三球儀模擬程式提昇國小學童天文學習效能(II)

行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告

三球儀模擬程式提昇國小學童天文學習效能

計 畫 編 號 ：

NSC96-2511-S-153-004-執 行 期 間 ：96 年 8 月 1 日至 97 年 7 月 31 日 計 畫 主持人：蘇偉昭 國立屏東教育大學應用物理系 E-mail：[email protected] 計畫參與人員：鄭文光 高雄市港和國小教師 林香利 國立屏東教育大學附設實驗國民小學 壹、中文摘要： 本研究計畫主要是以本人所設計的三 球儀模擬軟體為主，藉著參考國外相關軟 體、探討九年一貫天文課程內容、以實驗 教學和晤談方式所獲得的回饋，修改並增 添本三球儀模擬程式功能以符合實際國小 天文教學之所需。研究計畫(I)針對「自然 與生活科技」學習領域中「自然界的作用」 課題有關「改變與平衡」主題下之「晝夜 與四季」，利用模擬程式發展出範例說明功 能，編輯「晝夜與四季」相關概念命題展 示範例；本研究計畫(II)則對三球儀模擬程 式添增必要的功能，以展示「月相與潮汐」 主題的相關概念，並發展概念命題展示範 例，讓國小天文課程相關概念多能以三球 儀模擬程式，整體性的說明解釋相關現象。 本計畫也以三球儀模擬軟體，配合先前所 設計天球圖模擬軟體，設計出「月相與潮 汐」教學模組以供國小教師教學參考。 關鍵詞：三球儀模擬程式、月相、潮汐、 國小 Abstract

A computer program was coded by Visual Basic Language to simulate Sun-Moon-Earth model using sun-centered coordinate

and Earth-centered coordinate. Basing on analyzing the relative internet software, discussing the astronomic course contests of nine-year-sequence integrated curriculum, and the experimental teaching study, some useful function keys were modified and added to the program for elementary teachers to use in the classrooms. Also a compiling and displaying function was integrated to the program for easily

demonstrating the concepts of fundamental astronomic propositions. This Sun-Moon-Earth program, with the celestial-sphere program, was also integrated to develop instructional module of “Moon’s phase and tides”for the reference materials of

elementary teachers.

Keywords: simulation program of

Sun-Moon-Earth, Moon’s phase, tides, elementary school

貳、研究緣由與目的

天文日曆（2006）。中央氣象局。 王秋燕（2005）資訊融入教學以提昇國小 學童天文學習效能之研究—以「星 星」單元為例。國立屏東師範學院國 民教育研究所碩士論文，未出版，屏 東。 林月芳（2005）資訊融入教學以提昇國小 學童天文學習效能之研究—以「月 亮」單元為例。國立屏東師範學院國 民教育研究所碩士論文，未出版，屏 東。 林秀鳳(1996)。國小學童「地球運動」概 念之研究。國立屏東師範學院國民教 育研究所碩士論文，未出版，屏東。 林傳傑（2004）。資訊融入教學與評量，以 「地球運動」為例。國立屏東師範學 院國民教育研究所碩士論文，未出 版，屏東。 林顯輝、蘇偉昭(2002)。國小學童物理科 學迷思概念研究(II)─子計畫四：大 氣壓力部分與地球運動部分（II）。 (國科會專題研究成果報告，計畫編 號：NSC90-2511-S-153-018) 翁雪琴(1994)。探討國三學生對於「晝夜 及四季」成因之心智模式及其概念改 變歷程。國立台灣師範大學地球科學 研究所碩士論文，未出版，台北。 翁金鶯(2002)。國小學童地球運動之另有 概念與空間概念關係之研究。國立屏 東師範學院數理教育研究所，未出 版，屏東。 張仁邦、蕭倍元(2000)。地球運動之電腦 模擬。國教新知，46(3)，58-68。 張秀琴、李偉、毛松霖和著（1974）。月球 與地球的運動。國家科學委員會主編 幼獅文化事業公司印行。 許民陽(1995)。國小學童對方向及位置兩 空間概念認知發展的研究(Ⅱ)─國 小中年級學童對東西南北相關方位 的認知控討。台北市立師範學院學 報，26，213-214。 陳玉玲(2000)。概念改變教學策略對地球 運動概念之教學效果─以國小六年 級學生為例。國立政治大學教育研究 所博士論文，未出版，台北。 教育部(2002)。國民教育九年一貫課程綱 要草案。台北市：作者。 廖雯玲(1999)。建構主義取向教學法對國 小六年級學生在「地球運動」單元學 習之影響。國立台南師範學院國民教 育研究所，未出版，台南。

蘇偉昭(2003)。A computer simulation for the sun and moon on the celestial sphere，International Conference on Science &

Mathematics Learning (2003)。 蘇偉昭(2004)。日月行星在天球上之電腦 模擬。九十三年度師範校院教育學術 論文發表會。 蘇偉昭、林傳傑(2004)。資訊融入評量─ 以「地球運動」為例。第二十屆科學 教育學術研討會(2004)。 蘇偉昭(2005)。天球圖模擬軟體展示國小 天文概念。第二十一屆科學教育學術 研討會(2005)。 蘇偉昭(2006)。三球儀之電腦模擬。2006 年台灣教育學術研討會。 蘇偉昭(2007)。三球儀模擬軟體展示天文 概念。2007 年台灣教育學術研討會。

Kim Long(1988). The Moon Book, Johnson Book.

Peter Duffett-Smith(1988). Practical Astronomy with your calculator, third edition,Cambridge University Press. Peter Duffett-Smith(1988). Easy PC

附錄圖 A1 台北時間 2006/12/22 12:00:00 日地模擬圖與日心黃道座標系統

附錄圖 A2 台北時間 2006/12/22 12:00:00 日地模擬圖與地心赤道座標系統

附錄圖 A5 台北時間 2007/02/09 00:00:00 月、日對地球引潮力(農民曆 22 日， 小潮)

附錄圖 A9 台北時間 2007/01/22 12:00:00 地心模式標準時區圖 3D 投影