杭州市萧山区朝晖小学 金亚军
教科版小学科学六年级下册《宇宙》单元,有关于月相变化的实验教学。为了挖掘月相模拟实验的使用效能,在月相变化日地月原理图的基础上,加入地球昼夜时间面、可视范围观察角度面等,以实现多功能、高效、形象而便捷的使用效果。
一、加工工具:
抛光机,电钻,卡夫特AB胶,玻璃胶,螺丝刀,扳手,黑色喷漆,宽单面胶若干。
二、制作方法:
1、月相模型制作:
(1)用宽单面胶分别沿八个白色乒乓球一侧半球线粘贴,注意将有字白色半球面完整保留,纯白色半球面包裹在单面胶内。
(2)将粘贴有8个乒乓球的单面胶集合粘贴到废旧纸板上,再用喷漆将乒乓球露出面进行喷漆。待喷漆晾干后,将每个乒乓球的单面胶逐个撕去,就可以看到半黑半百的月球模型效果了。
(3)在每块边长2cm厚0.4cm有机玻璃中央钻取直径0.4cm小孔,将0.3cm棱长强磁块用AB胶粘贴到小孔内。
(4)将8个半黑半白乒乓球用玻璃胶逐个粘贴到边长2cm厚0.4cm有机玻璃中央,注意沿黑白线竖直粘贴。
2、反光镜观测架制作:
3.5cm×4.6cm厚0.4cm有机玻璃宽边一侧AB胶垂直粘贴3.5cm×5cm有机玻璃宽边,然后将3.5cm×6cm镜子成45度角用AB胶粘贴在两块直角有机玻璃夹角之间,两块有机玻璃内夹角两侧1.5cm处分别用AB胶纵向粘贴两块1cm×3.5cm铁片。
3、操作底板制作:
(1)将75cm×50cm木板上用玻璃胶对齐粘贴75cm×50cm蓝白色铁片,再将75cm×50cm彩绘不干胶(八个直径4cm月相位置图示布置在半径19cm的圆周上,其左、上、下分别保留2cm边距,右侧绘制太阳光照射效果)对齐粘贴。
(2)距地月星空图左侧25cm上下中央位置钻取0.4cm直径的小孔,小孔下端用较粗电钻头钻取刚好能放入直径0.4cm长杆螺帽为准的小孔。
4、扇形观测面制作:有机玻璃店加工厚0.4cm半径18cm有机玻璃半圆片,以圆心小孔为中心的左、下、右三侧保留边长8cm方块,圆心处钻0.8cm直径小孔。距扇形面圆心上端6cm处钻取直径1cm左右小孔,将直径1cm厚0.5cm强磁用AB胶粘贴入内。在扇形面左、右、前分别粘贴“左:东地平线视角、右:西地平线视角、前:正南视角” 等必要不干胶。
5、地球仪照片加工:将从地球仪北极正上方拍摄的直径8cm照片透明塑封成直径14cm圆片,中间钻直径0.5cm孔。
6、昼夜面制作:在厚0.4cm直径8cm有机玻璃圆片上面分别用AB胶粘贴(注意胶水少一些,保持透明)直径8cm的蓝色、黄色透明塑料半圆薄片,中间钻0.4cm直径小孔。在圆周面四周均匀粘贴字高0.5cm的3、6、9、12、15、18、21、24点不干胶(12时在黄色半圆面外侧中央位置)。
7、教具的组装:
(1)将长4cm直径0.4cm的螺丝自下而上插入底板小孔,上端螺丝套入并拧紧内径0.4cm的垫圈和螺帽。
(2)将扇形观测面套入到螺丝螺帽周围。
(3)将地球仪塑封圆片套入螺丝内。
(4)将螺帽拧入螺丝并套入垫圈不拧紧,使地球仪塑封照片和扇形观测面可转动。
(5)将有机玻璃昼夜面套入螺丝,使昼夜面阳面对准太阳光,并用垫圈螺帽将其拧紧固定。
整体效果如下图:
三、使用方法:
1、一个月八个月相变化位置与时间点探究
将直径8cm有机玻璃昼夜面黄色面朝向太阳,蓝色面朝向黑暗,该圆面上的时间点和8个月相位置一一对应,可以得出以下规律。
农历时间 | 初一 | 初三四 | 初七八 | 十二三 | 十五 | 十七八 | 二十二三 | 二十七八 |
月相类型 | 新月 | 蛾眉月 | 上弦月 | 凸月 | 满月 | 凸月 | 下弦月 | 残月 |
对应时间 | 12时 | 15时 | 18时 | 21时 | 24时 | 3时 | 6时 | 9时 |
2、昼夜交替现象探究
因直径8cm有机玻璃昼夜面是固定不转的,当转动地球仪照片塑封片时,就可以看到北半球地图各处在顺、逆时针转动时,出现的昼夜8个时间点的轮回交替。
3、观测8个月相位置的不同月相效果
将月相模型吸合到底板8个月相位置任意位置,然后分别沿着月相模型和地球的延长线外侧逐个观察月相。或将反光镜观测架吸合在扇形有机玻璃面地球仪塑封片附近强磁处,对准各自月相模型,利用光的反射原理从上往下观测月相(注:上下颠倒,但是左右不变)。
4、地球赤道各观测点观测范围探究
可转扇形观测面上标注有:左:东地平线视角、右:西地平线视角、前:正南视角,还有面向正南的人体纸片模型。将扇形观测面360度随意转到需要位置,就可以看到各自的月相观测范围了。
5、月相观测时间探究
任意选择一个基本月相为观测物,在扇形面有机玻璃片的可视范围内进行逆时针调试,可以得出该月相在一天什么时段能够看到;也可以将8个月相模型放置放在各自位置,然后转动扇形观测面,找寻一天某一时间所能观察到的一个月的基本月相。
四、优点简析:
从实际的使用效果来看,该教具既能有效完成教材教学要求,还能很好地指导月相实地观测。且具有结构简单,功能完善,直观形象,模拟效果好等优点。