【课题】地球公转的地理意义(人教版高中地理必修1)
【课标分析】关于这部分的内容,课程标准要求分析地球运动的地理意义,活动建议运用教具、学具,或通过计算机模拟,演示地球自转与公转,解释昼夜更替与四季形成的原因。从课程标准看,这部分的知识主要要求学生有分析归纳的能力。
【教学内容】
重点:黄赤交角对于地球的影响——太阳直射点的移动;昼夜长短的变化、正午太阳高度变化、四季和五带的划分;地球过近日点与远日点的时间。 难点:正午太阳高度角的计算
【学情分析】学生在前面已经学习过地球的运动的第一部分——地球的自转。学生在初中阶段已经了解了关于地球公转的中心天体、方向、周期等基础知识,接触过了地球四季和五带的划分的知识。但考虑到学生对于这些知识掌握的程度有差异,在课堂上应该适当复习。 【教学目标】 知识与技能:
1. 能够说出由于黄赤交角的存在,太阳直射点随季节和纬度的变化规律; 2. 能够说出由于太阳直射点的移动,昼夜长短、正午太阳高度变化随季节和纬度的变化规律;
3. 能够运用昼夜长短、正午太阳高度变化随季节和纬度的变化规律,来说明四季和五带产生的原理;
4. 能够在“二分二至日地球的位置图”上标出近日点与远日点的位置。 过程与方法:
1. 通过小组合作,运用“地球的运动”多媒体,探究地球公转的地理意义的规律,分析原因;
2. 通过对于“四季和五带是怎样产生的”这个问题的思考,将关于地球公转的各地理要素联系起来。 情感态度与价值观:
1. 通过观察多媒体的手段自发探究地理规律,培养学生学习地理、探究地理科
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学的兴趣;
2. 通过小组讨论,培养合作意识和团队意识。 3. 通过解决问题的过程,培养独立思考的能力。 【教学方法】讲解法、小组讨论法、探究式教学法相结合 【教学用具】地球仪,椅子,多媒体软件 【教学过程】 一、导入
师:(写板书:地球的公转)同学们,现在开始上课。今天,我们接着讨论地球是怎样运动的。首先,我想让大家思考一个问题:四季和五带是怎样产生的? 生:……
师:其实这个问题并不复杂,我相信,学完今天有关于地球公转的课程以后,不用我说,同学们心里就会有答案了。 首先,关于地球公转,大家都知道些什么呢?
生:绕太阳转、周期约为一年、方向为自西向东等等等等
师:不错!有同学已经提出来了,地球自转的方向是:自西向东。(写板书:一、方向:自西向东)这个是不是和地球自转的方向一致呀? 生:是的。
师:所以,和自转一样,如果我们从北极看地球公转的轨道,是逆时针转动的。从南极看,是顺时针的。既然说到了轨道,我就再问大家一个问题:地球公转的轨道是正圆形的吗? 生:不是。
师:对的,看来大家物理学的不错嘛。物理老师应该给大家讲过开普勒行星运动三定律了,其中第一个定律就是行星绕日公转的轨道都是椭圆形的,而太阳在椭圆的一个焦点上。(写板书:二、轨道:椭圆,并在黑板上画一椭圆,将太阳标在焦点上,标出近日点和远日点)既然是在焦点上,那地球在公转的时候就有时离太阳近,有时离得远,也就是有近日点和远日点。并且根据开普勒第二定律,近日点地球运动的速度会快一些,远日点会慢一些。现在我可告诉大家,地球过这两点的时间,一个是一月初,一个是七月初,大家猜猜哪个是哪个? 生:(有对的有不对的)
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师:以我们的感觉,过近日点时离太阳近,就热一点,过远日点就冷了?这对吗?不对。它这个正好是反着的,地球过近日点时离太阳近,天气反而冷,是一月份;过远日点时,反而热,是七月份。(把时间标在图上)要注意这里和我们的感觉是反着的,大家不要记错了。
那么,为什么是反着的呢?因为公转轨道虽然是椭圆的,但是那是一个近似于正圆形的椭圆。日地距离在近日点、远日点的的差距只有20万公里,比起公转轨道直径的1.5亿公里来说,几乎可以忽略。好,那么问题就来了,既然椭圆轨道无法引起季节变化,那么季节又是如何产生的呢? 生:有黄赤交角
师:好,下面,我们就要讨论这个问题。(写板书:三、黄赤交角)还是先问一个问题,为什么地球仪是歪的?我想起来有一次看到的一个笑话,就是老师问地理课代表这个问题,为什么地球仪是歪的?结果呢,课代表惊恐的回答道:不是我弄歪的!那咱们班的地理课代表呢?请你回答一下这个问题。 课代表:因为有黄赤交角。 师:很好,那你知道它有多大吗? 课代表:23°26′。(写板书:23°26′)
师:非常好,那我再问一句,地球仪歪的这个角度,就是地轴的倾角,是多少? 课代表:(很可能被绕晕了,正确答案是66°34′)
师:所以说这里大家要弄清楚啊,黄赤交角之所以叫“黄赤”交角,就是因为它是赤道面和黄道面,也就是地球公转轨道平面的夹角,是一个二面角。(在23°26′后写二面角)而地轴的倾角,是地轴和黄道面的夹角,是个线面角。它们二者是互余的,也就是说,它们俩加起来是90°。(在黑板上写1.,并画出黄赤交角示意图简图)所以现在大家很好理解,地球仪中的托盘就是与黄道面平行的,而因为赤道面与黄道面之间存在一个黄赤交角,导致地轴与黄道面之间有一个66°34′的角度而不是相互垂直,所以地球仪是歪的。
那为什么我们要在这一点上说这么多呢?因为黄赤交角很重要。可以说,因为黄赤交角的存在地球上出现了四季,出现了五带,而这对于地球上的生命是至关重要的。那它又是如何做到的呢?我们先从太阳直射点的移动说起。(写板书:2.太阳直射点的移动)这是黄赤交角对地球的影响中最直接的一点。
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首先,我们先明确一下什么是“直射”。(在黑板上画平行光照射地球简图)太阳光这样直着射过来,与这边这半圆弧的切线相垂直的光线,就是直射光线,这条光线与这个半圆弧的交点,就是直射点。那现在,我给大家演示一下地球公转的过程。(将一把椅子放在讲桌上,表示太阳的位置,用地球仪模拟地球的绕日公转运动,最终的目的是让学生理解太阳直射点在南北回归线之间移动)好,接下来我们来把整个过程总结一下吧。我们将要看一段多媒体演示,请同学先自己填好这个表格,然后在小组内核对一下答案。 地球的位置 左 下 右 上 太阳直射点位 置 此时节气 日期 生:(观看演示,填写答案,核对答案)
师:(在黑板上画出二分二至日地球位置图,然后再适当巡视,了解学生的掌握情况)有同学想公布一下答案吗? 生: 地球的位置 左 下 赤道 右 南回归线 上 赤道 太阳直射点位北回归线 置 此时节气 日期 夏至 6月22日 秋分 9月23日 冬至 12月22日 春分 3月21日 师:很好!大家已经基本掌握这四个重要的时间节点了,那它们中间过渡的动态变化大家清楚吗?来,让我们看一下黑板上的那幅图,它表示的是地球在二分二至日时在公转轨道上的位置。请同学们告诉我A,B,C,D四个点分别是哪个节气? 生:(正确答案为A:春分——D:冬至,这个问题旨在启发学生运用地轴的偏向判断节气)
师:好,那么现在大家已经知道它们的节气了,我就问大家几个问题,大家最好能记下来:(1)从B—C,太阳直射点在【北】半球,从【北回归线】向【赤道】移动;(2)从【C】—【A】,太阳直射点始终在南半球;(3)从【B】—【D】,
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太阳直射点始终向南移动。请在小组内讨论,稍后我会请一组同学派代表上讲台给大家讲一下。 生:(讨论,上台讲解)
师:(给予鼓励,纠正错误)相信通过这一系列的活动,大多数同学都对太阳直射点的移动有了一个比较细致的理解了,对不对呀? 生:对。
师:好,那现在请同学和我一起思考一个问题,农民伯伯种地,计划播种时间的时候,会不会直接考虑太阳直射点移动到哪里了呢? 生:不会。
师:对的,太阳直射点的移动,虽然是黄赤交角对地球最直接的影响,但是它在我们生活中的实际意义却不大。我们还需要运用太阳直射点的移动,了解另外两个概念,这两个概念,会最终解释四季和五带的产生。
其中,第一个内容就是昼夜长短的变化。(写板书:四、昼夜长短的变化)大家一定有一种感觉,就是冬天天亮的晚,黑的早,也就是白昼的时间比较短。这是什么原因呢?我们一起回到多媒体上看一下。(教师演示,讲解昼弧夜弧对于判断昼夜长短的意义,引导学生将太阳直射点的回归运动和晨昏线的变化联系起来,目的是避免死记硬背,使学生形成“地理要素是相互联系的”的观念)(另外需要注意的是极圈内极昼极夜现象的判断方法:绕极点做一极圈的同心圆,看是否与晨昏线相交)大家看完演示,对于昼夜长短的变化掌握的怎么样了呢?咱们一起填两个图就知道了。(在黑板上画出昼长随纬度变化图、昼长随季节变化图的数轴,分别给出条件,指导学生画图)
当然,冬天和夏天的区别不只是昼夜长短不一致。我问大家一个问题,冬天和夏天,哪个季节太阳光中午照进屋子时的范围大? 生:(正确答案:冬天)
师:细心的同学可能注意到了,每到冬天的时候,太阳光照进教室的部分会比夏天要多。这是因为什么原因呢? 生:正午太阳高度变化。
师:对的,就是它。(写板书:五、正午太阳高度的变化)首先,有同学知道什么是太阳高度角吗?
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生:(各种答案)
师:(在黑板上画一个简图,形象地解释太阳高度角的概念,因为学生普遍缺乏天球坐标系的概念,这里不对太阳高度角作具体定义)
师:那现在,同学们可以知道在这幅图(平行光照射地球简图)的哪里吗?其实我们前面就已经遇到过它了,对不对?我们所说的太阳直射点,是不是就是太阳高度是90°的点啊?好,在这张图上找到了太阳高度角,我们就可以通过多媒体演示来看它的变化了。在看的同时,请大家总结一下它的变化规律。(写板书:1.任意一天内,随纬度的变化;2.特定纬度,最大最小值出现的节气)在第二个任务中,我希望大家能先把地球分为几个部分,然后分区域总结。现在开始。 (教师在全班巡视,解答问题,一段时间后请同学回答较为简单的第一问(答案为:由太阳直射点向南北两极依次递减),然后在黑板上讲解第二问) 好了,现在我们终于把产生四季和五带的地理要素学习了一遍。这就意味着,我们可以通过这些要素,推理出四季和五带的产生。(写板书:六、四季和五带)在这之前,我们需要明确一下五带划分的依据,哪位同学愿意给大家讲一下? 生:(正确答案:寒带是存在极昼极夜现象的区域,赤道是存在太阳直射现象的区域,其它合理答案均可)
师:好的,那现在,我们已经知道了四季和五带的划分,知道了正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、太阳直射点的移动还有黄赤交角的概念。那么,这些地理要素之间的关系是怎样的呢?他们又是怎么解释四季和五带的划分呢?请大家在小组中讨论一下,我建议同学们先将这些地理要素的关系表示出来。(在讨论过程中,教师在各组之间活动,根据讨论过程大致了解学生对于本节知识的掌握情况,并回答学生问题)好了,讨论时间到!现在请一个小组派代表上讲台给大家讲一下,最好能画出地理要素联系的示意图,其他小组的同学们请仔细听,看看哪里是自己没有想到的,哪里有遗漏的或讲错的。 生:(上台讲,画图)
师:(鼓励学生,在学生所画示意图上补充遗漏的部分并讲解)好,今天的课上大家都很活跃,希望大家能在回家后也保持这股热情,认真复习、回忆今天所讲的内容。那么今天的课就上到这里,谢谢!
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【板书设计】
【参考资料】
[1] 陈澄,陈昌文.新编地理教学论,华东师范大学出版社,2007 [2] 高中地理(人教版)必修一
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