月相成因探究学具

王希尧

作者亲自观测

在科学课《宇宙》单元中，我们学习了关于“月相”的内容。老师要求我们进行农历一个月的观测后，推测月亮圆缺的形成原因。在课上，由于借助平面月相成因的教具进行学习，我们很难观测到与现实相似的模拟现象。所以，同学们理解起来仍有困难。另外，集体的演示活动虽然可以再现真实成因，但不能随时重复。

怎样才能让大家更好地在教室里体验月相变化的真实过程呢？

在老师的帮助下，我设计制作了月相成因探究学具。我制作了一块直径100 cm的圆形托板，在中间挖一个直径30 cm的圆孔。托板一半涂成蓝色，代表白天，一半为深蓝色，代表黑夜，一组平行线代表太阳光。我将3D打印的月球模型根据月球正面和背面变化的规律，一半喷上黑漆，代表月球自身不发光，一半被阳光照亮，一半在月球自己的阴影里，然后将模型根据亮面的方向按时间顺序固定在托板上。上半月，人们看到的月亮亮面面积逐渐变大，直到满月，亮面在右侧；下半月，人们看到的月亮亮面面积逐渐变小，直到朔月，亮面在左侧。

为了体现探究的过程，我进一步改进了底板，设计成星空，并制作一顶小帽，上边为地球图案，让观察的同学在亚克力圆环上贴出看到的月相形状。将头伸进托板中间的圆孔，代表地球上的观测者。小帽白天阳光方向，观测初一朔月，观测新月和残月，对比区别；逆时针转动头部，观测上弦月，继续转动观测凸月、满月和下弦月。这样一来，同学们不仅看到与真实情景相同的月相变化过程，而且参与到研究的过程中，学习效果非常明显。

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月球不会发光，朝着太阳的一面是明亮的，背着太阳的一面是黑暗的。月球在公转过程中，向着地球的一面有时全部是明亮的，有时明亮部分大于黑暗部分，有时明亮部分与黑暗部分各半，有时明亮部分小于黑暗部分，有时全部是黑暗的。这样，在地球上就会看到月相的变化。

（本作品荣获第十三届中国少年科学院“小院士课题研究论文”一等奖、天津市第三十二届青少年科技创新大赛一等奖；本人被评为中国少年科学院“小院士”。作者：天津市实验小学学生；指导教师：王万江）