“月相”相关知识及教学策略

贺子聪 高晓燕

摘要地球与宇宙科学领域是小学科学的重要学习内容。地球与宇宙的有关现象、知识和规律具有时间和空间上的宏观性和抽象性，需要运用实地观察、模拟实验、逻辑推理等方法进行探究。“月相”是地球与宇宙科学领域中具有代表性的课题，学生需要在教师的指导下，实际观察、运用空间想象建立模型、利用推理解释现象来学习。处理好本课的教学，有助于激发学生对地球与宇宙的探索热情，培养他们的模型思维，发展空间想象能力。由于教学内容抽象、学生空间思维能力不成熟等，“月相”在教学上仍存在难点。本文从月相何时可见、朔月为何不易见以及月相变化规律三方面入手，进行知识上的分析，并针对上述问题，对本课的教学策略进行探讨。

关键词 小学科学 月相 教学策略

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.24.010

Related Knowledge and Teaching Strategy of "Lunar Phase"

HE Zicong[1]， GAO Xiaoyan[2]

（[1] Elementary Education College of Capital Normal University， Beijing 100048；[2] Yuanyang Primary School of Fangcaodi International School， Beijing 100025）

Abstract： The field of earth and cosmic science is an important learning content of primary school science. The phenomena， knowledge and laws related to the earth and the universe are macro and abstract in time and space， which need to be explored by means of field observation， simulation experiment， logical reasoning and so on "Lunar phase" is a representative subject in the field of earth and cosmic science. Under the guidance of teachers， students need to observe， use spatial imagination to establish models， and use reasoning to explain phe？ nomena. Handling the teaching of this course well will help to stimulate students’ enthusiasm for exploring the earth and the universe， cultivate their model thinking and develop their spatial imagination ability. Due to the abstract teaching content and the immature spatial thinking ability of students， there are still difficulties in the teaching of "lunar phase". This paper analyzes the knowledge from three aspects： when the lunar phase is visi？ ble， why the new moon is not easy to see and the law of lunar phase change， and discusses the teaching strate？ gy of this course in view of the above problems.

Keywords： primary school science； lunar phase； teaching strategy

地球與宇宙科学领域是小学科学的重要学习内容。地球与宇宙的有关现象、知识和规律具有时间和空间上的宏观性和抽象性，需要运用实地观察、模拟实验、逻辑推理等方法进行探究。“月相”是地球与宇宙科学领域中具有代表性的课题，学生需要在教师的指导下，实际观察、运用空间想象建立模型、利用推理解释现象来学习。处理好本课的教学，有助于激发学生对地球与宇宙的探索热情，培养他们的模型思维，发展空间想象能力。由于教学内容抽象、学生空间思维能力不成熟等，“月相”在教学上仍存在难点。

本文从月相何时可见、朔月为何不易见以及月相变化规律三方面入手，进行知识上的分析，并针对上述问题，对本课的教学策略进行探讨。

必要的知识储备

1.月相何时可见

探究月相变化规律需要收集月相资料。月球围绕着地球转动，自身不发光、不透明，反射太阳光。在太阳的照射下，月球总是被照亮一半，分为亮半球和暗半球。从地球上看，明暗两部分随时间发生着变化。天文学把从地球上看到的月球被太阳照亮的部分叫作月相。教学中，教师经常要求学生进行一段时间的月相观察，但并非所有时间都合适。在此，本文对月相可见时间及原理进行初步讨论。

需要注意的是，示意图中地球围绕太阳公转所在平面（黄道面）与月球围绕地球公转所在平面（白道面）不重合，白道面相对于黄道面有5°9’的夹角。月球是距离地球最近的天体，在一天当中都能看到。白天，在强烈阳光的照射下，月球反射的光不易被人眼所察觉，这也就是在白天看不到月球的原因。因此，我们观察月相时，通常在日落后或是日出前。以下介绍八种特殊月相及观察时间和方位。

當月球与太阳处于地球的同一侧，即日月合朔（农历初一）时（如图中A位置），太阳照射月球的方向，与地球上观测月球的方向相反，面对地球的是月球的黑暗半球。此时观察到的月相叫作朔月。

当月球绕行其轨道的1/4行程时（如图中B位置），月球、地球和太阳的位置关系构成直角三角形，月球处于弦上。这时，地球上的观察者正好看到月球是西半边亮，亮面朝西，呈半圆形。此时的月相叫作上弦月。

当月球和太阳分别处于地球的两侧，即日月相望（农历月半）时（如图中C位置），太阳照射月球的方向，同地球上观察月球的方向相同，人们看到的是一轮满月。

当月球绕行其轨道的3/4（如图中D位置）时，月球、地球和太阳的位置关系再次构成直角三角形。这时，地球上的观察者正好看到月球是东半边亮，亮面朝东。此时的月相叫作下弦月。

以上四种月相是以月球、地球和太阳三者的位置关系来命名的。要特别强调的是，朔月、望月出现时，月球、地球和太阳处于同一方位而非一条直线上。另外，人们将同样特殊的四种月相根据其形状进行命名。朔月与弦月之间的月相，因其形状如同女子的眉毛，故称为蛾眉月；弦月与望月之间的月相，因其形状凸起，故称为凸月。

以下选取月球绕地球运动一周的四个特殊位置分析月相可见的时间。

朔月（如图中的A位置）时，白天看不到月球的存在，晚上又背向月球，故月相不可观测。月球与太阳同升同落，在夜晚的天空中观察不到月相。

当月球、地球和太阳的位置关系处于上弦月（如图中的B位置）时，只有处于双切线内区域的人可观察到月相，此时日期为农历上半月初七、初八。根据地球自转，理论可见时间约为正午至子夜（12—24时）。由于日落前阳光强烈，月球反射的太阳光不足以被肉眼观察到，所以傍晚日落后至子夜前（18—24时）的上半夜为月相可见时段。因此，上弦月在上半月的上半夜可见。

当月球、地球和太阳的位置关系处于望月（如图中的C位置）时，仍然是处于双切线内区域的人可观测月相。根据地球自转规律，约为傍晚到黎明（18—6时），整夜可见。

同理，当月球、地球和太阳处于下弦月（如图中D位置），仍然是处于双切线内区域的人可观测月相，此时日期为农历下半月二十二、二十三左右。理论上的可见时间为子夜至正午（0—12时）。由于日出后阳光强烈，月相的可见时间为子夜至黎明日出前（0—6时）的下半夜。因此，下弦月在下半月的下半夜可见。多种月相的可见时段总结如下表。

教师应在课堂上展现真实拍摄得到的月相，以此作为建构模型的依据，不要轻易使用网络上一些带有错误信息的图片。

2.朔月为何不易见

教师在总结学生观察到的月相时，容易忽略“朔月”的记录问题，经常让学生在记录单中将“〇”涂黑来表示。但是，朔月真的不可见吗？

朔月时，月球与太阳处于同一方位。由于月球绕地球公转的轨道（白道）与地球绕太阳公转的轨道（黄道）不在同一平面，故太阳、月球和地球不在同一直线上。月球与太阳同升同落，面向地球的又是暗半球，因此人们无法观测月相。

然而，当太阳、地球、月球三者大约在一条直线时会出现日食现象。我们可以从地球上看到月球遮挡太阳，从而可见朔月的月相。显然，不是每月都会产生日食现象。出现日食的条件有两个：日期逢朔；太阳和月球相合于黄白交点或其附近。

日食现象出现的概率很小，只有在日食现象出现时人们才可以观察到朔月。因此，学生在实践过程中，多数情况下无法观察到朔月，自然也就不能将观察不到的月相用涂黑的“〇”表示。

教学策略

1.月相观察与记录指导

月相变化有其规律，通常来说，一个周期是农历的一个月（29或30天）。根据小学科学课程标准对“月相”知识点的要求，低年级学生只需要“描述月相的变化现象”，即观察到月相的明显不同（需半个周期），故观察周期至少为15天；而中年级学生需要“描述月相变化的规律”，即观察到月相的完整变化（需一个周期），故观察周期应不少于30天。

教师在布置长期的观察任务时，应将时间设置在9月或10月，此时降雨相对较少，秋高气爽，多晴朗天气，有利于观察月相。同时提醒学生，观察月相时应选择视野开阔的地方。排除天气和视野的干扰，农历上半月的适宜月相观察时间为18点以后，下半月的适宜月相观察时间为8点以前。以上时段既符合学生的作息规律，又可能在几乎同一方位捕捉到月相。

根据小学科学课程标准中的活动建议，学生应记录月球在天空中的位置变化和月相变化，即观察到月相的日期、时间、方向、形状以及较前一日的变化。在布置记录任务时，教师应适当指导学生月相的画法、观测地点的选择和方位辨识等，并详细介绍“月相观察记录单”的填写规范，留下思考问题。同时，教师应要求学生尊重客观事实——观察到月相，要记录其真实的样子；没观察到的，直接标注“没观察到”。在记录月相时，不必考虑画图的美观及同学的观测结果，做到实事求是。

教师在设计观察记录表时，应当配合观察任务选取农历的上半月，以便学生在夜间观察。但是，考虑到教学的需要，表格所覆盖的时间段既要避开月初不易观察到月相的时间，又要包含满月之后产生不同变化的下半月时间，为建构模型奠定基础。

2.模型建构与模型解释

教师利用石膏球和手电筒来模拟月相变化，让全班学生都参与实验。具体实验过程如下：

在较暗的环境下，利用手电筒发出的平行光来模拟照射到地球和月球上的阳光，石膏球模拟月球，学生代表地球上的观察者，模拟地球、月球和太阳的实际关系，根据原型建构模型。实验时，将石膏球置于教室中央，打开手电筒照亮石膏球，学生围绕着石膏球走动（模拟月球绕地球的相对运动），以不同角度观察“月相”，环绕一周就可以一览“月相”变化。指导学生用模拟实验的“月相”对应他们观测到的真实月相，将实验结果与记录单上的结果建立联系。重复以上实验即可总结月相的变化规律，利用模型解释原型。

在实际观测中，由于种种原因，学生很难观察并记录一个完整周期的月相，从自己的观察记录单上仅能对月相及其变化规律产生部分认识。若想记录更加清晰的月相，需要借助天文望远镜、相机、观月App（Moon）等专业工具。在有条件的情况下，应当利用天文望远镜和相机来观察和记录月相。若条件不足，可以利用实际拍摄到的月相图片作为参考，丰富学生对月相的感知，进一步对月相变化的规律产生更加深入的认识。

上述的知识补充和教学策略只是“月相”教学的基础。在课程实施中还需要教师根据实际进行一些创造性的教学：一是不同教材提供的“观察记录单”不一致，教师需要开动脑筋，依据学科特点重新规划和设计；二是“月相”演示规范不统一，没有固定配备教学仪器，需要教师指导学生自主制作，师生制作的教学工具要保证模拟实验的便利和严谨性；三是日食与月食这两种现象是太阳、地球和月球三者运动造成的，是可以观察到的，但在小学科学课程标准中没有具体要求，教师将日食与月食作为课后的拓展知识，有利于学生对天象的理解，培养他们的模型建构能力和空间想象能力。