恒星日和太陽日的含義與區別,對高一學生來說真是個難點,特別是人教版第13頁的圖1.15很難理解。舊版的人教版教材就有這個部分,當時學校沒有多媒體設備,只有靠自己講了,那時我在黑板上又是講來又是畫,很是費勁,學生估計也沒多少人聽得懂,最后采取死記,通過多做題目來解決它。學生通過模仿總算會做有關題目了,我算是松了一口氣,安慰自己說學生總算會了(天知道有多少人真正懂)。2000年后的人教版教材刪掉了這部分內容,難點“解決”了,心中暗自高興。但新課標后的人教版教材這一難點又出現了,如何突破這個難點,幫助學生理解教材上那幅圖?我做了一些嘗試,取得了良好的效果。
這部分內容要用到地球公轉的知識,而公轉是在后面才學的,于是我把教材內容作了一些調整。把地球的自轉和公轉并列起來講,引領學生學完自轉公轉概念、方向、速度和周期后,并適當補充了學生物理沒有學到的圓周運動方面的知識,再進行恒星日和太
陽日的含義和區別的教學,這樣學生接受起來難度明顯降低了。
【教學展示】
首先,我讓一個學生上講臺來扮作地球,把前排第一個同學當作太陽,把最后排的一個同學當作恒星(讓扮作太陽和恒星的同學在一條直線上)。我讓講臺上站立的學生在原地面對著太陽和恒星轉了一圈。
師:剛才這個同學做了什么運動?(問學生1)
生1:自轉運動。
師:剛才他轉了一圈,是不是一個自轉周期?(繼續問學生1)
生1:是,他剛才開始是臉對著這兩個同學的,自轉了一圈后,臉還是對著他們倆,所以是一個自轉周期。
師:現在他們分別是地球、太陽和恒星,那剛才是地球自轉的周期嗎?(問學生2)
生2:不是。
師:怎么不是?(繼續問學生2)
生2:地球在原地轉了一圈,與實際不符,應該是圍繞太陽邊公轉邊自轉的,所以,不像是自轉周期。
師:不像是?那準確地來說就不是了?
生2:對,不是。
師:那下面讓他(地球)來邊自轉邊公轉給我們看一下,什么是真正的地球自轉周期吧。
師:(問全體學生)請問他馬上要做自轉和公轉的方向分別是
什么?
生:都是自西向東。
學生(地球)慢慢地邊自轉邊公轉演示起來。
師:你(扮地球的學生)首先看到的是太陽還是恒星?
學生(地球):是恒星。然后才看到太陽。
師:(問全體學生)請問,剛才地球的臉首先是對著哪個,然后對著哪個?
生:先是對著恒星,然后對著太陽。
師:出現什么情況了?
生:兩者有時間差了。
師:(問全體學生)大家考慮到沒有,剛才地球在原地轉動,即只有自轉而沒有公轉的時候,有這個時間差嗎?
生:沒有。
師:(問全體學生)那出現這個時間差的原因應該就是?
生:因為地球在自轉的同時還在繞日公轉。
師:那就是說,我們選擇太陽作為參考點來研究地球自轉的周期合不合適?(問學生3)
生3:不太合適,因為這個參考點相對地球動起來了,參考點應該不動才行。最好能找個靜止的參考點。
師:能找到嗎?找找看。
生3:我找不到。
師:事實,哲學告訴我們,運動是絕對的,靜止是相對的,我們不可能在宇宙中找到一個絕對靜止的物體來作為地球自轉的參考點,但我們可以找相對靜止的物體來做參考點。
師:我們讓地球再演示一下運動,我們注意看并且比較一下,分別以太陽和恒星作為參考點,地球的哪個相對位置移動少一些?
地球(學生)又演示一遍。
生:恒星作為參考點時,地球相對位置移動小了一些。
師:你覺得為什么呢?(問學生4)
生4:恒星相對太陽離地球遠了一些。
師:那如果我們把隔壁班最后的那個學生作為參考點,會怎么樣呢?
生4:地球的相對位置移動會更小一些。
師:如果我們再選擇更遠的一個學生或者什么物體作為恒星,作為我們研究地球自轉的參考點呢?
生4:那地球的相對位置移動就會很小了。
師:那要選擇很遠很遠的一個物體作為參考點呢?
生4:那可能就很難看出來地球的相對位置移動了。
師:當我們選擇無窮遠處的物體作為參考點,地球自轉的相對位置移動就可以忽略了,看起來就像我們第一次做的演示一樣,地球在原地自轉一圈了。
在這我們還要特別注意的是,我們在晴朗的夜里感覺月光是平
行的。其實,月亮離我們只有38萬千米左右,離無窮遠差遠了。離我們越遙遠的恒星發來的光越接近平行。類推起來就是如果離我們是無窮遠的恒星發來的光就是無限接近平行了。
師:(問全體學生)現在我們能確認恒星日和太陽日哪個更接
近地球自轉的真正周期了吧?
生:太陽日比恒星日長了點兒。
師:太陽日為什么比恒星日長呢?
生:地球多轉了一會兒。
師:下面請同學們自己親自扮演地球,請另兩位同學扮演太
陽、恒星,演示一下太陽日、恒星日。親身體驗一下什么是太陽日,什么是恒星日。
學生在教室里演示起來,同時教師在黑板上把書上的太陽日和恒星日的圖畫出來。
師:(問全體學生)下面我們來看這個多轉的角度是多少?
師:遙遠的恒星照在地球開始位置和現在位置的光,兩者是什么關系?(問全體學生)老師在問的時候結合黑板上畫的圖來講、問。
生:平行。
師:很好,那么以地球現在的位置為頂點連接太陽和恒星為兩邊的夾角和以太陽為頂點連接一開始地球所在的點和現在地球所在的位置(即連接圖上的E1、E3)為兩邊的夾角,這兩個角是什么關系?(問全體學生)。
生:是兩條平行線間的內錯角,相等。
師:當我們把地球公轉的軌道看作是一個圓的話,這個角度等于多少呢?(問學生5)。
生5:一年365天,轉了360度,約1度不到,59分。
師:那地球自轉多出來59分的角度,要花多少時間呢?大家思考時,注意一個太陽日為24小時。(問學生6)
生6:地球大約24小時轉360度,轉1度要花4分鐘,轉59分角度是3分56秒。
師:恒星日為多少?
生6:24小時減去3分56秒,為23小時56分4秒。
師:很好,我們再看黑板上面的圖,從圖上來理解太陽日與恒星日的區別(講解略)。
師:大家掌握得很好,下面再請大家思考一個問題,如果地球自轉方向是自西向東的,而地球的公轉方向是自東向西的,兩者運動方向相反,太陽日與恒星日又有什么不同?大家演示一下看看。
學生基本能理解,這種情況下的太陽日比恒星日短,相差還是3分56秒的時間。
【教學反思】
1.讓學生參加到教學活動的過程中來,既能調動學生學習的積極性,又能突破難點,提高課堂效率,是一舉兩得的事。引導學生參與課堂教學也體現了新課改的精神。
2.本節課涉及不少陌生的物理、地理名詞,如果完全放手讓學生去演示,學生還是很難順利完成的,這時要求教師對學生進行適當的引導,對一些知識進行必要的鋪墊講解,搬掉一些不必要的知識攔路虎,這樣就能更好地突出教師的主導地位和學生的主體
地位。
3.不少農村中學現在還沒有裝備好多媒體設備前,教師該怎么辦呢?我們要充分利用我們的聰明才智和學生積極參與教學活動的熱情,讓學生在課堂上真正動起來,即使沒有多媒體設備也能較好地突破一些教學難點,提高課堂效率。
4.學生參與課堂教學往往會流于形式,表面熱鬧,教學中要注意演示與繪圖相結合。教師要引導學生將知識由感性認識向理性認識提高。
(作者單位 江蘇省南京市六合區教研室)