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【原创】地球公转模拟实验的操作

  桐乡市崇德小学  陈梅娟


 


有些实科学验的操作步骤在教材中是有图片会或文字提示的,但五年级下册教材的第6课《地球在公转吗》中的模拟实验,很多老师阅读后难以理解,难以达到预期的实验结果。


 


教材原话:


如果地球真是围着太阳公转,当它从轨道上的A点沿逆时针方向运动到B点时,地球上的人观察天空中远近不同的1号星和2号星,会看到怎样的现象呢?


我们到操场上去做一个模拟实验。


1. 在操场上画一个圆圈,圆圈中心放一个红色的圆纸片,代表“太阳”。


2. 找两根木竿,分别立在离圆圈远近不同的地方。在木竿的顶端分别贴上两个蓝色的圆纸片,代表远近不同的两颗星。在远处的星上,横着挂上一个木尺,并在木尺上每隔10厘米竖着贴上一个木条。


3. 我们在圆圈上背对着红色圆点转动一周,表示“地球”围着“太阳”公转一周。


当我们从A点运动到B点时,两颗星在怎样运动?运动方向如何?


站在AB两点,仔细观察两颗星,并分别记下1号星相对于2号星的位置。


 


其实,教材中的上述文字交待得还是比较清楚的,主要问题是:在这个模拟实验中,每一个参与者是模拟地球的,而地球只有一个,教材上的插图中却却画了两名学生,给师生的阅读理解带来了一点障碍。


我在教学时,向体育组借了两根跳高用的标杆和两把米尺,绑上用乒乓球用来模拟远近不同的两颗星。我把实验的场地设在了空的音乐教室,设计好“地球”运行的路线后,让每一位参与者都把自己当做地球,在设定的公转轨道上做逆时针运动,观察两颗星在视觉上的相对位置差异,从而认识恒星周年视差。


 


附:我在教学时拍下的照片


 


 


 



 



 



 



 



[此贴子已经被作者于2011-3-28 22:42:37编辑过]

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二剪梅园http://blog.kxsy.net/user1/6/index.html
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这个体验活动好!学习了。收藏了!
一直努力中……
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能把这个装置固定下来确实好啊!
我的BLOG:
http://hi.baidu.com/caomaoyaya
http://blog.kxsy.net/user2/12762/index.html
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A\B两点所观察到的星星位置肯定有变化,实验设计得不错,对于星空我一直了解得不深,我在想:我们所观察的对象是不是也在动呢?如何把这个因素也体现到实验中去?呵呵。向二剪梅学习了!!
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这个实验当时没有做,今天重温起来有些惭愧,收藏一下,今年参照做一下,也让学生体验其中的科学道理。
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用心良苦,教书是得不断翻新花样,赞赏一下!


不过恒星之间距离至少有几光年,它们离开地球同样很遥远。据查离地球最近的一颗恒星是4.22光年(太阳除外),其它恒星就动辄就是十几光年了!比如牛郎星和织女星离地球分别是大约16光年和26光年。而地球绕太阳公转的轨道半径,平均只有1.5亿千米,折算光年:约为0.00001527778光年;地球公转轨道从直径的一端到另一端的距离约3亿千米,这个距离的位置差异,其实不足以引起我们观察星星(恒星)时引起视觉图案的改变。换句话说,北斗七星的相对位置排列成的视觉图案,不会因为地球公转时的位置改变而改变模样。其它星座也是一样的,不会因为春夏而引起星座形状的改变。


通过观察星座来推断地球公转,需要每天定时观察,从春季到夏季到秋季。。。才能发现星座的位置在渐渐向西移动,所以不同的季节里,晚上同一时间看到的星星或星座在改变——即常说的“斗转星移”。


 

—————科学的本质是:问一个不恰当的问题,走上通往恰当的答案之路。
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这个实验的设计较为科学,实验的取材也简单,对学生理解周年时差原理有着独到的作用。效果一定很好,学生经过这样的实验探究,会让学生更加明白科学就在身边的科学道理,这是非常有价值的。个人认为远处的两颗恒星完全也可以用学生站立时的两个头来代替,还能创设一个人性化情景,这样操作会更加简单一些!
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以下是引用沉积岩在2011-3-29 11:51:00的发言:

用心良苦,教书是得不断翻新花样,赞赏一下!


不过恒星之间距离至少有几光年,它们离开地球同样很遥远。据查离地球最近的一颗恒星是4.22光年(太阳除外),其它恒星就动辄就是十几光年了!比如牛郎星和织女星离地球分别是大约16光年和26光年。而地球绕太阳公转的轨道半径,平均只有1.5亿千米,折算光年:约为0.00001527778光年;地球公转轨道从直径的一端到另一端的距离约3亿千米,这个距离的位置差异,其实不足以引起我们观察星星(恒星)时引起视觉图案的改变。换句话说,北斗七星的相对位置排列成的视觉图案,不会因为地球公转时的位置改变而改变模样。其它星座也是一样的,不会因为春夏而引起星座形状的改变。


通过观察星座来推断地球公转,需要每天定时观察,从春季到夏季到秋季。。。才能发现星座的位置在渐渐向西移动,所以不同的季节里,晚上同一时间看到的星星或星座在改变——即常说的“斗转星移”。


 


 


 


学习了 ,我正在想这个问题呢。在这里得到答案:因为距离之远,有些变化可以忽略不计。呵呆。


 


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这是一个很值得探讨的问题,梅姐用实物替代星星,用身体走动的方式来模拟地球在公转,从够理论上是可行的,但事实上我们不可能找到天空中的被称为A-B的这两颗星星!无论是恒星、还是太阳系的行星、卫星;因而也就缺乏实际指导意义。所以在小学阶段,能证明地球公转的只是感性的认识和根据已知的现象来推断。主要知识点有:


1.地轴是倾斜的;


2.地球上同一地区正午太阳高度在作周期性的变化;


3.地球气候的周期性变化即中纬度地区的四季变化;一年一重复;


4.观察星空,可以发现星空星座随季节而改变,北半球的人们可以看到,大致以北极星为中心,星座由东向西作视运动,一年一个周期。


除此之外,小学阶段从课本到教参,一直没有提出更好的证明地球公转的科学教法。


。。。。。。由于我的知识有限,说的也太不专业,全凭经验感觉,请各位给予补充更正。说错了砸砖轻点。。。


[此贴子已经被作者于2011-3-30 21:34:45编辑过]

—————科学的本质是:问一个不恰当的问题,走上通往恰当的答案之路。
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朱徐杰老师制作的动画课件效果图:





二剪梅园http://blog.kxsy.net/user1/6/index.html
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