用圖解法突破“特殊時間太陽方位”的教學難點

黃本濤龍小艷

（1. 巴東縣第一高級中學, 湖北 恩施 444300; 2. 巴東縣民族實驗中學, 湖北 恩施 444324）

用圖解法突破“特殊時間太陽方位”的教學難點

黃本濤1龍小艷2

（1. 巴東縣第一高級中學, 湖北 恩施 444300; 2. 巴東縣民族實驗中學, 湖北 恩施 444324）

由于受空間想象能力和認知能力的局限，地球運動中有關太陽方位的知識常常成為高中學生學習過程中無法逾越的鴻溝；同時，由于該知識點與每一個學生的日常生活密切相關，且應用廣泛，在各類考試中出現頻率較高，因而也是教師教學過程中的重點和難點。那么，在教學實踐中，如何才能讓學生準確理解、掌握并能熟練運用與太陽方位相關的基本知識、基本原理和基本規律，避免教師僅僅讓學生直接記住相關結論，而忽視與其相關的結論的獲得過程這類違背新課程改革理念的現象出現在地理課堂呢？筆者在教學過程運用圖解法，有效地幫助學生突破了“特殊時間太陽方位”這一難點。

一、日出日落時太陽的方位

在晨昏圈上，太陽高度角為0°，即太陽位于地平線上，晨昏線上各地正發生著日出或日落現象（其中晨線上各地正在日出，昏線上各地正在日落）。一年中，全球不同區域日出或日落時太陽的方位會因太陽直射點位置的不同而發生變化，具體表現為以下三點。

（1）二分日，太陽直射赤道，全球各地除南北極點外，太陽均從正東升起(如圖1所示)，正西落下（如圖2所示）；南極點處太陽全天24小時太陽均位于正北方地平線上，北極點處太陽全天24小時均位于正南方地平線上。

圖1

圖2

（2）當太陽直射北半球時，全球除極晝極夜區外，太陽均從東北升起（如圖3所示），西北落下（如圖4所示）。在北半球極晝區，剛好出現極晝現象的緯線上各點地方時為0點時，太陽從正北升起，24小時后又從正北落下；該緯線以北的區域全天太陽均位于地平線之上，不存在日出日落現象。南半球剛好出現極夜現象的緯線上各點地方時為12點時，太陽位于正北方地平線上，地方時12點后，太陽又立刻從正北方降落到地平線以下；該緯線以南的區域，全天太陽均位于地平線以下，也不存在日出日落現象。

圖3

圖4

（3）當太陽直射南半球時，全球除極晝極夜區位，太陽均從東南升起（如圖5所示），西南落下（如圖6所示）。在南半球極晝區，剛好出現極晝現象的緯線上各點地方時為0點時，太陽從正南升起，24小時后又從正南落下；該緯線以南的區域全天太陽均位于地平線之上，不存在日出日落現象。北半球剛好出現極夜現象的緯線上各點地方時為12點時，太陽位于正南方地平線上，地方時12點后，太陽又立刻從正南方降落到地平線以下；該緯線以北的區域，全天太陽均位于地平線以下，也不存在日出日落現象。

圖5

圖6

二、地方時為12點時太陽的方位

地球上某地地方時為12點時太陽的方位取決于太陽直射點的位置及該地與太陽直射點的相對位置關系。

當太陽直射赤道時，如圖7所示，若觀測者位于赤道，正午時太陽位于觀測者頭頂；赤道以北的區域（北極點除外），正午時太陽位于觀測者正南方的天空，北極點正午時太陽位于觀測者正南方的地平線上；赤道以南的區域（南極點除外），正午時太陽位于觀測者正北方的天空，南極點正午時太陽位于觀測者正北方的地平線上。

圖7

當太陽直射北半球時，如圖8所示，若觀測者位于北半球的太陽直射點，正午時太陽位于觀測者頭頂；若觀測者位于太陽直射點以北的北半球區域，正午時太陽位于觀測者正南方的天空；若觀測者位于太陽直射點以南的區域（南半球極夜區除外），正午時太陽位于觀測者正北方的天空，南半球剛好出現極夜現象的緯線正午時太陽位于正北方的地平線上。

圖8

圖9

當太陽直射南半球時，如圖9所示，若觀測者位于南半球的太陽直射點，正午時太陽位于觀測者的頭頂；若觀測者位于太陽直射點以北的區域（北半球極夜區除外），正午時太陽位于觀測者正南方的天空，北半球剛好出現極夜現象的緯線正午時太陽位于正南方的地平線上；若觀測者位于太陽直射點以南的南半球區域，正午時太陽位于觀測者正北方的天空。

綜合上述分析不難發現，地球上某地一年中正午時太陽的方位呈現出如下規律：在非極夜區，當某地位于太陽直射點所在緯線上時，正午時太陽位于觀測者的頭頂；當某地位于太陽直射點所在緯線以北時，正午時太陽位于觀測者正南方的天空；當某地位于太陽直射點所在緯線以南時，正午時太陽位于觀測者正北方的天空。北半球某地，若剛好出現極夜現象，正午時太陽位于觀測者正南方的地平線上；南半球某地，若剛好出現極夜現象，正午時太陽位于觀測者正北方的地平線上。

三、極晝區地方時為0點和12點時太陽的方位

當太陽直射點不在赤道上時，北極地區或南極地區就會出現極晝現象。在不同半球的極晝區，太陽高度角全天均大于或等于0°，即太陽一天24小時均位于地平線及其以上。南北半球極晝區地方時為0點和12點時太陽的方位存在著顯著差異，具體表現為：

（1）在北半球極晝區，如圖10所示，當地方時為0點時，太陽位于觀測者正北方的天空（剛好出現極晝現象的緯線太陽位于正北方的地平線），當地方時為12點時，太陽位于觀測者正南方的天空。

（2）在南半球極晝區，如圖11所示，當地方時為0點時，太陽位于觀測者正南方的天空（剛好出現極晝現象的緯線太陽位于正南方的地平線），當地方時為12h時，太陽位于觀測者正北方的天空。

圖10

圖11

運用圖解法講授“特殊時間太陽方位”這一難點知識，能有效克服學生因認知能力和空間想象能力不足而造成的客觀學習困難；同時，老師只要在邊畫圖、邊講述的過程中教會學生分析問題的能力以及繪圖的技巧，真正做到“授人以漁”，而不是“授人以魚”，只需讓學生記住相關結論，就能讓學生在面對和解決該類問題時從容應對、得心應手，不再有畏難情緒。