核心概念
光
影子
旋轉
行星運動
引言
你上次仔細觀察周圍的影子是什麼時候？大多數人都不太注意影子以及它們是如何變化的。那是因為大多數人認為影子並不那麼重要。但是，陽光下影子的移動是某件非常重要的事情的證據，這件事人們花了數千年才弄清楚——地球像陀螺一樣旋轉並繞著太陽執行。
背景
每天早上，地球自轉，使你所在的一側面向太陽。隨著地球的自轉，你會看到太陽從東方地平線升起。隨著地球繼續自轉，你的一天在進行中，太陽似乎在天空中移動。當地球轉動到你所在的一側背對太陽時，你會看到太陽消失在西方地平線下。從你所在的位置，即地球表面來看，太陽似乎在移動——但實際上是我們自己的星球的運動使太陽看起來在移動，並且影子在變化。
材料
晴朗的天氣（為了獲得最戲劇性的效果，請在清晨或傍晚嘗試）
院子、車道、操場或野餐桌
手錶或時鐘
至少四種不同顏色的彩色粉筆（如果在路面上素描）
至少四種不同顏色的蠟筆（如果在紙上素描）
一大張紙（牛皮紙或未展開的紙質雜貨袋）
至少四塊小石頭或其他重物來壓住紙張邊緣
一個影子製造器——一個形狀有趣的物體，如瓶子、玩具卡車或玩偶
步驟
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過 訂閱來支援我們屢獲殊榮的新聞報道。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
找一個形狀有趣的東西作為你的影子製造器，例如瓶子、娃娃、玩具卡車或玩偶。
走到外面，找一個可以看到自己影子的位置。將大張紙放在車道或人行道上，或者如果有野餐桌則放在野餐桌上。將石頭放在紙張邊緣，以防止它被吹走或移動。
將你的影子製造器放在紙的中間。你認為為什麼要將物體放在中心？
使用蠟筆或粉筆沿影子製造器當前的影子描繪輪廓。你描繪的形狀與物體的尺寸相同嗎？形狀相同嗎？你認為當太陽的位置變化時（或者更準確地說，當我們相對於太陽的位置變化時），影子的尺寸、形狀和方向會發生什麼變化？
等待 20 分鐘，然後使用不同顏色的蠟筆或粉筆再次描繪影子的輪廓。影子移動了嗎？它的尺寸或形狀發生變化了嗎？
繼續每 20 分鐘描繪一次影子的輪廓，直到你捕捉到影子的移動。影子發生了哪些變化？你認為這是為什麼？
額外：要繼續嘗試影子藝術，請嘗試以下一些更改：每 10 分鐘、每 30 分鐘、每小時或每兩小時描繪一次影子輪廓。影子之間的間距如何比較？
額外：在一天中的不同時間嘗試此活動。早晨的影子圖案是什麼樣的？中午左右呢？傍晚呢？你注意到任何模式了嗎？
[中斷]
觀察和結果
一整天，影子都在縮小、變大和改變形狀。你可能會發現你的素描在中午左右效果不佳。在中午，當太陽高懸在空中時，影子看起來就像物體底部周圍的深色水坑。在清晨和傍晚，影子的尺寸和形狀變化速度比你想象的要快得多。在早晨和下午，當太陽較低時，物體的影子會更長。
如果你願意，你可以和朋友或家人一起玩這個遊戲。標記一個高物體的影子，例如電線杆，然後讓每個人用不同顏色的粉筆標記他們對影子將落在何處的猜測。等待 15 分鐘，看看誰的猜測最接近。
影子在導航中也很有用。例如，在北美，影子在中午左右會指向北方，因為那時太陽接近正南方。因此，如果你有影子可以觀察，你可以在中午找到哪個方向大致是北方。
更多探索 製作一個日晷，來自探索館
光與影：太陽在天空中移動，來自 Learn NC
四季的原因，來自阿倫敦學區天文館
季節和影子：調查影子如何全年變化，來自探索館
光影素描由探索館開發，並在探索實驗室：150種方法來探索你周圍驚人的科學的第44頁上刊登。探索實驗室由探索館建立，是一本帶領8-12歲好奇的兒童科學家進行為期24小時的家庭調查、實驗和發現的書籍。
此活動由探索館合作推出