區(qū)分出方向，小學(xué)階段的學(xué)生對(duì)方向總是比較抽象。筆者以地球儀北半球?yàn)楸?、南半球?yàn)槟希嫦驅(qū)W生左邊為西、右邊為東確定方向標(biāo)，并利用硬紙板制作出實(shí)體方向標(biāo)。為了方便學(xué)生觀察與理解，直接將方向標(biāo)固定在地球儀的上方，這樣學(xué)生在觀察模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，太陽(yáng)從東邊升起、西邊落下就一目了然了。

為了讓實(shí)驗(yàn)裝置更加美觀，更加逼真，筆者還在裝置下方的亞克力板底座鋪上了太空?qǐng)D（改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖）。

實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)裝置形象逼真；學(xué)生操作方便簡(jiǎn)單；符合學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)，容易理解。該裝置還能演示《證明地球在自轉(zhuǎn)》《月相的變化》《北極星不動(dòng)的秘密》系列模擬演示實(shí)驗(yàn)。還能演示托勒密“地心說(shuō)”中“地球不動(dòng)，太陽(yáng)繞著地球自東向西轉(zhuǎn)”的觀點(diǎn)，和哥白尼“日心說(shuō)”中“太陽(yáng)不動(dòng)，地球自西向東逆時(shí)針自轉(zhuǎn)”這兩種可能性。