特级教师会客厅丨朱映晖：《日食和月食》

把探究作为一种文化

持续性地弥散于

认识世界的过程中

                  ——朱映晖

名师介绍

朱映晖，华中科技大学附属小学科学教师，武汉市学科带头人，湖北省特级教师，教育科学出版社《科学》教材编写组核心成员，全国学会现场课特等奖获得者。先后主持湖北省十五重点课题《小学生科学学实践能力培养研究》和武汉市十一五重点课题《小学科学课堂教学行为研究》，出版环境教育专著《蓝鹊在线》，主编湖北省地方教材《环境教育读本》12册。

《日食和月食》教学视频

《日食与月食》教学实录

执教：华中科技大学附属小学 朱映晖

时间：2013年10月

地点：重庆谢家湾小学

师：让我们一起走进科学的世界，感受科学带给我们的惊喜和美丽，好吗？

生：好。

师：我这里有一张红色圆片，如果我们把它当作光源，现在请同学们做一件事，我想让黄色圆片产生的投影，投射在蓝色圆片上，请问黄色原片放在哪合适？

（学生上台讲黄色原片放在代表光源的红色圆片和蓝色圆片之间。）

生：大家好，我认为应该放在中间。

师：还有什么要补充说明的？

生：因为光源照在黄色的圆片上，光源照射这一部分的光就被黄色圆片挡住了，所以说这里就形成了投影。

师：非常感谢！难度再高一点。同样我还是用红色圆片代表光源，现在同学们做另外一件事，想让你们让蓝色圆片产生的投影，投射在黄色圆片上，你认为这两个圆片放在哪个位置更合适？

（学生上台，依次放好蓝色圆片和黄色圆片，并将蓝色圆片放在红色圆片和黄色圆片之间。）

生：大家好，我认为既然要把蓝色圆片的投影给投到黄色圆片上，就应该像刚刚那样的原理一样，让它反着来。

师：这是咱们“地球人”都知道的事，我就不再问了。而今天我给大家带来新的任务，我这有一个真正的光源，也有小圆片、大圆片。让你们做什么呢？我借助黑板上这些是给大家介绍一下：任务一，让大圆片面对光源，要让小圆片产生的投影投射在大圆片上。光源位置不变，调整小圆片与大圆片的远近距离，观察影子在大圆片上的变化特征。任务二，让小圆片面对光源，要让大圆片产生的投影投射在小圆片上。光源位置不变，调整大圆片与小圆片的远近距离，观察影子在小圆片上的变化特征。关于这两个任务，同学们还有什么不明白的？

生：没有。

师：我们为同学准备了这样一套材料，还有一支记号笔和一张记录单。那么在这个实验中有三点小提示：希望大家能够用简单的文字或图示表示出光源、大圆片、小圆片的位置以及影子的大小、浓淡等特点；两人或四人配合完成本次任务；在8分钟的时间内完成实验和记录。那么我们的材料放在一个盒子里，每两个人可以得到一份材料。如果可以的话，我们现在可以开始实验了。

（学生在接下来的8分钟时间里按要求实验并记录。）

师：哪位同学可以代表你的小组或是你的搭档展示你的记录，同时和大家作交流。谢谢！

（一同学带记录上台。）

生：大家好，这是我们小组讨论出来的结果。第1个任务我们一共列出来了4条，第1条，越近影子越小，然后小圆片投射在大圆片上面的影子越浓；第2条，越远，影子越大越淡；第3条，越远，在大圆片上会出现重影；第4条，把小圆片跟光源靠近，小圆片的影子完全盖住大圆片。第2个任务，我们发现无论怎样调整，大圆片的影子始终都能盖住小圆片。谢谢大家！

师：好，非常感谢，有没有不同意见或需要补充的？欢迎大家来交流。

（没有同学举手进行补充。）

师：看样子是她的发言太完整了，已经代表你们所有的发现是吗？

生：对。

师：非常高兴大家能够在短短的8分钟时间内，把关于光和影的一些特点能够概括出来，并有所新的发现。在这里我想不仅是我们的实验室里，可以做出类似于任务一、任务二这样遮光、投影的这样一些实验。其实在我们的生活中，乃至于我们的宇宙中也会发生像我们任务一、任务二发生的现象。接下来请大家看大屏幕，我在12天前为今天这节课做了一个微视频，反映的是我们4年前发生的一件事。

（教师播放2009年日全食视频。）

师：相信大家已经看到了，视频中反映的是日食，而且是日全食。我相信咱们重庆的同学在二年级暑假的时候，可能看到了这样的奇观。在武汉也看到了，我们把这个奇观拍了下来。现在想问一下大家，在座的同学，你对日食有多少了解？谁给大家说一说？

生：大家好，我对日食的了解是，太阳和月亮还有地球重合在一条线上会发生日食的现象。

生：大家好！我对日食的了解其实分三种：有日环食、日全食和日偏食。

生：大家好，我知道日食是地球、月亮、太阳重合在一条线上，当然地球、太阳是在两边，月球是在它们的中间。

生：大家好，我认为日食一般会在农历的初一才出现。

师：我们来看一下黑板。今天做了两个与影子有关系的实验。你认为哪个任务更符合你对日食的了解？

生：大家好，我认为任务一更符合日食的情况。

师：你能具体说一下是哪三个天体吗？

生：光源是太阳，小圆片是月亮，大圆片是地球吗。

师：我们都知道，月球别说跟太阳比了，月球比地球都小得多。怎么它能够把太阳挡住？

生：大家好，之所以月亮能把太阳给“吞掉”，我觉得这是与它们之间的距离有关系的。我认为月亮比较靠近地球，因为月球在中间就阻挡了一部分太阳的光到地球。

生：大家好，我认为是视觉上那个近大远小的关系。因为月球比较靠近地球，所以说人的眼睛来看它就比较大；太阳离地球非常的远，所以说它看上去非常的小。

生：而且我还认为光只能直线传播，所以月亮能挡住它的光芒。

师：相信我们同学的介绍能让大家理解为什么远比太阳小得多的月球能够挡住太阳光了。在大家都看到了，这是日全食的时候，一个黑色的天体也就是月球挡住了太阳的光芒。外面这一层是太阳外面的大气，也叫作日冕。我在整理照片的时候做了一个非常有趣的事情，我想知道月球当时看起来究竟比我们的太阳大多少？这是早上8:30初亏的时候我拍了一张太阳，我沿太阳外圈做了一个参考线。在10:39即将复圆的时候，我发现太阳仍然在原来的参考线内。我们把参考线放在全食的图片上，原来月球看上去真的比太阳大了一圈。是不是所有的日食都是这样的呢？这是在2010年1月15号，农历的十二月初一，我带领我学生到云南大理拍摄的日环食的图片。我看给大家展示几张我们接近食甚时候的图片。这是16:39分，我看到挡住太阳的黑色天体是谁？

生：月亮（齐）。

师：没错，是月亮。随着时间的推移，它在逐步向太阳中心靠近（出示16:41的图片），这个时候是食甚（出示16:45的图片），随着时间的推移，月亮慢慢离开了太阳直至全部离开。这是食甚时候的一张图片（出示16:45的图片），看一看月亮这时候没有完全覆盖住太阳，甚至比太阳还小一大圈。外面这一圈可不是日冕，是没被挡住的太阳。问题来了，请你们在小组里思考一下，你认为有哪些可能性会造成日环食的发生？

（学生在小组内进行2分钟交流。）

生：大家好！我们这次小组觉得是和太阳、月球的距离有关，然后我们觉得是太阳越转越远了。

生：大家好，我认为有可能是月球是围绕地球椭圆形运动，在有时候是离地球远的时候，太阳照射的光，月球就不能完全把它挡住。

生：大家好，我也认为是地球离太阳越来越远了，因为地球在夏天的时候，它就肯定离太阳更近，所以说它就更热；它冬天的时候离太阳就越远，所以说月亮的位置应该是没有改变，但地球在冬天的时候只能看见日环食。

生：我比较不赞同陈新宇的观点，因为他刚才说地球离太阳越近就会很热，但是就像我们刚才讨论的那样，我们夏天的时候一般都会下雨都下得很大，而冬天的时候雨都下得很小，我觉得是地球离太阳越远才对。

师：大家好，我认为应该是太阳系的运行轨道的问题，因为他有可能是椭圆形运转，然后地球绕着椭圆的不是两边，而是中间的那个位置的时候，他就离太阳近了一些，然后应该是夏天的时候。月球是围着地球转的，只能说月球的轨道是不变的。

师：非常感谢。我觉得谢家湾小学六年级7班同学发言都很精彩。我没听错的话，大家的发言大概是两种可能性：一种可能性，是因为月球与我们的远近造成的；另一种可能性是因为我们与太阳的远近造成的。是这样吗？我们来试一下好吗？

生：好（齐）。

师：请大家注意到我进来（教师用自制日食模拟演示器材，包含戴在头上的摄像头，手持的小圆片和一个圆形的光源），我上有一个摄像头，这个摄像头相当于我们地球上的观测者，前方的灯光代表的是我们的太阳，还有我拿着的月亮。先做一种可能性的模拟，月球距地球远近不同。现在月球离我们地球比较近（“太阳全部遮住”），我现在让月球离我们的地球远一些（“太阳”只在中心部分被遮住）。

（学生观察教师演示）

师：现在再做第二种可能性，月球和地球的距离不变。我现在慢慢地靠近太阳，大家看有什么状况发生（“太阳”只有中心部分被遮挡住）？我现在远离太阳（“太阳”被全部遮挡住）。正如同学们刚才所说，我们的月球有时候会离地球近一点，有时候会离地球远一点。我们的地球在冬天会离太阳近一些，在冬天会离太阳远一些，也有距离的变化。那究竟是哪一种原因造成了环食的出现，或是哪一个因素起了决定性的作用？我这里没有答案，你们有兴趣可以找一下日月的距离、日地的距离，来去思考。接下来，给大家展示的是一组我和我的同学们拍摄的月食的图片。这是2001年7月5号农历五月十五拍摄的一组月全食，这是2004年5月5号，农历的三月十七拍摄的一组月全食。这是2011年12月10号农历十一月十六拍摄的月全食。大家包括我们在座的一些听课的老师会发现，月食并不是只是发生在农历的十五。但不管怎么样，大家都可以看到是一个阴影遮住了月亮的光。对于月食你会跟大家怎样解释？

生：大家好，我认为这个现象跟日食的现象差不多，就是地球和月球的位置交换，然后地球遮住了月亮的光线，所以说就产生了月食。

生：大家好，我想补充一下，这里不是月球本身带着的光，月球本身没有光，是借用太阳的光，然后地球把月球借到太阳的光给挡住了。月球没有光了就产生了月食。

师：非常感谢，两个同学的发言完善了我们对月食的认识。现在我想请教大家一下，我们拍月食有十几年了，但始终没有拍过月环食，据说想拍摄也是不可能的，我不知道大家是怎样想的。

生：大家好，我认为月环食不可能存在，因为地球比月球大，然后无论地球离光源有多远有多近，投射的影子肯定比月球大，所以说不可能有月环食。

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