重構(gòu)圖像，巧析太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)

太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)內(nèi)容抽象，是高中地理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何讓學(xué)生準(zhǔn)確地理解和掌握太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的原因與規(guī)律，關(guān)鍵在于分析黃赤交角與太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)之間的因果關(guān)系。黃赤交角的存在是地球公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的集中體現(xiàn)，直接決定了太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)。

以中圖版地理必修1為例，教師對(duì)教材的處理一般方法：讓學(xué)生閱讀黃赤交角示意圖（圖1），或借助地球儀演示，了解圖中線、面、角以及正確認(rèn)識(shí)和分析它們之間的關(guān)系，理解黃赤交角概念及幾何意義；讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在地球的公轉(zhuǎn)過程中，地軸的空間指向始終保持不變，黃赤交角始終保持不變，因此太陽直射點(diǎn)只能在南北回歸線之間運(yùn)動(dòng)；再通過閱讀太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)示意圖（圖2），觀察圖中地球在兩分兩至日時(shí)，太陽直射點(diǎn)的位置并要求學(xué)生據(jù)圖填表（如表一）。

盡管在教學(xué)過程中學(xué)生與教師都花了大力氣，但在學(xué)生空間概念不強(qiáng)的情況下，學(xué)生通過閱讀構(gòu)建知識(shí)存在一定的難度，同時(shí)由于課本示意圖的呈現(xiàn)方式存在局限性：（1）不利于發(fā)展學(xué)生的空間思維能力。閱讀兩幅獨(dú)立的示意圖，大多學(xué)生不能夠把黃赤交角與太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)兩者聯(lián)系起來，也不能說明黃赤交角是太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的原因。（2）不具備直觀性，不能很好地展示太陽直射點(diǎn)在地球表面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及運(yùn)動(dòng)（過程）軌跡。（3）不具備動(dòng)態(tài)性。因此教學(xué)效果不太理想，為此筆者在教學(xué)中做了以下嘗試，取得較好的效果。

1． 原理及構(gòu)思

太陽直射點(diǎn)是太陽光線垂直照射的地點(diǎn)，也是日地中心連線與地球表面的交點(diǎn)。因此太陽直射點(diǎn)的位置具有以下兩個(gè)特征：一是始終位于日地中心的連線上，即始終位于黃道面上；二是始終位于地球表面上。由于地球每年自西向東繞太陽公轉(zhuǎn)一周，日地中心連線也隨之在宇宙空間掃動(dòng)一圈，其掃出的平面就是公轉(zhuǎn)軌道面即黃道平面，這就使得太陽直射點(diǎn)每年也在公轉(zhuǎn)軌道面上自西向東移動(dòng)一圈。又由于太陽直射點(diǎn)始終位于地球表面上，由此得出太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)軌道就是地球繞日公轉(zhuǎn)軌道平面（黃道平面）與地球表面的交線（圓圈），以地球?yàn)橹行奶祗w，據(jù)此可作出圖3。

圖3是對(duì)圖1、圖2進(jìn)行整合，不僅能直觀展示黃赤交角的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵，又能動(dòng)態(tài)地展示太陽直射點(diǎn)的季節(jié)性移動(dòng)過程，還能激發(fā)學(xué)生的空間想象，很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的空間思維能力。圖中A、B、C、D點(diǎn)都是位于黃道平面與地球表面的交線上，位于太陽直射點(diǎn)在地球表面的運(yùn)動(dòng)軌跡上。該平面與赤道平面的交角是黃赤交角，同時(shí)也注意到該圓圈與兩緯線圈相切于兩點(diǎn)即A、C兩點(diǎn)，是太陽直射點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的最南點(diǎn)與最北點(diǎn)，兩緯線分別為南回歸線和北回歸線。

2． 兩分兩至日太陽直射點(diǎn)的狀態(tài)及日照狀況分析

（1）A點(diǎn)：冬至日（北半球）。此時(shí)太陽直射南回歸線，太陽直射點(diǎn)降到軌道的最南點(diǎn)，之后開始北移。此時(shí)的日照狀況如圖，北極圈發(fā)生極夜，南極圈發(fā)生極晝，如冬至日側(cè)視圖和俯視圖。

（2）B點(diǎn)：春分日（北半球）。此時(shí)太陽直射赤道，太陽直射點(diǎn)位于赤道平面與黃道平面的交點(diǎn)上，之后太陽直射點(diǎn)將繼續(xù)向北運(yùn)動(dòng)。此時(shí)全球晝夜平分，如春分日側(cè)視圖和俯視圖。

（3）C點(diǎn)：夏至日（北半球）。此時(shí)太陽直射南回歸線，太陽直射點(diǎn)升到軌道的最北點(diǎn)，之后太陽直射點(diǎn)開始南移。此時(shí)北極圈發(fā)生極晝，南極圈發(fā)生極夜，如夏至日側(cè)視圖和俯視圖。

（4）D點(diǎn)：秋分日（北半球）。此時(shí)太陽直射赤道，太陽直射點(diǎn)位于赤道平面與黃道平面的交點(diǎn)上，之后太陽直射點(diǎn)將繼續(xù)向南運(yùn)動(dòng)。此時(shí)全球晝夜平分，如秋分日側(cè)視圖和俯視圖。

3． 太陽直射點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程歸納

太陽直射點(diǎn)在黃道平面與地球相交所形成的軌道上不斷移動(dòng)。冬至日到夏至日，太陽直射點(diǎn)從軌道的最南點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最北點(diǎn)，即太陽直射點(diǎn)從南回歸線向北運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過黃道平面與赤道平面的交點(diǎn)到北回歸線；從夏至日到冬至日則相反。為讓學(xué)生更清晰直觀地了解太陽直射點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可作簡(jiǎn)圖如圖4所示。另外回歸年的概念也可以從圖上得出，即太陽連續(xù)兩次通過春分點(diǎn)時(shí)間間隔，為365天5時(shí)48分46秒，如圖4所示。

教學(xué)反思：在備課或設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)教師需要深入鉆研教材，理解教材，吃透教材，善于分析和探討，把握問題實(shí)質(zhì)。恰如新課程所要求——教師應(yīng)創(chuàng)造性地理解和使用教材，轉(zhuǎn)變觀念，實(shí)現(xiàn)由“教教材”向“用教材”的轉(zhuǎn)變，以創(chuàng)新的視角整合各類教學(xué)資源貼近學(xué)生的實(shí)際，更好地服務(wù)于教學(xué)。

責(zé)任編輯 羅 峰