觀察上午、下午固定物體的影子，你知道一天中物體的影子是怎麼變化的嗎？隨著太陽位置的改變，影子會由西向東移動；隨著太陽與地面仰角的大小改變，影子會由長變短再變長。陽光與影子實際觀測後，一天中竿影有哪些變化呢？這些變化是怎麼產生的？太陽由東向西移動，由於影子的方向和太陽相反，所以影子會由西向東移動。早上8點～中午12點，太陽的位置由低變高，影子的長度由長變短；中午12點～下午4點，太陽的位置由高變低，所以影子的長度就會由短變長。可以利用手電筒來代替太陽在教室做實驗我們曾經學過，月亮在天空中的方位和仰角（高度角）會規律的改變。觀測月亮時要先測方位（利用指北針）再測仰角（月亮觀測器）。可以用觀測月亮的方法來觀測太陽嗎？不行，因為太陽光太亮，眼睛會受傷。那麼在陽光下如何利用物體的影子來測量太陽的方位和仰角呢？測量方位一樣得使用指北針。先來複習一下吧！操作步驟依照課本P9方法二：利用立體天空模型來觀測可以利用半球面的透明罩子將太陽在天空中位置的變化畫在上面。立體天空模型的裝置及使用方法：經過白天的觀測，將各時刻太陽位置的標示點加以連線，可看出太陽在天空中的位置是怎麼移動的？一年之中，太陽在天空中的位置變化，每天都相同嗎？一年四季太陽的運行軌跡都不一樣。這個問題又該如何研究呢？1.選定四季代表日，春分、夏至、秋分、冬至來觀察。2.固定一個不動的物體，固定一個時間，觀察這四天的同一時刻，物體影子的方向。四季太陽的位置配合課本P15頁將前一頁的觀測太陽數據轉錄到立體天空模型上（請按照課本P16頁的步驟操作）一年四季，太陽運行的軌跡不太一樣，包括日出、日落、日中天都不相同。請依課本P16頁下方的圖回答：夏至時，太陽從東偏北升起，中午在正頭頂，西偏北落下。春、秋分，太陽從正東升起，中午偏南運行，正西方落下。冬至時，太陽從東偏南升起，中午偏南運行，西偏南落下。四季太陽的位置討論：（課本P20頁）1.在台灣各季陽光容易由哪個方向照入屋內？A：南方2.哪個季節最希望陽光照入屋內？為什麼？A：冬季，因為冬天較冷，照入屋內會溫暖些。3.哪個季節最不希望陽光照入屋內？為什麼？A：夏季，因為夏天炎熱，不需再有陽光照入。4.以陽光照射位置的變化來說，下圖中教室的方位設計，哪種比較理想？為什麼？A：乙棟，南北坐向、冬暖夏涼（冬天陽光會照入屋內，夏天陽光不易進入）。竿影是人類利用自然界規律變化的現象來計時的太陽鐘。竿影、圭表、日晷都是太陽鐘。「圭表」可以測太陽在正南方時的表影，只觀察正中午的立竿之影，四季不同，冬至最長，夏至最短，所以可以測出一年有幾天。（影最長到下一次影最長要幾天）圭表是由直立的表和一個正南北方向平放的尺（圭）組成，垂直直立在地面的標竿叫做「表」，南北方向平放在地面上叫做「圭」。所以表一定要立在南端，而圭要伸向北方。左圖為元朝天文學家郭守敬創建大型的圭表。此觀景臺表高四十尺及一百二十八尺長的石圭，號稱「量天尺」。討論：（課本P21）1.觀景臺的哪兒是「表」？哪兒是「圭」？紅色直立部分是「表」、藍色橫躺部分是「圭」。2.「表」的影子，哪個季節最長？哪個季節最短？冬至影最長，夏至影最短。很多學校的校園都有這樣的日晷，它也是用影子來計時的太陽鐘。日晷是由「晷針」和刻有時刻的「晷面」所組成。日晷有三種功用：1.由晷針影子所在的位置知道當地的時間。2.晷針與晷面所夾的角度，即為當地的緯度。3.晷面上所標的東、西、南、北即為實際的方位。討論：（課本P22）1.日晷要看哪個部分的影子來計時呢？2.它適合用來計算什麼單位的時間呢？依晷面所放位置和方式不同，日晷可以分成三種:1、「地平日晷」（晷面和地面平行、晷針指向北極）2、「赤道日晷」（晷面和地球赤道平行）3、「直立日晷」（晷面和地面垂直）晷面與地面平行—地平日晷晷面與地面平行—地平日晷晷面與赤道平行—赤道日晷晷面與地面垂直—直立日晷晷面與地面平行—地平日晷晷面與赤道平行—赤道日晷晷面與地面垂直—直立日晷