第1546回-自由的風-78-天文星象-Stellarium-23-日行跡-1

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108上第四週，國小五年級第三次上資訊課，第一週和第二週的上課內容記錄在第1538回-自由的風-75-天文星象-Stellarium-21-太陽的觀測-7-108學年備課-1，第三週遇到中秋節放假，第四週我設計了新的學習活動：用自由的天文軟體 Stellarium 模擬觀察日行跡。

「日行跡」並不是國小階段自然課程的學習內容，我在資訊課進行這個教學活動，主要目標並不是要教「日行跡」，而是想要學生體驗，以好奇心為出發點，思考如何運用模擬軟體來驗證心裡的想法，最後獲得學習的喜悅與成就感。

1. 一年之中哪一天的中午，太陽的高度角最高、最低？

基於上一次上資訊課的模擬觀察經驗，我們紀錄了每月1日太陽東升西落的軌跡，我們把紀錄表貼在大黑板上，一起看12張太陽一天之中的東升西落軌跡。我們發現6月時白天最長、太陽高度角最高，12月時白天最短、太陽高度角最低。但那是 6月1日和12月1日的紀錄表，一年之中會不會有更高更低的高度角出現呢？

在 Stellarium 中，我們可以這樣來模擬觀測看看：
  • 首先，我們要將時間停滯在今天的中午12時0分0秒，該怎麼設定呢？
  • 接著，我們希望能前進一天或後退一天來觀察太陽在不同日期的高度角有什麼變化，該怎麼做呢？
  • 利用前進一天或後退一天的方式，我們觀察到什麼？
  • 在太陽好像到了最高點的那幾天，我們怎麼確定哪一天才是真正的最高點呢？
  • 你能用相同的方法找到太陽高度角最低的那一天嗎？
在討論過程中，會有學生說出「夏至」和「冬至」，我說那是你從書上或教學影片中得知的，我們現在做的則是模擬觀測，可以驗證看看。結果學生模擬觀測的結果並不是在夏至和冬至，但這也不表示書上說的是錯的，可能還有其他因素。

2. 畫出一年之中太陽每天中午所在位置的連線圖

  • 雖然不同天中午太陽的高度角都在變化，但好像有規律，我們來試著畫出一年之中太陽每天中午所在位置的連線圖。
  • 如果每天都紀錄的話，要畫365個點來連線，我們一節課做不完，可以怎樣節省時間呢？雖然這樣能省下時間，但缺點是什麼？
  • 在紀錄表上畫出代表太陽所在位置的圈圈，要畫多大呢？畫太大會有什麼問題？
  • 太陽的光暈太強，能減弱一點以便觀察太陽中心點的位置嗎？

課後檢討

延伸閱讀

前情提要

我曾經寫過關於使用自由軟體Stellarium來進行國小自然課程
四上月亮觀察、五上太陽觀測、五下認識星空

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