自制教具：模拟观测高仿真月相
杭州市萧山区朝晖小学 金亚军
国家实用新型专利ZL202020379313.3
发表于2022.11《科学课》杂志
教科版小学科学教材有关于月相教学活动，教学中学生能够观察和整理出月相的变化规律。但是实地观测有一个难题就是很多月相的亮面存在朝向不正的问题（如图1）。为此在地球仪的基础上，利用微型摄像头模拟地球人，以实现任何经纬度位置直立观测的高仿真月相模拟观测效果。
工具和材料
电钻、抛光机、螺丝刀、有机玻璃、卡夫特AB胶、黑色喷漆、不干胶、螺丝螺帽、不锈钢片、微型摄像头等。
制作方法
1.模拟人摄像头的磁吸固定装置的制作：
微型摄像头可实现上下左右转动拍摄，摄像头固定架底部固定2cm直径圆柱强磁。配以薄有机玻璃片卡通人物实现模拟人效果。
摄像头吸合底座（如图3）以不锈钢片为底板，中间粘贴固定2cm直径圆柱强磁（与摄像头支架底部强磁相吸）。左右两侧粘贴薄片有机玻璃片，中间留出略大于地球仪圆弧不锈钢片宽度，上面的两块小有机玻璃片四个角向中央凸出，确保其能够套在地球仪圆弧不锈钢片内。
2.地球仪不锈钢摄像头固定片（如图4）的制作：
地球仪上的摄像头固定装置，用圆弧不锈钢片两端小孔套接在地球仪南北地轴之间，不锈钢片的长度略大于地球仪地轴之间的半圆周长，确保其能绕地球仪旋转。不锈钢片宽度略小于摄像头吸合底座宽度，以实现模拟人摄像头地球仪两极之间自由移动。
3.月相球固定装置的制作（如图5）：
以手机拍照三角支架为升降固定平台，顶端利用手机夹固定边长15cm月相球固定板（边长一侧磁吸固定星空背景板）。 4.太阳模拟电筒装置的制作（如图6）：
以三角支架为基础，制作一个强光手电有机玻璃固定槽，左侧磁吸固定一个直径15cm红色有机玻璃环。
使用方法（如图7）
1.将摄像头吸合底座强磁朝外套接到地球仪圆弧长条不锈钢片内。
2.根据月球、太阳与地球之间的位置关系，将太阳模拟电筒装置和月相球固定装置分别利用三角支架放置到相应位置，月相球的亮面始终朝向太阳模拟方向。
3.将摄像头输出线与多媒体USB连接，启动电脑摄像头软件。
4.启动太阳模拟电筒装置，将摄像头（模拟人）移到任何经纬度位置。将摄像头模拟人面对月相球“观测”，就可以在多媒体显示此时模拟观测月相的实际效果。
实验优点
1.基于地球仪和人的模拟观测月相角度利用多媒体进行呈现，结构简单，直观形象，便于理解。
2.可以进行任何月相、任何时间、任何经纬度的高仿真月相模拟观测实验，对实地观测具有直接的指导意义。
