各版本教科書五年級皆有太陽觀測課程，其中介紹到太陽的規律運行與人類生活的關係時，日晷(太陽鐘的一種：以影子來計時)是一項不可或缺的重要教學內容。 課本內容僅粗淺的提及日晷的構造、晷針對準北極星等，因此引發了學生更多的疑問與困擾，像是「日晷的製作原理為何？」「為什麼晷針要對準北極星？」「自己可不可以製作日晷？」等等。 通常老師越想清楚講解，學生卻越聽越模糊！因為想要將這種立體空間的概念，以口頭抽象的講解或平面的圖形來解釋，不用說學生的認知發展程度不夠，就算是成人也是不易理解。 為解決此種教學窘境，本教案依據學生此階段的起點行為，循序漸進設計了：「學生動手製作簡易陀螺來體認地球有自轉軸」、「學生利用轉椅親身體驗地球與天球的相對運動」「老師展示立體天球教具讓學生了解地球自轉軸指向北極星」、「學生動手製作有自轉軸的小型地球(即簡易赤道式日晷)」、「學生使用日晷計時」等操作與體驗課程，來幫助學生理解日晷原理、體會古人沒有手錶也可以利用日晷來計時的科技智慧，以及製作一份屬於自己的日晷。 本教案讓學生用最簡單的材料，使用最簡便的方法來製作、操作並了解日晷的原理。一般來說，日晷原理比較難說明清楚，所以本教案除了指導學生製作赤道式日晷外，並跨領域與資訊老師協同教學，講授科技輔具AR、VR成像原理及相關應用軟體，進而在教師指導下進行VR 、AR日晷及日偏食體驗及全息投影DIY。