教師在了解了學生已經掌握的有關太陽係的知識，特別是有關地球、太陽和月亮的知識後，創設一個學習情境，學生展開討論，研究如何構造太陽係模型，要考慮到每個天體的比例和它們之間的距離等因素。教師問學生是否知道太陽、月亮和地球的確切運動規律，有些學生說他們能夠查找資料。他們正在像天文學家一樣努力探尋著新事物。
她問學生他們將怎麼測量地球的周長，一些學生說可以利用地圖測量，另外一些則說可以繞著地球飛一圈，然後測量飛行的路徑距離。教師告訴她們，當初哥倫布也采用了類似的想法，他是想繞著地球走一圈來知道地球有多大。教師向同學們介紹說準備利用北極星來確定地球的周長。她給每個小組發了一套北極星的星圖，上麵按照北鬥七星的亮度等級標示出了從最亮到最暗的各個星星。在當地，每天晚上8：00就可以在北方天空中看到北鬥七星，教師指導學生進行觀察，在圖中畫出所看到的最亮的星和最暗的星的位置，並且至少兩個小時之後再觀查一下北極星的位置。
幾天以後，學生們比較觀側星星的記錄。大多數學生發現了北鬥七星，很多學生是第一次看到它們，當他們比較觀測結果的時候，每個人都發現這些星星在運動，但是多數學生注意到北極星好像停留在某個位置未運動，他們達成一致意見認為應該在晚上再對北極星進行觀察，從而確認他們的觀測結果，但是多數學生確信北極星的確看起來沒有運動。
基於這些觀測。教師提出準備在此基礎上研究地球周長。她讓每個學習小組借助地球儀回答下麵的問題：“既然北極星看起來沒有運動，那麼如果你站在地球的北極上，北極星會在什麼方向呢?”經過一段時間思考、討論和在地球儀上研究之後，各個小組發布了自己的答案。幾個小組認為北極星應該在頭頂上，讓他們進行解釋，他們利用地球儀進行演示，如果北極星不在頭頂，當地球轉動的時候，它就不在北方了。
張老師在黑板上畫了一個地球示意圖，讓大家熟悉的西半球麵向她，從北極點向上畫了一個箭頭，指向北極星，然後在赤道上找一個點，該點在太平洋中的Gilbert and Ellis島嶼上，提問道“對於Gilbeftand Ellis島嶼上的人來說，北極星在哪裏?”
教師指導每個小組研究如何在示意圖中畫出從Gilbert and Ellis島嶼指向北極星的箭頭，但是很多組畫不出來。每個小組都在試圖說明他們的答案，一個小組畫的箭頭是豎直向上的，其他的一些則是在一個角度範圍之內，更多的是指向了黑板頂端的某一點。如何確定誰的正確?教師建議學生利用他們已經掌握的知識判斷哪個小組的結果正確。為了幫助學生完成這項任務，她要求每個小組回答他們認為北極星有多高。
根據他們所畫的箭頭指向，大多數學生假定北極星與地球北極的距離僅僅是地球直徑的幾倍。教師問學生是什麼讓他們把到北極的距離和地球的直徑進行比較。現在很多學生認為地球距離北極星一定非常遠，因為恒星和恒星之間的距離是非常遠的，最後達成了一個共識，如果北極星距離地球非常遠——是地球直徑的很多倍——在示意圖中，指向北極星的箭頭應該是豎直向上的，不管在地球的什麼位置畫都是如此。
教師在地圖中地球的頂端畫了一條橫線，代表通過北極點的地平線，並且在黑板上的圖中指出過北極點地平線和指向北極星的直線夾角為900，如果站在北極，抬頭向上看就可以看到北極星。她還告訴學生，生活在Gilbert and Ellis島嶼的居民，到北極的距離是地球周長的1／4，也能看到北極星。又在距離北極1／8地球周長的地方選一個點，提問學生，住在這裏的居民需要以多大的仰角才能看到北極星。
隨後學生展開討論，很快給出了不同的答案。教師要求各個小組利用圓規和量角器在圖上畫一畫，這會幫助他們找到正確答案。當學生找到了正確答案之後，教師又引導學生研究從北極向南一直到赤道，看北極星的仰視角度會如何變化。學生們認為角度會從90度開始一點一點地變化到450度——距離北極點1／8周長處，繼續變化到0度——赤道。
第二天，教師在一張圖中表示出了學生在黑板上已經找到的三個點，然後在圖中45度和北極點之間以及45度和赤道之間分別選定了A、B兩個點，提問學生如何知道在這兩個點看北極星的仰視角度，學生建議根據已經知道的三個點，在圖中畫出一條直線，這條直線可以表示出角度和距離的關係，也有學生認為這個結果僅僅是一種猜想。
學生們研究的結果是確認用一條直線表示看北極星的角度和相對地球周長的距離之間的關係，這看起來是一張非常適合的圖像。
教師告訴學生，在哥倫布時代人們就已經知道了在斯堪的納維亞半島上一個城鎮看北極星的仰視角是670度，在意大利一個地方看北極星的角度是430度，這兩個城市之間的距離是3000英裏，正如現在學生所掌握的那樣，那時的人們根據這些數據計算出了地球的周長。要求各個小組將所獲得的這些數據帶到他們的數學課上，他們要計算出地球的周長，然後到圖書館做進一步的資料查詢，從而構建出最優價值的太陽係模型。
又過了一天，全班進行討論，交流他們已經獲取的有關地球的數據。在幾天的成功研究之後，他們計算出了地球到月球的距離和月球的周長，查閱了有關太陽的相關信息，他們也知道了現代天文學家是如何計算距離和角度的。最後，利用這些獲得的數據，每個小組繪製了一個符合比例關係的太陽、月亮和地球的模型圖。
機器可以詢問
測謊技術興起於20世紀初期。它是以生理學、醫學、心理學、機械學、電子學等有關原理和方法為基礎的一項綜合性的高新科學技術。測謊技術在國外應用範圍較廣泛，20年代以後逐漸引入刑事司法領域，被稱為“刑事心理技術”。
目前，測謊技術的主要載體是綜合性的檢測儀器，通常稱之為測謊儀。測謊儀基本上分為兩種形式，一種是多極性測謊器，又稱多電圖儀；另一種是語言分析儀，又稱聲析測謊器。二者的科學技術根據和其主要工作原理是基本相同的。在刑事司法應用中，兩者都是用來檢測被審訊人受訊時意識中可產生的心理活動過程的生理反應，以檢驗其供述是否真實。其主要區別是：測謊器檢測時需要直接接觸人體，而語言分析儀無須在檢測時與人體接觸。要了解測謊技術，首先要對測謊技術的科學根據及測謊儀的工作原理有所認識和了解。
根據生理學醫學原理，當人體的感受器官受到內外環境的各種刺激作用時，就會誘發情緒活動並伴發植物神經功能、軀體功能各種內分泌方麵的一係列生理變化。而植物性神經又可以分為交感神經和副交感神經，生理反應是這兩者對立統一的結果。植物性神經主要是管理心跳、胃腸蠕動、血管張縮、腺體分泌等內髒活動的。
在審訊過程中，犯罪分子的犯罪意識導致的懼怕心理是一種較強的情緒衝動，尤其是對審訊人提出的與犯罪有關的問題很容易引起他的內心刺激衝動。在受訊人答問時，如果他說謊，體內神經係統會產生有意識的或無意識的反應，其內部器官表現出有規律的變化：
呼吸係統表現為呼吸量增減和呼吸率變化；在消化係統表現為唾液、胃液等消化液減少；在循環係統表現為心跳加快或減慢、脈搏和血壓發生變化。
肌肉係統表現為肌肉抖動超過標準值等等。生理學原理還表明：有意識的反應受大腦控製，而無意識的反應則不受大腦控製。基於多學科的科學原理與方法，科學家們研製了一種綜合性檢測和顯示人體的心理壓力產生的瞬間生理變化的科學儀器。
實驗證明，當人故意說謊時，會產生一定的心理壓力，而這種心理壓力又會引起一係列生理反應，而這些生理反應又不以人的主觀意誌為轉移（隻受人的植物神經係統控製）。所以，說謊者能夠欺騙自然人，但無法欺騙能檢測人的生理反應的科學儀器。這就是測謊儀的主要科學依據。
三種類型的問題：
相關性問題；
控製性問題；
無關問題。
相關性問題是指有關哪些正在偵查的問題。控製性問題指與偵查的問題沒有直接關係的問題，雖然這類問題不是正規的問題但與相關性問題卻有著相類似性的性質。無關的問題是指與偵查的問題無關。
測謊時將審問中獲得的相關性問題的生理反應記錄（或無生理反應記錄）與獲得的控製性問題的生理反應記錄（或無生理反應記錄）作反應對比。以這樣三類問題為1組，完整的測謊試驗提問至少需要3組以上的類似問題。提問的間隔是15~20秒之間。整個測驗將持續大約1小時。因為在測驗前後有要問的問題都簡要地告訴了被測驗人，所以被認為測謊結果與被測人是否緊張沒有關聯。
一般認為如果被測驗人正在說謊，他就會對控製性問題反應較大。語言分析儀也是一種聲析型的測謊器，它運用電子學方法提取語音中的次聲波用以測驗是否說謊，亦稱聲析型測謊器。語言分析儀的功用與多極性測試器相同，故通常將二者合稱為測謊儀。
不過，語言分析儀是20世紀70年代才發明的，是測謊儀中的後起之秀。與多極性測謊器相比，它操作更簡便、使用更靈活，測驗時無須與被測者的人體接觸，而多極性測謊器則需要與被測者的人體直接接觸。語言分析儀是用來測驗並記錄反應在不可聞聲音的變化中的心理壓力，這些差別是人耳聽不到的。
科學實驗證明：人在說謊時，由於感到為難而引起語音中亞聲頻顫抖。所謂亞聲頻顫抖，就是人聲音中的由肌肉微顫現象產生的次聲波。這種叫做次聲波的亞聲頻顫抖與心理壓力反應有關，而與人的年齡、性別、語種無關。語言分析儀的主要原理就是用電子學的方法，把語音中的亞聲頻顫抖提取出來，記錄附著在被檢測者聲音中的由肌肉微顫造成的次聲波變化情況從而測定被測試人是否說謊。
在使用方法上，語言分析儀與被檢測者沒有任何身體上的接觸，檢測人員既可以事先用磁帶錄音，然後把磁帶放入儀器，也可以通過電話把錄音送到儀器中。當麵檢測時，一般將被測者安坐在測謊室內的普通靠背椅上，再在他身上佩帶一個話筒。由話筒將被檢測者的聲音接收下來，再轉換成音頻電流輸送到分析係統，經過解析其中的次聲波成分之後便可用數據或圖像等形式表現出來。語言分析儀的測謊程序如同多級性測謊器的測試程序一樣。
在使用語言分析儀檢測前應設計幾組用於測驗的（問題如偵查訊問提綱），每組問題中應摻雜三種類型，即除相關性問題和無關問題外，還要特別注意設計好控製性問題，這是與要調查的問題無直接關係但有相似性質的問題，有些人對於一切與犯罪或違法有關的問題都會表現出近似於說謊的生理反應，還有些人對於說謊的生理反應非常微小，控製性問題有利於識別這兩種特殊體質的人。
測驗中將三種類型的問題穿插進行、交替提問，以利於比對鑒別。語言分析儀廣泛涉及生理學、心理學、機械學、電子學等有關原理，同使用多極性測謊器一樣要求測驗人員具備高標準的素質、訓練和經驗，應掌握生理學、心理學、法律學、犯罪學、偵查學、機械學、電子學等方麵的基礎知識，並應了解生理變態和心理變態對測謊的影響。
測謊技術在國外的刑事司法中主要作為一種偵查輔助手段投入應用。1921年，美國的加利福尼亞州的伯克利市警察局在調查案件中率先應用多極性測謊器，接下來該州法院將測謊器的測試結果采納為法庭證據。但在美國也有一些法院反對使用測謊器，測謊器的測試結果能否作為刑事證據一直存在著爭議。