演示法教學突破“晝夜長短變化”難點

唐　彧

“地球運動的地理意義”是高中地理(必修I)的重點內容，同時又是一大難點，不少同學不能正確理解太陽直射點的移動與晝夜長短變化的規律。筆者用廢紙盒自制了一件教具，用于課堂演示，以求突破該難點。

一、材料、工具準備

長35cm寬20cm以上的廢舊紙盒一只、直徑0.3cm的螺絲及螺母、墊片二對、電腦打印的地球經緯網(半徑約10cm，圓心為O)一張、小刀、剪刀、錐子、紙膠。

二、制作方式

1、地球板

(1)將紙盒的蓋子裁下，剪成半徑約10cm的圓，在圓上粘貼地球經緯網。

(2)在經緯網左側取A、B兩點，緯度分別為23°26'N、23°26'S。

(3)以O為圓心，5cm為半徑，作弧，交OA、OB于A'B'兩點。

(4)將弧AB剪成寬約0.3cm的槽(即槽甲)。

(5)用同樣的方法在經緯網左側剪出槽乙、槽丙，半徑分別為3cm、7cm，圓心角分別為30°、60°(如圖1)。

2、太陽板

(1)將紙盒的底面裁下，左側剪為半徑10cm的半圓，涂成藍色。

(2)右側先剪掉一個半徑約10cm的半圓(圓心處留半徑0.5cm的半圓)，在右側剩余的部分紙板上畫若干平行的紅線，將中間最短的紅線加粗加箭頭指向地球。

(3)將太陽板放在地球板下層，對齊，在赤道與各槽的交點處以及槽丙與圓心的中間處鉆出四個同為0.3cm的孔，分別為甲、乙、丙、丁(如圖2)。

此紙板即為側視的日照圖，地球板露出的部分表示地球的晝半球。藍色半圓表示地球的夜半球，半圓的底邊直徑表示晨昏線。平行的紅線表示太陽光線，粗箭頭表示直射光線。

三、演示過程

(1)使太陽直射赤道，可以看出，此時晨昏線與經線重合，各緯度被晨昏線切割成相等的兩份。說明全球各地晝夜等長(春分日，圖3)。

3、組裝

將太陽板疊放在地球板的上層，用螺絲穿過兩只紙板的圓心，加上墊片后擰緊(仍可轉動)。另一對螺絲從甲孔穿過太陽板和地球板后擰緊(如圖3)。

(2)向上拉動太陽板，可以看出，太陽直射點北移，晨昏線同步傾斜，北半球各地晝漸長，越向北晝越長，北極地區開始出現極晝，極晝范圍由北極點向南逐漸擴大。南半球晝夜情況與北半球相反(春分日～夏至日，圖4)。

(3)太陽直射點到達北回歸線，晨昏線與經線夾角最大，北半球各地晝最長，越向北晝越長，極晝范圍擴大到北極圈(夏至日。圖5)。

(4)再向下拉動太陽板，太陽直射點南移，北半球晝漸短(仍是晝長夜短)，極晝范圍由北極圈向北縮小，南半球相反(夏至日～秋分日，圖4)。

(5)太陽直射點回到赤道，全球各地再次晝夜平分(秋分日，圖3)。

(6)繼續拉動太陽板，太陽直射點南移進入南半球，北半球晝漸短、夜漸長，越向北晝越短，北極地區出現極夜，極夜范圍由北極點向南擴大；南半球相反(秋分日～冬至日。圖6)。

(7)太陽直射點到達南回歸線，北半球各地晝最短，極夜范圍擴大到北極圈。南半球各地晝最長，極晝范圍擴大到南極圈(冬至日。圖7)。

(8)向北拉動太陽板，太陽直射點北移，北半球晝漸長，極夜范圍向北極點縮小(冬至日～春分日，圖6)。

(9)太陽直射點回到赤道，全球各地再次晝夜平分，晝夜變化完成一個周期，即一個回歸年(春分日，圖3)。

經過演示，多數學生能形成感性認識，對這一規律有所理解。在此基礎上，教師組織學生小組合作，共同歸納出晝夜長短變化的規律：①太陽直射哪個半球，該半球則晝長夜短，且越向該方向晝越長；②太陽直射點向哪個方向移動，則該半球白晝越來越長；③春秋分日全球晝夜平分(全球各地均為地方時6：00日出，18：00日落)：④赤道上全年晝夜平分(赤道上各地每天均為地方時6：00日出，18：00日落)。