了解月相周期变化的原因，引导观众尝试运用构建模型方法解释科学问题。展品由地月双球系统、半球形月球模型等组成。儿童通过转动地月系统模型中的月球绕地球转动，观看月球模型根据转动位置实时显示的月相变化。通过自主探索，揣摩月相变化与月球绕地公转的关系。
月球是地球唯一的天然卫星,它以3683千米/小时的速度绕地球运行,绕地球一周的公转周期为27.3个地球日。月球在绕地球公转的同时进行自转,周期也是27.3个地球日,都正好是一个恒星月（27日7时43分11秒）,自转周期与公转周期完全相同的现象称为“同步自转”。由于月球公转一圈的同时也自转了一圈,所以我们在地球上只能看见月球的正面,而永远看不见月球背向地球的另一面。地球上每天是24小时,而月球上的一天约相当于地球上的27天,而且13天半是阳光普照的白天,13天半是寒冷的黑夜。
月相成因
朔：如图所示，在位置1，日月黄经差为0°，这时月球位于地球和太阳之间，以黑暗面朝向地球，且与太阳几乎同时出没，故地面上无法见到，这就是朔，这一天为农历的初一。
上弦月：月球继续朝前旋转，到了农历初七、八，也就是图中的位置3，黄经差为90°，太阳落山，月球已经在头顶，到了半夜，月球才落下去，这时被太阳照亮的月球，恰好有一半给你看到，称之为“上弦”。
满月：到了农历十五、十六，月球转到地球的另一面，也就是图中的位置5，黄经差为180°。这时地球在太阳和月亮的中间，月球被太阳照亮的那一半正好对着地球，此时我们看到的是满月，或称之为“望”。由于月球正好在太阳的对面故太阳在西边落下，月球则从东边升起，到了月球落下，太阳又从东边上升了，一轮明月整夜可见。
下弦月：满月以后，月球升起的时间一天比一天迟了，月球亮的部分也一天比一天看到的小了，到了农历二十三，也就是图中的位置7，黄经差270°。满月亏去了一半，这时的半月只在下半夜出现于东半天空中，这就是“下弦”。
快到月底的时候，月球又将旋转到地球和太阳中间，在日出之前不久，残月才又由东方升起。到了下月初一，又是朔，开始新的循环。
为什么白天看不到月亮？
即使在白天，月亮也能运行到地球和太阳之间，为什么我们在白天很少能看到月亮呢？即使能看到，也是在早上或黄昏的时候，为什么中午的时候看不到呢？
原来我们平时看到的天空并不是太空，而是地球的大气层，太阳照射到大气层的光线发生散射，使大气层非常明亮，远远超过月球反射光线的亮度，所以月球对着太阳的明亮面我们就看不到了。而月球背对太阳那一面，虽然在地球上看来应该是黑色的，但由于大气层太明亮，它在大气层的后面，我们也没法看见；即使我们的目光能穿透大气层，由于太空漆黑一片，我们也只能看到月球正对太阳的明亮面。所以无论如何，我们在白天都很难看到月亮。而早上或黄昏的时候，因为大气层的亮度降低，我们就比较容易看到月亮了。
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