王春生
【摘 要】高中地理如何解決太陽視運(yùn)動(dòng)問題?本人結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐,淺談自己的一些看法,首先要培養(yǎng)學(xué)生抽象思維,掌握基本原理,其次是抓住解題關(guān)鍵,善于知識(shí)遷移。
【關(guān)鍵詞】高中地理;太陽視運(yùn)動(dòng);教學(xué)方法
有人說高中地理難在地球運(yùn)動(dòng),地球運(yùn)動(dòng)難在太陽視運(yùn)動(dòng),不錯(cuò),特別對(duì)于文科生來說,缺乏抽象思維和空間想象,像在聽天書。其實(shí),除了學(xué)生本身的素質(zhì)有待加強(qiáng)外,地理教師在教學(xué)時(shí)方法使用不當(dāng)也有不可推卸的責(zé)任。那么如何解決太陽視運(yùn)動(dòng)問題呢?本人結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐,淺談自己的一些看法。
一、培養(yǎng)抽象思維,構(gòu)建空間想象
首先,要讓學(xué)生知道什么是太陽視運(yùn)動(dòng)圖,而在講太陽視運(yùn)動(dòng)圖之前,要先讓學(xué)生知道天球這一概念。所謂天球,是指以觀測(cè)者為球心,向外以無限長(zhǎng)為半徑的球體,在該天球上,我們可以看到任何一個(gè)天體的投影,當(dāng)然太陽的投影也在其中。那么,觀測(cè)者在地球上看到太陽在天球上的運(yùn)動(dòng),即為太陽的視運(yùn)動(dòng)。它是一種相對(duì)運(yùn)動(dòng),是由于地球的自轉(zhuǎn)方向是自西向東,所以看起來太陽就是東升西落了。其實(shí)每一天日出的方向都是有變化的,太陽視運(yùn)動(dòng)軌跡是因時(shí)因地而異的。下面我們來看太陽視運(yùn)動(dòng)圖,構(gòu)建空間思維。
1.圖2為赤道上一年中的太陽視運(yùn)動(dòng),它們的太陽視運(yùn)動(dòng)圈是一系列相互平行的平面,并且是與地平圈垂直的。因?yàn)槌嗟郎系仄饺ι系哪媳眱牲c(diǎn)正好與天南極(p′)和北天極(p)重合。在赤道上,每年春秋分太陽正東升正西落,從3月21到9月23太陽東北升西北落;從9月23到次年3月21太陽東南升西南落。
2.非極晝區(qū),每年春秋分太陽也是正東升正西落,從3月21到9月23太陽東北升西北落;從9月23到次年3 月21太陽東南升西南落。圖3、圖4、圖5、圖6是各緯度的代表,仔細(xì)看看,好好體會(huì)。
3.有極晝極夜區(qū),每年春秋分太陽也是正東升正西落,未發(fā)生極晝極夜期間,在3月21到9月23之內(nèi)太陽東北升西北落;在9月23到次年3月21之內(nèi)太陽東南升西南落。在極晝期間,太陽終日不落,但同一天太陽高度有變化,因而日出日落方向只有轉(zhuǎn)折點(diǎn),北半球?yàn)楸狈?,南半球?yàn)槟戏健T跇O夜期間,太陽終日不見,位于地平圈以下??磮D7、圖8,以70°N為例,當(dāng)太陽直射點(diǎn)在20°N至23°26′N移動(dòng)期間,發(fā)生極晝,正北方為日出日落轉(zhuǎn)折點(diǎn)(圖7中A為6月22日的轉(zhuǎn)折點(diǎn))。當(dāng)太陽直射點(diǎn)在20°S至23°26′S移動(dòng)期間,發(fā)生極夜,太陽終日不見,位于地平圈以下。而70°S地區(qū),當(dāng)太陽直射點(diǎn)在20°S至23°26′S移動(dòng)期間,發(fā)生極晝,正南方為日出日落轉(zhuǎn)折點(diǎn)(圖8中A為12月22日的轉(zhuǎn)折點(diǎn))。當(dāng)太陽直射點(diǎn)在20°N至23°26′N移動(dòng)期間,發(fā)生極夜,太陽終日不見,位于地平圈以下。因而高緯度地區(qū),要了解日出日落方向,先要判斷當(dāng)天是否處在極晝極夜期間,然后再根據(jù)情況作出結(jié)論。
4.極地地區(qū),情況又不一樣。圖9、圖10分別是北極點(diǎn)和南極點(diǎn)一年中看到的太陽視運(yùn)動(dòng)。它們是一系列與地平圈平行的平面組成。
因?yàn)楸睒O點(diǎn)的地平圈是天赤道,太陽直射點(diǎn)只有半年在北半球,所以在北極點(diǎn)只有從3月21日到9月23日的半年才可見太陽,由于北極點(diǎn)是北方的終點(diǎn),因而地平圈的其他方向都是南方。
南極的地平圈也是天赤道,太陽直射點(diǎn)只有半年在南半球,所以在南極點(diǎn)只有從9月23日到次年3月21日的半年才可見太陽,由于南極點(diǎn)是南方的終點(diǎn),因而地平圈的其他方向都是北方。
二、挖掘運(yùn)動(dòng)規(guī)律,掌握基本原理
1.太陽升起落下的方向
⑴太陽直射北半球時(shí),除極晝極夜的地區(qū),全球其他地方太陽都是東北升西北落。(極晝地區(qū)太陽正北升正北落,正午太陽總在正南)。
⑵太陽直射南半球時(shí),除極晝極夜的地區(qū),全球其他地方太陽都是東南升西南落。(極晝地區(qū)太陽正南升正南落,正午太陽總在正北)。
⑶太陽直射赤道時(shí),全球太陽都是正東升正西落。
2.正午太陽高度角
從正午太陽的位置取一直線到達(dá)所在位置,其與地面的夾角極為正午太陽高度角。
3.正午太陽的位置
(正午太陽地方時(shí)總是12:00)直射點(diǎn)以北地區(qū),正午太陽總在正南。直射點(diǎn)以南地區(qū),正午太陽總在正北。
4.直射點(diǎn)的緯度
⑴太陽從東偏北(南)X度升起,則直射點(diǎn)的緯度為X度;太陽從西偏北(南)X度落下,則直射點(diǎn)的緯度為X度; 如:太陽從東偏北20°升起,則太陽直射20°N;太陽從東偏南20°升起,則太陽直射20°S。
⑵出現(xiàn)極晝的地方,一天中最大太陽高度加上最小太陽高度除以2等于直射點(diǎn)的緯度數(shù);如:一地太陽剛升起時(shí)太陽高度為10°,正午太陽為30°則太陽直射20°。
⑶極點(diǎn)太陽高度一天不會(huì)變,其度數(shù)等于直射點(diǎn)的緯度數(shù)。
5.晝夜長(zhǎng)短。
太陽直射北半球,北半球晝長(zhǎng)夜短(太陽在地平面的軌跡長(zhǎng)),南半球晝短夜長(zhǎng)(太陽在地平面的軌跡短);太陽直射南半球相反。
三、理論聯(lián)系實(shí)際,善于知識(shí)遷移
1.根據(jù)已知太陽直射點(diǎn)位置和當(dāng)?shù)鼐暥任恢茫瑏泶_定太陽視運(yùn)動(dòng)圖中的方向;或已知不同節(jié)氣某地緯度的正午太陽位置來確定圖中方向。原理如下:
不同點(diǎn)觀測(cè)正午太陽的位置
2.根據(jù)太陽出沒方向來確定地面的方向
由于地球不停地自西向東自轉(zhuǎn),因此引起了我們?cè)诘厍蛏峡刺柺菛|升西落。根據(jù)太陽升落方向可以確定地面上的方向。
3.極點(diǎn)的太陽視運(yùn)動(dòng)情況
一日之中,極點(diǎn)太陽高度角沒有變化,大小始終等于直射點(diǎn)的緯度,北半球圍繞極點(diǎn)逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng),南半球順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)日出方位判斷季節(jié)
由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn),引起了太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間來回移動(dòng),導(dǎo)致了我們?cè)诘厍蛏峡刺柸粘鋈章浞轿灰膊煌>唧w如下表:
5.確定日影朝向及長(zhǎng)短
日影,俗稱物體影子,就是太陽光線被阻擋后,在物體的另一側(cè)形成一個(gè)較暗的區(qū)域,它的長(zhǎng)短、朝向既隨時(shí)間而改變,又因地域差異而不同。影子問題是地球運(yùn)動(dòng)部分太陽高度角知識(shí)的延伸和這一知識(shí)在自然界中的直觀表現(xiàn)。太陽高度越高,影子越短;太陽高度越低,影子越長(zhǎng);直射時(shí)無影子。一日之內(nèi)日出和日落時(shí)影子最長(zhǎng),正午最短。
一般太陽方位與物體影子朝向相反,但極點(diǎn)一致。如在北極,太陽永遠(yuǎn)在南,影子永遠(yuǎn)朝南;南極則相反。
總之,全球各地的太陽視運(yùn)動(dòng),對(duì)于學(xué)生來說有一定的難度,但如果掌握了原理,靈活地運(yùn)用,避免生搬硬套,其實(shí)并不難。另外學(xué)習(xí)這部分知識(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神很有好處。通過這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)摸索,對(duì)于學(xué)生難以接受的知識(shí),可以從學(xué)生易接受的知識(shí)作為突破口,由易到難,循序漸進(jìn),最終達(dá)到突破知識(shí)難點(diǎn)。