1、主題名稱：信息科技(ICT)融入地球科學(天文)教學活動相關教學資源網： HYPERLINK http:/natur.tw/6a/unit6/index.htm http:/natur.tw/6a/unit6/index.htm 設計者：陳振威單元名稱：地球的運動教材來源：自編，配合五年級下冊(地球的運動)三、教學目標：本教學活動運用計算機科技輔助學生學習抽象的星體運動，藉由3D模擬與交互式星體體驗動畫，讓學生清楚了解地球的運動所造成的星體運動，以及日夜與季節變化。四、授課班級：學校：xx國小年級班別：五年x班班主任： 教學時間：45分鐘場地器材：教具教師自備：教學媒體主辦單位準備：地球儀一個

2、設備教師自備：Notebook主辦單位準備：Projector活動操作：引起動機教師首先拋出問題引起動機，教師從學生的回答中,開始引導學生地球自轉與公轉的方式問題：我們居住的地球會動嗎，你有感覺嗎？如果會動或會轉，那是如何轉？地球的自轉教師從學生的回答中，開始引導學生地球自轉與公轉的方式關于自轉的問題如下：地球自轉一周需多久？地球自轉的方向？地球自轉會造成什么現象？ 如果地球不轉動？那會有什么后果？地球自轉多媒體展示(以臺灣為例)地球的公轉地球除了自轉還會繞著太陽轉嗎？又是怎么一回事呢？地球是原地自轉，還是繞著太陽轉呢？如果地球是原地自轉（透過動畫或實物呈現），你發現了什么？假如地球繞著太陽轉

3、（透過動畫或實物呈現），你發現了什么？什么叫做公轉？地球公轉的周期是多久？地球公轉會造成什么景象？你發現地球公轉的方向為何？四季的成因在上課前一周，請學生先回家搜集關于四季的相關消息，可從家中照片、圖片（不同季節照的照片、風景照）、報章雜志、訪問親友等各方面著手。將小朋友的成果在教室中安排春夏秋冬四個不同季節的情境布置，春夏秋冬最好在教室的四個方位。請小朋友去各個季節情境布置區觀看其它同學的收集成果。教師引導小朋友發表四季有什么不同？教師可以引導由溫度、衣服、天氣、大自然現象各方面不同的層面。教師在黑板上呈現春、夏、秋、冬四季不同的照圖片或是照片，歸納學生所提供的資料。那真正造成四季的原因是什

4、么？教師請學生回想一下一天當中，太陽令人感到最熱的時候。以此引導出太陽直射和斜射時造成的溫度不一樣。直射時溫度較高，斜射時溫度較低。老師先操作以2D與3D動畫，讓學生看看，當春夏秋冬不同季節時 地球與太陽的位置提示學生注意北半球的受光面在夏、冬兩季有什么不同。以臺灣為例，老師展示多媒體動畫，說明：夏天：這時太陽直射臺灣，因此變得很熱，此時就是夏天。冬天：這時的陽光是斜射我們臺灣的，斜射的陽光通常是不熱的，所以此時是冬天。地軸傾斜造成極晝極夜與晝夜長短不同教師操作3D動畫：以夏天為例，請學生觀察并說說看，有沒有照不到太陽的地方？以冬天天例，請學生觀察并說說看，有沒有照不到太陽的地方？拿出地球儀：

5、學生分組觀察，發現地球不是直立而是傾斜的？地軸傾斜的角度？教師操作：地球是如何斜著繞太陽公轉呢？示范地球儀繞球體（太陽）運轉的情形引用相關的圖片或CAI媒體：讓學生了解地球斜著繞太陽公轉的情形引用相關的圖片或CAI媒體：說明臺灣位于北回歸線（北緯23.5度）附近，并由我們的生活經驗得知，其實白天和晚上的長度并不相同：(1) 夏天是晝長夜短(2) 冬天是晝短夜長綜合活動：教師提問，讓學生討論并回答學過的概念老師再操作一次2D與3D的圖形或動畫,并綜合教過的概念讓學生進行在線測驗,藉此了解學生的學習效果教師針對在線測驗的結果，將錯誤最多的概念再次進行觀念導正的教學。附錄-補充閱讀資料到底是地球繞太

6、陽轉，還是太陽繞地球轉？我們一起來看看這些天文學家是怎么說的？1.托勒密(Ptolemy, 140 AD) 托勒密主張地心學說（如下圖，地球在中心），他認為宇宙間任何星體繞地球運行的軌道皆為完美的圓形，托勒密的學說與宇宙模型主宰西方天文學思維將近1500年（但是卻是錯誤的）。2.哥白尼(Nicolaus Copernicus, 1473), 波蘭人資料來源：.tw/museum/s_star14.htm哥白尼在1473年出生于波蘭多倫城。哥白尼的父母都是出身于大戶人家，父親尼古拉哥白尼先生是一位法官，也是一位很成功的商人， 哥白尼是家里四個孩子中最小的一個。哥白尼十歲時，不幸父母親相繼因病去世

7、，哥白尼家中四個孩子由當牧師的舅舅魯卡斯收養。魯卡斯是一位學者，后來受任為主教。他對哥白尼的教育非常關心，在那個時代，年青人通常只有兩條路可以走：一條是從軍，一條是當教士。哥白尼受到舅舅的影響，選擇傳教做他的終身職業。所以十八歲的時候，哥白尼就被送到教會辦的科瑞克大學念書，這所大學在波蘭是一流的大學。當時哥白尼認識了2個杰出人物，一個是著名詩人卡里馬赫；另一個是數學和天文學的教授沃伊切赫。他們都是具有新思想的人文主義者，視野開闊、知識豐富，哥白尼在這些老師的熏陶下，學習哲學、數學、天文學、地理學；更學會了用懷疑主義的精神去探索未知的學問，進而用實證的精神挑戰傳統權威。1489年哥白尼的舅舅當上

8、了主教，他運用影響力幫哥白尼在意大利當上神父，并為他申請到一筆助學金讓他繼續深造，于是，1496年，24歲的哥白尼轉入意大利的波隆那大學就讀，因為當時意大利是文藝復興的中心，是全歐最著名的學術研究中心。為了閱讀古代天文學家的著作，他去學習了希臘文，為了翻譯阿拉伯數學，他還學習了阿拉伯文。在哥白尼進入波隆那大學不到半年的時間，哥白尼一位指導老師，天文學家多明尼各戴諾瓦拉 發表了一篇批評地心說的文章，對地球不動且為宇宙中心的論點感到懷疑。這篇發表在當地學報上的文章，引起學術界、校園內一場軒然大波。雖然大家沒有接受這個教授的批評，但是對哥白尼后來提出日心說(地動說)有相當大的影響。日心說：一、地球不

9、是宇宙的中心，而只是月球軌道的中心。二、宇宙的中心在太陽附近，包括地球在內的行星都環繞著太陽轉動。三、日地距離和眾星所在的天穹層高度相比是微不足道的。四、每天看到的天穹周期性地轉動，是由于地球繞其自轉軸每天旋轉一周所造成的。（地球自轉效應）五、每年看到的太陽在天球的周期性運動，并不是太陽本身在動，而是地球繞著太陽公轉所造成的。（地球公轉效應）六、目視到的行星順行和逆行的現象，是地球和行星共同繞著太陽運動的結果。哥白尼的學說改變了那個時代人類對宇宙的認識，而且動搖了歐洲中世紀宗教神學的理論基礎。由于時代的局限，哥白尼只是把宇宙的中心從地球移到了太陽，并沒有放棄宇宙中心論和宇宙有限論。雖然哥白尼的

10、觀點并不完全正確，但是他的理論的提出給人類的宇宙觀帶來了巨大的變革。哥白尼過世后，他的論點引起極大的騷動，除了少數科學家之外，差不多所有的人都反對，包括羅馬天主教、馬丁路德、約翰卡爾文等宗教家都予以大力的抨擊，并將之列為邪說異端。但是，天文學的真理之火已被哥白尼燃起，擁護日心說的學者前仆后繼，第谷、克卜勒、布魯諾、伽利略、牛頓.，其中甚至有人犧牲自己的性命來維護真理。我們從哥白尼的一生來看，他雖然也是一位神職人員，但是他不盲從、不迷信權威，并且耐心的用長時間的科學觀察來發覺真理。哥白尼在他活著的年代也許只是一個醫術高明的神父，但是，時間證明了他是一個偉大的科學家。3.刻卜勒(Johanes K

11、epler, 1571-1630)刻卜勒主張哥白尼的學說，另外自己仔細地計算分析， 認為火星的軌道不能是圓形的，而必須是橢圓的才能與數據數據符合。于是建立刻卜勒三大定律：用以描述行星運動，而且可精確地預測行星的位置。其中也提到行星運行的軌道為橢圓，而太陽就是位于橢圓焦點之一（如下圖）。(1609) 學習單一地球的自轉1.地球自轉造成哪些現象？地球會動嗎？為什么？2.如果地球不轉動了，那會有什么后果？學習單二-四季與影子太陽春夏秋冬 月 日影子長 公分 月 日影子長 公分 月 日影子長 公分 月 日影子長 公分小朋友，你知道一年中有春夏秋冬四季，那每一季正午12時你的影子長度都相同嗎？請你找個伙伴一起量量看唷！我覺得.如果地球一直直立著公轉，有