还原真实月相 构建宏观认知——月相变化的成因实验创新及改进

湖北省襄州一中附属学校(441104) 肖 佳

1 教材分析及学情分析

“月相的成因”是鄂教版科学六年级下册月球这一单元的第3课，对于月相成因的探究是观察月球活动的自然延续。本节课分为3个层次展开：①对月相形成的原因作出合理的假设；②通过模拟实验验证月相形成的原因；③总结月相变化的原因。

六年级的学生尽管已经具有一定空间想象能力，但是对于宇宙中天体的运动，日、地、月三个星体的相对位置以及它们的运动关系知之甚少。让学生直接理解月相变化的成因问题确实有一定的困难，所以选择合理、恰当的实验器材帮助学生开展本节课的探究活动至关重要。

2 实验教学目标

①知道月相变化是月球在不断绕地球公转的过程中发生的；②能够对月相变化的原因做出合理的假设和猜想，能够用模拟实验探究月相形成的原因；③能正确的观察和记录月相的形状。

3 实验创新要点

3.1 原实验设计

3.1.1 教材编排

本节课教材上展示的实验是用黏土团做一个球(或其他的球)模拟月球，把球的一半涂成白色，表示被太阳照亮的部分，球的另一半涂成黑色，表示没有被太阳照亮的部分；用灯泡模拟太阳(或在黑板上贴一个纸太阳 )；在地上画一个圆圈表示月球绕地球公转的轨道，学生手臂伸直、手持月球，并绕自己慢慢转动，在转动的过程中要保持月球白色的一半始终对着“太阳”，再观察月相的变化。

3.1.2 原实验存在的疑惑

(1)不易操作。学生手持球绕自己转动，不仅要控制自己转动方向和速度，还要让“月球”涂成白色的一面始终对着“太阳”。实验中学生的手、眼、身体必须协调一致进行运动，并且控制转动的角度才能让月球白色的一半保持对着“太阳”的状态，学生操作起来不容易。(2)真实感不强。因实验中学生看到的是“涂白”的部分，而不是阳光照亮的部分，真实感不强，难以理解月相变化形成原因。

3.2 改进后的实验

3.2.1 实验器材及作用

为了解决教学中的困惑，笔者设计制作了“月相成因演示仪”。实验装置由4部分组成：转椅坐人——地球上的人，圆环与圆球——月球及其公转轨道，透明伞——天空，高清聚光手电——太阳。

3.2.2 实验装置

实验装置如图1所示。

图1 “月相成因”演示仪

(1)装置的底座是一把可360°旋转的转椅，观察者(即代表地球上的人)的身体固定在转椅上，头部在圆环中间，上部的圆环模拟月球绕地球公转的轨道，不透明圆球模拟的月球不用涂色，呈自然状态，直接固定在轨道一个支杆上，实验时学生只用转动底座，月球就随之转动，并能观察到月相的变化，操作非常简单。(2)高清聚光手电代表太阳，位置固定，高强光照射月球时，可明显看到月球上照亮部分，仿真性极高。透明雨伞模拟天空。学生作为观察者“缩小”在天空下观察月相变化。日、地、月三者位置关系明显，学生有身临其境的感觉，解决了探究实验真实感不强的问题。

4 实验教学过程

4.1 激趣导入 提出问题

师：上节课我们学习了“观察月球”，根据平时的长期观察，你们发现了月相的变化规律。针对月相变化规律，你能提出哪些科学探究问题？

学生1：月相为什么会这样有规律的变化？

学生2：月相变化是怎么形成的？

师：刚才同学们提出的问题都是研究月相的形成原因。这节课我们就来研究这个问题。

4.2 利用已知，大胆猜想

师：请同学们根据已学的知识和经验，猜想一下：月相变化的原因是什么？

学生1：月球本身不会发光，我们看到的明亮部分应该是反射的太阳光。

学生2：月球围绕地球公转一周的时间刚好是月相变化的一个周期。我认为是月球围绕地球公转过程中形成的。

4.3 设计模拟实验

师：刚才同学们猜想的主要原因有两个：一是阳光照射，二是月球围绕地球转。怎样设计实验证明你们的猜想是不是正确的？请各小组讨论，设计实验方案。

经过小组讨论，同学们设计的方案大致是这样的：用圆球代表月球，用手电筒或电灯等发光的物体代表太阳，让圆球围绕我们的头公转，看圆球照亮部分是怎么变化的。

这时，笔者出示“月相成因演示仪”：同学们设计的方案刚好可以用这个“月相成因演示仪”做实验进行研究。然后笔者介绍各部分作用和操作方法，让学生实验，并记录观察现象。

5 反思与评价

①仿真性强，学生易理解；②操作简单，现象明显；③一材多用，利用率高；④可拆卸，携带方便。