百宏文教 BHCS
SCIENCE LAB / 地科 · 天文

四季與太陽高度角實驗室

改變緯度、地軸傾角與季節位置,比較正午太陽高度、日長及極晝極夜。

國中建議 15–20 分鐘任務 → 操作 → 紀錄 → 挑戰

今天要學會什麼

先備知識
緯度、地軸、角度
學習目標
用地軸傾斜解釋季節;比較不同緯度的正午太陽高度;辨識極晝極夜與邊界
使用方式
各校版本進度不同,請依單元選用。先接任務,再只改一個變因;至少保留兩筆可比較的紀錄。

引導任務

自由探索:先固定其他條件,只改一個變因。

01 / EXPLORE

研究工具箱

調整實驗條件
查看圖像與結果 ↓

選好條件後按「開始觀察」。

02 / OBSERVE

圖像與觀察結果

選好任務或設定條件後,按「開始觀察」。

操作後,這裡會說明模型結果。

請設定條件,然後操作並觀察。

03 / RECORD

我的實驗紀錄

紀錄只保留在本機。

本次模型條件與觀察依據
#條件結果解釋
尚無紀錄

常見迷思

地軸方向與傾斜造成日照差異;不能用地球離太陽近或遠解釋南北半球相反的季節。

04 / CHECK

三題學習檢核

1. 北半球夏至時南半球通常?
2. 地軸不傾斜的理想模型,大部分緯度的日長?
3. 極夜時正午太陽高度可能?

模型限制與教師提示

理想圓軌道;不計折射、太陽視半徑、地形和近日點速度差,因此日長不是實際日出日落預報。極點且δ=0時太陽中心整日貼地平線,介面以邊界狀態代替一般日長。

給老師的比較任務與判讀

讓學生直接操作並留下第一筆觀察,再只改一個條件完成第二筆;要求學生指出哪些數據支持自己的解釋,以及模型不能支持什麼。

公式:δ=asin(sinε sinλ);正午高度 h=90°−|φ−δ|;日長=24 arccos(−tanφ tanδ)/π。極點需另外判斷。

參考概念來源:NASA:四季成因。本頁文字、題目與示意圖為自編,簡化規則依本頁限制解讀。

接著學

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