问题

早上出门孩子发现天空依稀还能看见月亮,问我:月亮不是晚上出来吗?怎么天亮了还有月亮?我该如何回答?

回答
“哎呀,你看得真仔细!是不是觉得很奇怪?白天也能看见月亮?”我看着儿子好奇的小脸,笑着回应。

“对呀!我以为月亮只晚上才出来的呢。”他歪着脑袋,一脸的不解。

“嗯,这个问题问得好!其实呀,月亮白天也是会出来的,只是我们平时晚上更容易注意到它。”我把车钥匙放在一边,蹲下身来,尽量让自己的解释更生动。

“白天也能出来?”他瞪大了眼睛,仿佛我说了什么不可思议的事情。

“是啊!你想啊,月亮是绕着我们地球转的,对吧?就像你围着我转一样。”我打了个比方,“地球也在转,所以有时候白天的时候,月亮正好在我们头顶上,我们就能看见它了。”

“可是,白天太阳那么亮,月亮怎么会看得见呢?”他继续追问,这是关键点。

“哈哈,这就有点像你在人群中找一个穿白色衣服的朋友,是不是更容易找到?月亮虽然不像太阳那么明亮,但它本身是有光辉的,不过它不是自己发光,是把太阳的光照到我们这里来的。在白天,虽然太阳的光很强,但月亮离我们比太阳近得多,而且它本身反射的太阳光也足够我们看见。”我一边说,一边用手比划着,尽量让他能有个直观的感受。

“哦…就像…就像影子吗?”他思考了一下,又冒出个新想法。

“嗯,有点像,但又不太一样。月亮不是影子,它是一个很大的球,就像地球一样,只不过它不自己发光,就像一面很大的镜子,把太阳的光反射过来了。”我怕他混淆,赶紧解释,“你想想,晚上我们能看到月亮,那是因为太阳的光照到月亮上,月亮再把光反射到我们眼睛里。白天也是一样的道理,只是白天的时候,太阳太亮了,有时候月亮就不那么显眼了,尤其是在月亮光比较弱的时候,或者月亮刚好在太阳的另一边,我们就看不到了。”

“那为什么有时候晚上能看见月亮,有时候又看不见呢?”他还没完全消化。

“嗯,这又是另一个有趣的问题了!这和月亮绕着地球转,还有地球自己也转,还有月亮本身也在绕着地球转动的位置有关系。有时候月亮被地球挡住了,或者被太阳的光照不到,我们就看不到它。还有,月亮也有‘圆缺’的时候,对吧?就像你吃饼干,有时候吃一半,有时候吃一整个。”我尽量用他熟悉的事物来比喻。

“哦!我明白了!就像那天我看见的月亮,它不是圆的,有点像个弯弯的香蕉!”他兴奋地抓住了我话里的某个点。

“对!就是这样!所以,月亮白天出来,是因为它在天上,只是因为太阳的光太强,有时候我们不仔细看,或者月亮的光线不够强的时候,就没那么容易注意到它。但只要仔细看,或者月亮正好在离太阳比较远的天空,我们就能看见它了。”我温柔地摸了摸他的头,“是不是很有意思?”

“嗯!妈妈,你懂得真多!”他开心地笑了,好像发现了一个新世界。

“这都是慢慢观察学来的。以后早上出门,你也可以多抬头看看天空,说不定还能发现其他有趣的东西呢!”我鼓励他。

“好!我以后早上也要仔细看看!”他认真地点点头,眼里充满了好奇。

“那我们快走吧,不然要迟到了。”我拎起他的小书包,笑着说道,“记住,月亮白天也在值班,只是它喜欢在晚上出来和我们打招呼,偶尔也会在白天露个脸。”

“嗯!”他蹦蹦跳跳地走向门口,抬头又看了一眼天空,似乎在和白天里的月亮打招呼。看着他充满求知欲的样子,我心里也暖暖的。

网友意见

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一、回答

我们能够在白天看到月亮。只是:

1.月亮有它独特的出没规律。
2.这个规律和太阳早晨升起,傍晚落下的规律相比,要复杂一些。
3.有的时候月亮出现在天空中的时间,和我们的作息时间正好是错开的,所以我们很少看到白天的月亮

为什么说月亮的出没规律复杂呢?首先,月亮和太阳一样,都会从东方升起,也会从西方落下。

关键在于升起的时间。太阳不可能在半夜升起,也不可能在清晨落下(排除极昼极夜这种特殊情况),但是月亮会。

下面这张图是十五时候的月亮,这时候的情况可能和小朋友原有的想法相同,夜晚月亮升起,太阳落下;白天太阳升起,月亮落下。所以一整夜都能够看到月亮

但是如果过一个星期(农历二十二),太阳升起的时候,月亮已经在半空中了

还记得刚才说过的吗?月亮和太阳一样,都会从东方升起和西方落下。只是在这时候,月亮升起来来的时间要早一些。所以我们只能够看到半天月亮,而且是上午的半天。

但是小朋友一般上午都在学校学习,不太可能出来看月亮。所以叫前面才说错开了

下面这个图展示了这一天另一个时刻,太阳和月亮在天空中的位置。

现在的时间是中午,对吧?因为太阳的的位置在半空中,但是月亮已经要落下了。

所以在下午的半天里,的确是看不到月亮的。
对,月亮相对太阳的位置,会不断地变化,所以,才会导致月亮升起来的时间和太阳不同,月亮不像太阳那样早晨升起晚上落下。而是有独特的起落规律

这个问题的提出时间是2021年的11月23日(农历十九),前两天正好发生了月食,也就是农历的十五。

我们再模拟下11月23日(十九)的情况

可以看到,在早晨的时候,太阳出来了,但是月亮早就已经过了半空,这说明什么呢?

试着用刚才找到的规律来试一下?
对了,月亮比太阳更早升起,(确切的时间是前一天的前半夜),然后在这一天的上午落下去。

贴两张月落和月升的时间,太阳的位置不用我说了吧。

那么,孩子看到月亮的情况肯定是发生在十五到十九之间的某一天。虽然我们不知道具体是哪天,不过应该可以清楚的按这个规律来推演吧。

如果不清楚,那么请自行去查阅这个由PBS Media开发的互动内容。今天的所有截图,都来自于这里:

我认为解释到这里,就可以了。


二、建议

我的建议是不要急于从原理出发,从规律入手。

先让孩子了解规律,再去探求影响规律的因素,再用模型来解释规律(即原理)。
切忌在讲解时把规律、影响因素、原理三者混着讲,注意循序渐进。

比如在这里,对年纪小的孩子,就应该淡化月球绕着地球转,所以月球的位置在天上会变化”这个点,这个点对孩子来说是很复杂的。我只是代之以“月亮出没的时间会和太阳的规律不同”。

为什么不同的问题,是在追寻规律的影响因素,我们不急于在一开始讲。

使用模型,对孩子对概念的理解有帮助,但是模型并不是万灵丹,因为孩子如果带着原有的错误理解[1]来理解模型,即便是实物模型呈现的再清楚,大脑中的模型是错的,也无济于事。

举个例子,这个图

图虽然画的很清楚,但是它很容易让人有“怎么月亮从上往下绕着地球转(从南极到北极)?”的想法。我初次学月相的时候,就在这个图前面百思不解。后来我明白了,这不是一张侧视图,而是一张俯视图(从上往下看)
但是为什么会有这样的认识呢?因为我们耳熟能详的,在教育的过程中不断能够看到的“太阳系天体图”都是侧视图。
这样的前置的认知,对我们读清楚这个图,产生了干扰。用教育学的术语说,这叫负向迁移[2]

后来,NASA会发布这样的图[3],我觉得这个图就能减少很多误会。

所以给儿童科普,的确不能只靠“素材”、“互动”、“模型”、“体验”这类的硬件,在软件上还要下功夫。

再絮叨一句,先让孩子意识到规律,再去讲规律的成因。切不可一上来就把所有的内容从头到尾讲一遍,这样孩子要理解和思考因素太多了。

在做互动内容时,我不建议让小孩子先去关注下方和右侧的内容,这些都是位置关系和时间关系。都属于影响规律的因素的范畴。所以我截图只用了最上面的实景。

进阶版:
如果孩子掌握了规律,进而又可以关注到影响因素,则可以让他仔细观察地球上的小人。观察从小人的角度看到的太阳和月球的角度的差异,(而不是一上来就去关注轨道的位置变化,有些科普文就会从轨道变化开始讲)。

如果知道了“影响月球升起时间”的因素是“角度差异”,再去关注“为什么会导致这样的角度差异”,“如何用模型去说明这种角度差异的原因”,那么再引入“轨道”和“月球绕地球运转”这样的概念
理解清楚月球的出没规律,是非常自然而然的事情。一切就都能够捋顺了。

感谢你坚持读到了这里,你可以试一试我说的步骤,去整理一下自己的思考方法,说不定就能出现“啊哈,原来如此”的时刻。

教好天文特别不容易。我只是做出了自己的一点探索,并且愿意分享在这里,希望看到这里的你,如果能够同样对天文科普感兴趣,也能做出自己的努力。


另外,再补充一个很有价值的互动活动,这个答案中提供的素材四

这个活动其实对小孩子来说有些难,而且比较综合,但是比起在线的互动内容来,我也很喜欢这个活动,因为:

1.可以把月球和太阳地球的相对位置关系搞得很清楚
2.用身体来模拟地球的自转,而且很清楚的能够看到月球、太阳之间的相对位置,特别是用胳膊模拟地平线的设计,非常赞!!
3.演示了月球和太阳在地平线下的情况,比在线互动更清楚。

参考

  1. ^ https://www.zhihu.com/question/498871759/answer/2232254035
  2. ^ https://baike.baidu.com/item/%E8%B4%9F%E8%BF%81%E7%A7%BB/2098737
  3. ^ https://moon.nasa.gov/moon-in-motion/moon-phases/

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