地理教學中如何解析晝夜交替

　　地理教學中，教師主要通過分析課文的重點、難點，對疑點進行解答，幫助學生掌握課文中的基礎知識，同時教師可對課文的重點、難點適當加以詳細解析，將課程標準規定的教學要求加以具體化，以明確在課文學習中應達到的目標。因此，對于重點基礎知識，要講得充分具體些。在內容上，加以透徹分析和清晰說明，也可作適當補充和展開，以便于學生更好地理解和掌握。中學地理有關地球運動之一的晝夜交替，既是重點也是難點，對學生來說，須搞清以下四方面的要點。
　　一、晝夜產生原因與晝夜交替原因
　　①晝夜產生原因：地球是一個不發光、不透明的球體，同一時間里，太陽只能照亮地球表面的一半；向著太陽的半球是白天，背著太陽的半球是黑夜。②晝夜交替原因：地球的運動（主要是地球的自轉）。地球是太陽系中的一顆行星，它既不發光也不透明，只能反射太陽光。現在假設地球不運動，會不會有晝夜？會不會產生晝夜交替？我們可以通過地球儀來演示：1）即使地球不運動，也有晝夜，同一時間里，地球始終有一半晝半球，一半夜半球存在。2）如果地球不運動，地球就沒有晝夜交替。假設地球不公轉或不自轉，有沒有晝夜交替？仍通過演示，我們發現，只要地球在自轉，就有晝夜交替，周期為24小時，如果地球不自轉僅公轉，也有晝夜交替，周期為1恒星年。
　　二、晨昏線（圈）
　　晨昏線（圈）：晝半球和夜半球的分界線。
　　（1）實際上晨昏線并不是一個大圓。從理論上說，晨昏線把地球平分為兩個半球，晨昏線應該是個大圓。但實際上，因為包圍地球的大氣有散射折光作用，使地平面以下34′的光線，能折射到地平面上來。這樣，當清晨太陽在地平面以下34′處時，在地平面上已經可以看到散射折射光，而當傍晚太陽已處在地平面以下34′時，在地平面上還能看到它。因此晝半球比夜半球大。另外，在地球上看，太陽是一個圓面，而不是一個光點，它具有16′的視半徑。所以，晝半球向四面八方擴大50′（34′+16′），而夜半球卻縮小50′（34′+16′）。因此，晝半球和夜半球不是一樣大，晨昏線也不是一個真正的大圓。在春分、秋分兩天，全球晝夜也不是等分。這兩天的白天時間為12時8分鐘，黑夜時間為11時52分。但在教學上，為簡便起見，我們仍可把晨昏線看成大圓，把晝半球與夜半球看成一樣大小，但要對學生說明這一點。
　　（2）晨昏線與太陽光始終垂直。晨昏線是個圓，把地球一分為二，太陽光與晨昏線的關系，實際上是太陽光垂直于晨昏線所在平面的關系，且晨昏線隨著太陽直射點的移動而移動，任何時刻晨昏線始終與太陽光垂直，學生在作圖時必須遵循這一規則。
　　（3）晨昏線與經線圈的關系。由于晨昏線隨太陽直射點的移動而移動，一年中兩分日，晨昏線與經線圈重合，其他任何一天均不重合，存在一夾角，兩至日夾角最大，為23°26′，即黃赤交角的度數，且兩至日時晨昏圈與極圈相切。
　　（4）對晨昏線的判讀。對學生而言，在光照圖上對晨線、昏線的判讀是個難題。其實，區分晨線、昏線很簡單，一是通過“東晝西夜”是晨線，“東夜西晝”是昏線來判斷。二是在晨昏線上任取一點，根據自轉方向來判斷該點的運動趨向，如果該點將由夜半球運動至晝半球，則該線為晨線，反之，為昏線。
　　三、太陽高度
　　太陽高度是太陽高度角的簡稱，表示太陽光線對當地地平面的傾角。任一瞬間，地球各地所處的晝夜狀態可以用太陽高度來表達。在晝半球上的各地，太陽高度大于0，即太陽在地平線之上；在夜半球上的各地，太陽高度小于0，即太陽在地平線之下；在晨昏線上的各地，太陽高度等于0，即太陽剛好位于地平線上。太陽高度日變化：不同緯度的太陽高度日變化曲線差異很大，緯度越低，日變化越大；緯度越高，日變化越小；夏季日變化大，冬季日變化小。在南北極圈內有極晝現象時，太陽高度均大于0；有極夜現象時，太陽高度均小于0。正午太陽高度是一天中最大的太陽高度，即當地地方時12點時的太陽高度。由于太陽直射點的移動，不同緯度的正午太陽高度大小不等；在南北回歸線間（包括回歸線上）正午太陽高度可達90°，其他緯度均小于90°。
　　四、晝夜交替周期與地球自轉周期的差異
　　晝夜交替周期，即太陽高度的日變化周期為24小時，叫做一個太陽日，與地球自轉的真正周期，一個恒星日即23小時56分4秒不同，為什么會產生兩種不同的周期呢？主要是由于參照物不同，便產生兩種時間長短不同的周期。地球自轉一周360°，所需時間是23小時56分4秒，它是以天空中除太陽以外的某一顆遙遠的恒星為參照物，即天空中的某一恒星連續兩次經過地球某地上中天的時間間隔，這是地球自轉的真正周期。但是， 地球畢竟是太陽系中的成員，地球上晝夜的形成以及晝夜的不斷更替，均是以太陽作為參照物，由于地球在自轉的同時還在繞太陽作公轉運動，一個太陽日，地球要轉過360°多一點，所以時間上比恒星日多3分56秒，即59′角度。如當地某晚北京時間20時天空中某一顆恒星在頭頂，問：第二天該恒星在什么位置？（偏西59′角度）。
　　太陽日制約著人類的起居作息，因而被作為基本的時間單位。此外，太陽日時間不長，使整個地球表面增熱和冷卻不致過分劇烈，從而保證了地球上生命有機體的生存和發展。這一意義，可通過地球與月球的表面溫度比較來理解。在這里我們不考慮地球上大氣作用，月球自轉周期與公轉周期相同，為27.32天，白天面向太陽的月面時間長，在陽光照射的地方，溫度可達127°，而到了夜晚，背著太陽的月面時間也長，溫度卻降到-183°，這就使得月球表面晝夜溫差比地球上大得多。因此，地球上生命有機體能得以生存和發展就不足為奇了，這是地球的一大優越性。
　　（江蘇省金壇市華羅庚實驗學