蓋瑞王的自然教室_奇妙的月亮

你以為是孩子搞不懂觀測月亮的方法，但可能只是因為月亮在那個時間真的 ... 相對於地球不動，我們會感受到太陽是從東方地平面升起，再由西方地平面 ... Skiptocontent 月亮的移動與月相的變化是有週期性的，但這樣的概念對國小四年級的小孩而言，並不是那麼容易就能理解。

大多學生會有的迷思就是（一）月亮的形狀真的會改變，以及（二）月亮一直都在天空中，有時看不到只是因為被東西擋住了。

像是我們學校的孩子就告訴我：「月亮一直都在天上：白天看不到，是因為太陽太亮了！」為此，要讓孩子更認識月亮的規律性，有必要讓他們親自觀察。

不管是哪一版本的自然課本，都會要求學生親自觀測月亮。

只是你曾有遇到孩子苦惱的跟你說：「我就是看不到月亮」？你以為是孩子搞不懂觀測月亮的方法，但可能只是因為月亮在那個時間真的不在天上！身為老師，要提高學生觀察到月亮的機率，就必須先知道月亮出沒的時間，而「解答」都在月相圖中。

  解析月相圖 首先，為了讓各位能更快速讀懂後續的圖，我們先介紹一下我們的座標系統。

圖一左[註一]表示三度空間下的四個方位，身為北半球的我們，通常習慣將月相圖以「北極視角」呈現，也就是在月相圖中，凸出紙面的方向為北方（圖一右），很明顯的，當你如同圖中小人一樣面向北方，你的右手邊會是東方、左手邊則為西方。

接下來，我們得了解地球的自轉是由西向東。

相對於地球不動，我們會感受到太陽是從東方地平面升起，再由西方地平面落下。

圖二中的地球是由北極點方向向下俯視，若你剛好站在地球的Ａ處，你會見到太陽在東方靠近地平面處，此時時間應該為早上的六點左右；若你在地球的Ｂ處，你會感覺太陽在你的頭頂上方，此時應該為中午十二點；Ｃ處的人會看見太陽出現在西方地平面上，為下午六點；位在Ｄ處時，太陽則完全在地平面之下，此時為午夜的十二點。

  圖一、「北極視角」座標系統解釋。

  圖二、地球自轉與太陽移動路徑的關係。

  再來考慮月球的部分。

從北極點向下看，月亮也是以逆時針方向對著地球公轉（圖三），公轉一圈為一個月。

但因為太陽都在同一個方向，所以不管月亮從Ａ處移動至Ｂ處、甚至Ｃ、Ｄ處，月亮都是同一個面被太陽照射。

從圖上可以看出，月亮在Ａ處的時候，它的暗面對向地球，所以此時地球上的人無法看到月亮，此時月相稱為「朔」，我們訂為農曆初一；當月亮移動到Ｃ處時，月亮的亮面完全對向地球[註二]，所以此時地球上的人就可以看到滿月（望），約為農曆十五、十六；而當月球移動到Ｂ或Ｄ處時，月亮剛好是以半亮半暗的樣子對著地球，人們看到的就會是上弦月（農曆初七、初八）或是下弦月（農曆二十二、二十三）。

圖三、太陽、月亮與地球的相對關係。

  當瞭解上述概念後，就要進入到更進階的部分：知道月岀月沒的時間。

我想先澄清一點－月相圖中的地球自轉與月球公轉並不同步！或許這句話對一些人來說很奇怪，但真的會有人因為看不懂月相圖，以為當月球從圖三A的位置移動到B處時，地球上的小人也會從對準A處，轉而對準B處。

必須知道，地球自轉一圈為一天，而月球公轉一圈是一個月，所以當月球從圖二A處移動到B處時，地球早已自轉了六、七圈了[註三]！ 如果釐清了心中的迷思，我們就能以圖四繼續解說判斷月亮出沒時間的方法。

以滿月為例，當天的月球大致都位在地球的背面（假設面對太陽那面是正面），若你剛好位在A圖中的位置，也就是傍晚六點的時候，你會看到太陽正慢慢西下，而月亮正從東邊升起；當時間推移至午夜十二點，也就是B圖的位置時，滿月剛好會在你的頭頂上方；繼續到了凌晨六點，太陽慢慢從東方地平線升起，滿月則往西方地平線落下（圖四C）。

我們可以歸納出滿月的出沒時間大約從傍晚六點開始，於凌晨六點消失，概括十二小時左右。

可想而知，如果當天是上弦月，它的出沒時間會從中午十二點開始，至午夜十二點結束，於傍晚六點時仰角最高。

現在，你可以自己推敲看看下弦月的出沒時間嗎？   圖四、以滿月為例，推敲其出沒時間為傍晚六點至凌晨六點。

  上弦月？下弦月？傻傻分不清 現在，我們能在月相圖上標示出日期與時間了（圖五）！而且除了判斷月亮出沒時間與農曆日期，我們還可以解決一個很常見的困擾：到底看見一半的月亮時，代表上弦月還是下弦月？ 關於判斷上下弦月的方法，坊間有很多種撇步，像是觀察月亮是右邊亮還是左邊亮：某些類似「右手定則」、「左手定則」的判斷法：更厲害的人，判斷的不是左或右、而是東邊亮或西邊亮（你的方向感要很好）。

我傾向利用月亮出現的時間：如果是下午到傍晚看到一半亮的月亮，就肯定是上弦月；相對來說，你要午夜之後到中午之前才能看到下弦月。

利用月亮出沒時間認識上下弦月，是很活用月相圖的一種技巧。

  圖五、月相圖。

  月相圖在教學上的應用 回過頭來說，若能將月相圖了解得非常透徹，你就能避免學生出現「我看不到月亮」的問題。

舉例來說，如果今天是農曆初一，你會知道最近不容易觀察月亮，那就盡量避免學生這幾天觀察天空；而接下來你能預測到，儘管這周不容易看到月亮，但七天後會是上弦月，可以在平易近人的時間去進行月亮位置的量測、月形觀察等工作，甚至你可以直接用放學前的時間，親自帶著孩子在操場上觀察月亮。

你也可以反其道而行，像我一樣。

為了解決學生「晚上一定看得到月亮，除非被東西擋住」的迷思，我刻意挑了個晚上一定看不到月亮的時段，請他們在晚上觀察月亮。

孩子們隔天會很激動地跟我說：「老師我看不到月亮！」你就能心裡暗笑著，然後引導他們知道月亮在晚上不一定會出現。

而上弦月那段期間，刻意要求學生在白天觀察月亮，他們會驚訝地發現，原來白天的月亮也能那麼清楚！ 對月相圖夠熟悉時，你也能帶著孩子製作月相盤[註四]，讓孩子藉由轉動月相盤、更認識月相圖。

或許高成就的孩子也會自己鑽研月相圖後，用這樣的原理自己看天象猜時間（理想上啦）。

還有一個有趣的應用，一直很能說服我自己教學生月相圖：你可以用月亮的形狀與當時的位置來判斷現在大約幾點。

同樣以滿月為例，你在天空中看見滿月，你一定能知道當天是農曆約十五或十六；接下來，如果你發現月球位在東方天空，你就能知道現在還不到午夜；等到月球位在接近頭頂的位置，你就知道接近午夜啦（華麗馬車要變回南瓜的時間）。

搭配拳頭數量測月亮仰角，甚至能估算當時是幾點鐘（以圖六為範例）。

在野外沒有計時工具時，使用月相與月亮的位置可以得到重要的時間資訊。

讀到此，你對月相圖更了解了嗎？有更感受到學會月相圖的好處了嗎？試著在一張空白的紙上，憑記憶與上述概念自己畫出一張月相圖吧！   圖六、以月相與月亮位置判斷時間的案例。

  [註一]圖中的太陽、地球、小男孩圖像取自網路，再自行修改成解說用圖。

[註二]月亮繞地球的公轉軌道，與地球繞太陽的公轉軌道還有一個角度，所以月球繞至地球「後方」時，不代表會被地球擋住。

如果被擋住，那就會變成月食了。

[註三]月球繞地球一圈是一個月，所以當月球從圖三A處移動到B處時，轉了1/4圈，時間大約為地球的一周。

[註四]網路上有很多月相盤的製作、使用方式可以參考。

Pingback:蓋瑞王的自然教室＿月相變化觀察與檢測實作–GEOSTORY聽聽地球怎麼說() 搜尋關鍵字: 文章分類文章分類 選取分類 2016台灣地球科學聯合學術研討會 GEOSTORY出走計畫─地球科學系統學術論壇參加特輯 五一勞動節礦工特輯 包子的漫畫館 地科科學史 所有文章 玩石碎碎念 蓋瑞王的自然教室 熱門文章︰ 臺東地質旅遊（二）關山－鹿野篇 火成岩的種類和形成 台灣為什麼有這麼多的地震？ 火山活動帶來的益處 變質作用與變質岩 「爸，媽，我想要念地球科學系。

」-小小過來人給高中生的一封信 蓋瑞王的自然教室_奇妙的月亮 「下雨地震說」是真的？紐西蘭研究怎麼說 說書人廖倩儀不同緯度的星空δ18O氧同位素之16O與18O的愛恨糾葛蓋瑞一塊岩石的生成：水成說與火成說的爭論（下）一塊岩石的生成：水成說與火成說的爭論（中）一塊岩石的生成：水成說與火成說的爭論（上）又水逆了！但你知道水逆到底是怎麼一回事嗎？（下）又水逆了！但你知道水逆到底是怎麼一回事嗎？（上）湧出中洋脊科學不是萬能—-人定勝天是美麗謊言「下雨地震說」是真的？紐西蘭研究怎麼說出海那件小事為何地震規模常會一修再修?白堊紀的復活節彩蛋酒屋白鵝[地質旅遊]台北盆地東南角–二格山之旅古代河流盆地解釋了世界上移動最快冰河的位置從「2016地球科學系統學術論壇」看遙測技術應用P.C從《拉普拉斯的魔女》走進科學長廊聖嬰現象(ElNiño)來了沒？動手算算看！數學之於地球科學的重要性[NEWS]當大氣遇上海洋：太平洋水溫與對流層頂溫度的關係大自然的聖杯-如何成為預測達人？佩京尋找現代採礦人2─去印度尼西亞追尋地質人的浪漫！台灣為什麼有這麼多的地震？Ruei魯伊學士的日記─獅子的黃金魯伊學士的日記─凜冬將至水流動的感覺只有交錯層最知道[地質旅遊]穿越時空愛上琉球嶼(下篇)[地質旅遊]穿越時空愛上琉球嶼(上篇)玩石碎碎念大洪水從哪來？－初探諾亞方舟和黑海的關聯變質作用與變質岩沉積岩與沉積構造淺談《天崩地裂》與火山災害火成岩的種類和形成文章標籤NASA(3) TGA(5) 冰與火之歌(2) 古氣候環境(3) 古生物與化石(4) 哈啦(9) 哈拉(8) 地層學(4) 地形(6) 地球化學(4) 地球歷史(5) 地球科學(8) 地理學(4) 地科教育(13) 地科生活(4) 地質人文(8) 地質學(3) 地震學(4) 地震預警(3) 報導(11) 大氣科學(3) 天文學(6) 尺度(3) 岩石與礦物學(13) 工程地質(2) 探究實作(1) 探究與實作(7) 教育(6) 月亮(1) 板塊構造(8) 構造地質學(4) 氣候變遷(8) 海洋科學(3) 演化(2) 火山(5) 玩石碎碎念(7) 環境議題(7) 礦產與石化能源(11) 神話地質(2) 科學史(5) 米蘭科維奇循環(1) 自然課(8) 野外調查(4) 頭腦風暴(3) 高空遙測(4)