自制教具演示晝夜長短變化

在現實的教學之中，有些抽象難懂的知識較難講解，學生更是難以理解。如晝夜長短的變化。下面我給大家介紹一種自己在教學中常用的方法，可直觀形象地向學生演示晝夜長短的變化，使學生可以輕松弄懂。

一 教具準備

用硬紙板制作一個半圓，找一根直竿，直竿長度為半圓半徑的3倍左右。然后把直竿如圖1一樣固定在半圓紙板上。

演示前須復習的必備知識：（1）太陽直射點的周年移動規律；（2）晝夜半球之分；晝夜半球的分界線：晨昏線（晨昏圈）；（3）晝弧與晝長的知識，夜弧與夜長的知識；（4）太陽直射光線直射地表并指向地心，且始終與晨昏圈平面保持垂直（要讓學生理解這一點，可引導學生把任何一個光照圖中太陽直射光線延長，看看是不是指向地心，并與晨昏線垂直，如圖2），所以太陽直射點一移動，太陽直射光線就跟著擺動（相對地球而言）；太陽直射光線一擺動，晨昏圈就跟著擺動，從而引起晝夜長短的變化。

圖1 教具 圖2 太陽光垂直晨昏圈平面

二 演示

第一，在黑板上畫一個地球（地球的半徑一定要與前面制作的教具中半圓紙板的半徑相等），并畫上兩分兩至日的太陽直射光線，以及太陽直射點（即直射光線）的周年移動方向，如圖3。

第二，將前面制作的教具覆蓋在上面畫的地球上（如圖4）。向學生講解：圖中半圓紙板代表夜半球，沒有被半圓紙板覆蓋的另一半就是晝半球了，半圓紙板的直徑AOB就是晨昏線。半圓紙板上的直桿此時正與夏至日的直射光線重合，我們就始終用它代表太陽直射光線，它的移動就代表太陽直射點（即太陽直射光線）的移動。

引導學生觀察并認識：此時北半球某緯度的晝弧（晝長）為圖中的L1，南半球同緯度的晝弧（晝長）為圖中的L2。

引導學生思考：過了夏至日，隨著太陽直射點南移，圖

中L1與L2會發生怎樣的變化。

圖3 太陽直射點 圖4 教具覆蓋圖與夏至

移動示意圖 日晝夜長短示意圖

第三，演示從夏至日到秋分日再到冬至日，隨著太陽直射點南移，北半球晝越來越短，南半球晝越來越長，方法如下：以半圓紙板的圓心O點為旋轉點，按順時針方向旋轉教具，這時可直觀形象地看到隨著直射點（即直射光線，也就是代表直射光線的直桿）向南移動，晨昏線AOB也跟著按順時針方向轉動，北半球某緯度的晝弧L1（即晝長）不斷縮短，南半球某緯度的晝弧L2（即晝長）不斷增長。當直射點（即直射光線，也就是代表直射光線的直桿）移到赤道上時，L1=L2，全球晝夜平分，如圖5。

圖5 秋分日晝夜長短示意圖 圖6 冬至日晝夜長短示意圖

按前面的方法繼續轉動教具，直射點（即直射光線，也就是代表直射光線的直桿）繼續南移，晨昏線AOB繼續隨著按順時針方向轉動，北半球某緯度的晝弧L1（即晝長）繼續不斷縮短，南半球某緯度的晝弧L2（即晝長）繼續不斷增長。當直射點（即直射光線，也就是代表直射光線的直桿）移到南回歸線時，L1縮到了最短，表示北半球晝達到一年中最短；L2增到了最長，表示南半球晝達到一年中最長。如圖6。

第四，演示從夏冬至日到春分日再到夏至日，隨著太陽直射點的北移，北半球晝越來越長，南半球晝越來越短，方法同上，只不過旋轉教具的方向由上面的按順時針方向旋轉變為按逆時針方向旋轉。

用這個方法還可直觀形象地演示南北極圈內極晝極夜范圍的大小變化，也可直觀形象地演示南北半球正午太陽高度角的變化。

〔責任編輯：肖薇〕