“地球公轉(zhuǎn)的地理意義”活動(dòng)教學(xué)建議（魯教版）

李飛

地球運(yùn)動(dòng)包括地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，這部分內(nèi)容是高中地理教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的空間思維要求很高?！暗厍蚬D(zhuǎn)的地理意義”作為高中地理重要的基礎(chǔ)理論，是高考的高頻考點(diǎn)和得分率較低的知識(shí)點(diǎn)。因此，設(shè)置科學(xué)合理的探究活動(dòng)，將有助于學(xué)生理解知識(shí)和增強(qiáng)學(xué)生對(duì)宇宙環(huán)境的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。本文以魯教版高中地理必修一為例，淺談關(guān)于“地球公轉(zhuǎn)的地理意義”一節(jié)的活動(dòng)教學(xué)建議?！暗厍蚬D(zhuǎn)的地理意義”是魯教版必修一第一章第三節(jié)的內(nèi)容，主要講述地球公轉(zhuǎn)的一般特征、黃赤交角、太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)、正午太陽(yáng)高度的變化、晝夜長(zhǎng)短的變化、四季更替、五個(gè)熱量帶等內(nèi)容。這部分內(nèi)容看似抽象，學(xué)生難以理解，但實(shí)際又與生活中的一些自然現(xiàn)象密切相關(guān)，因此活動(dòng)設(shè)計(jì)既要參照教材內(nèi)容，又要立足課標(biāo)，以活動(dòng)、思考、練習(xí)、活動(dòng)后續(xù)來(lái)引領(lǐng)課堂教學(xué)內(nèi)容。

一、課標(biāo)要求和活動(dòng)建議

課標(biāo)要求：分析地球運(yùn)動(dòng)的地理意義。

活動(dòng)建議：運(yùn)用教具、學(xué)具或通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，演示地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)，解釋晝夜更替與四季形成的原因。

Ⅰ.以小組為單位，利用地球儀，每組選兩人為一個(gè)演示組，采用組合動(dòng)態(tài)演示的方式，演示并表述地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。通過(guò)演示和分析對(duì)比教材“地球的公轉(zhuǎn)”引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)地球公轉(zhuǎn)的軌道、方向和速度特征，從中認(rèn)識(shí)并表述公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生探究天體運(yùn)行規(guī)律的熱情。

Ⅱ.利用“虛擬三維地球儀”軟件，虛擬地球的繞日公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析對(duì)比教材“二分二至?xí)r地球的位置”圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察地球繞日公轉(zhuǎn)時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)的變化。利用軟件繼續(xù)動(dòng)態(tài)演示地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)分析教材“黃赤交角”圖引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考：無(wú)黃赤交角存在時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)位置在哪里？黃赤交角度數(shù)發(fā)生變化時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)運(yùn)動(dòng)緯度范圍如何變化？（理解黃赤交角的存在，是弄清晝夜長(zhǎng)短變化和正午太陽(yáng)高度變化的關(guān)鍵）

Ⅲ.通過(guò)分析對(duì)比教材“春分日和秋分日不同緯度的正午太陽(yáng)高度”圖，掌握“正午太陽(yáng)高度的變化”。教師首先指導(dǎo)學(xué)生讀圖明確太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度的概念，幫助學(xué)生由直觀的感性認(rèn)識(shí)上升到理性的邏輯思維，并歸納出一般規(guī)律：①太陽(yáng)高度即太陽(yáng)高度角，正午太陽(yáng)高度即當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)的太陽(yáng)高度，為一天中太陽(yáng)高度的最大值，但不一定為90°；②晝半球：太陽(yáng)高度>0°；夜半球：太陽(yáng)高度<0°；晨昏線：=0°；③太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線的正午太陽(yáng)高度最大為90°；④任意三地正午太陽(yáng)高度：同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯線向南北兩側(cè)遞減。

Ⅳ.利用Flash動(dòng)態(tài)圖演示正午太陽(yáng)高度的變化，通過(guò)分析對(duì)比教材“北半球某地不同日期正午太陽(yáng)高度的變化”圖，引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：同一地點(diǎn)正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)有規(guī)律地發(fā)生變化。

Ⅴ.通過(guò)分析對(duì)比教材“陽(yáng)光花園小區(qū)正午陽(yáng)光變化示意圖”，分析趙亮家人的困惑。同時(shí)組織學(xué)生通過(guò)事先收集的圖文資料，談?wù)勛约核赖哪暇┠男┬^(qū)由于樓間距不夠，導(dǎo)致低層住戶采光困難的現(xiàn)象和實(shí)例，并分組討論城市小區(qū)建設(shè)如何實(shí)現(xiàn)土地利用程度最大化與樓層充分采光的問(wèn)題？（可以采用辯論的形式闡述觀點(diǎn)）

Ⅵ.通過(guò)對(duì)比分析教材“晝弧和夜弧”圖，指導(dǎo)學(xué)生讀圖明確晝弧夜弧的概念及意義。播放動(dòng)畫“春分—夏至的變化”，并通過(guò)對(duì)比分析教材“二分二至日不同緯度晝夜長(zhǎng)短”圖和“不同地點(diǎn)的晝夜長(zhǎng)短變化”圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考下列問(wèn)題：①此時(shí)，北半球的晝夜長(zhǎng)短情況如何？②晝夜長(zhǎng)短和緯度高低有何關(guān)系？③極晝范圍如何變化？此后情況又如何？繼續(xù)播放動(dòng)畫，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)晝夜長(zhǎng)短變化的規(guī)律，同時(shí)教師提供南京和北京最近三天的日出日落時(shí)間進(jìn)行佐證。

Ⅶ.通過(guò)閱讀教材“四季的劃分”知識(shí)窗，引導(dǎo)學(xué)生理解四季的意義，區(qū)別天文四季的劃分、北溫帶許多國(guó)家的劃分和我國(guó)四季的劃分。利用“虛擬三維地球儀”軟件演示地球的公轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考四季形成的原因。

Ⅷ.對(duì)比分析教材“五帶的劃分”圖，引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考五帶劃分的依據(jù)。這個(gè)問(wèn)題相對(duì)比較開放，地球五個(gè)熱量帶劃分的依據(jù)從直觀的感性認(rèn)識(shí)來(lái)看：取決于回歸線和極圈的緯度、有無(wú)陽(yáng)光直射現(xiàn)象、有無(wú)極晝極夜現(xiàn)象。從理性的邏輯思維分析來(lái)看：地球的五個(gè)熱量帶實(shí)際上是不同緯度地區(qū)所獲得的太陽(yáng)輻射能的差異，是太陽(yáng)輻射能緯度分布不均的體現(xiàn)。

二、課堂活動(dòng)組織和實(shí)施

活動(dòng)1：地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一般特征

【活動(dòng)內(nèi)容】通過(guò)分組動(dòng)態(tài)演示和讀圖，認(rèn)識(shí)并表述地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

【活動(dòng)形式】以小組為單位，采用組合動(dòng)態(tài)演示、讀圖對(duì)比分析，分組展示，其他小組代表點(diǎn)評(píng)并指出問(wèn)題或不足。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)學(xué)生的親自操作和演示，激發(fā)學(xué)生的求知欲和好勝心，訓(xùn)練思維，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析和歸納總結(jié)的能力。

【理論依據(jù)】按照維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論，學(xué)習(xí)者的問(wèn)題解決能力，不僅在作為成年人的教師和一定的專家指導(dǎo)下，而且在有更高能力的伙伴存在的場(chǎng)合，能夠提升到更高的發(fā)展水準(zhǔn)。在活動(dòng)過(guò)程中，開展合作學(xué)習(xí)，通過(guò)其他小組的評(píng)議，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

【活動(dòng)練習(xí)】歸納總結(jié)地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的一般特點(diǎn)（表1）。

【活動(dòng)后續(xù)】思考：北半球夏半年的日數(shù)是186天，冬半年的日數(shù)是179天，造成這種日數(shù)差異的原因是什么？

活動(dòng)2：太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)

【活動(dòng)內(nèi)容】觀察地球公轉(zhuǎn)時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)的變化。

【活動(dòng)形式】利用“虛擬三維地球儀”軟件，通過(guò)讀圖分析對(duì)比，理解黃赤交角，歸納總結(jié)太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

【設(shè)計(jì)意圖】運(yùn)用軟件動(dòng)態(tài)演示地球運(yùn)動(dòng)，變抽象為直觀，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

【理論依據(jù)】建構(gòu)主義認(rèn)為人的學(xué)習(xí)是一種情境認(rèn)知，情境認(rèn)知不是封閉于個(gè)人頭腦之中的認(rèn)知過(guò)程，而是同周遭環(huán)境中的工具、符號(hào)、語(yǔ)言等媒體和功能性資源的交互作用之中生成的認(rèn)知過(guò)程。運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件模擬地球運(yùn)動(dòng)，提供逼真的地球公轉(zhuǎn)情景，為學(xué)生的自主和小組合作學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)條件。

【活動(dòng)練習(xí)】太陽(yáng)直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動(dòng)（表2）。

太陽(yáng)直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)的根本原因是____________。

【活動(dòng)后續(xù)】觀察并思考：無(wú)黃赤交角存在時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置在哪里？黃赤交角度數(shù)發(fā)生變化時(shí)，太陽(yáng)直射點(diǎn)運(yùn)動(dòng)緯度范圍如何變化？

活動(dòng)3：正午太陽(yáng)高度的變化

【活動(dòng)內(nèi)容】通過(guò)讀圖分析和Flash動(dòng)態(tài)圖的演示，明確太陽(yáng)高度和正午太陽(yáng)高度的概念，歸納總結(jié)正午太陽(yáng)高度隨季節(jié)變化的規(guī)律。

【活動(dòng)形式】學(xué)生觀察教材圖和Flash動(dòng)態(tài)圖，以小組為單位進(jìn)行搶答，其他小組進(jìn)行評(píng)議。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)Flash動(dòng)態(tài)圖創(chuàng)設(shè)“逼真”的情境，開展合作學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)系統(tǒng)性和規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

【理論依據(jù)】巴班斯基的教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化理論認(rèn)為，在現(xiàn)代學(xué)校中，教育教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化即選擇這樣的一種教學(xué)方法，它能使教師和學(xué)生在花費(fèi)最少的必要時(shí)間和精力的情況下獲得最好的效果。這個(gè)活動(dòng)的設(shè)計(jì)就是充分利用多媒體動(dòng)態(tài)演示和學(xué)案教學(xué)優(yōu)化組合的教學(xué)方法，讓學(xué)生先觀察思考，再分析總結(jié)，完成學(xué)案，再由教師和學(xué)生評(píng)議，實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)。

【活動(dòng)練習(xí)】正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律。

（1）緯度變化規(guī)律：同一時(shí)刻，正午太陽(yáng)高度由_____________向南北兩側(cè)遞減。

（2）季節(jié)變化規(guī)律：

a.夏至日：直射_____________，_____________正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值；_____________（赤道以_____________）達(dá)到最小值。

b.冬至日：直射_____________，_____________正午太陽(yáng)高度達(dá)到一年中的最大值；_____________（赤道以_____________）達(dá)到最小值。

c.春秋分日：太陽(yáng)直射_____________，正午太陽(yáng)高度從_____________向_____________ 遞減。

【活動(dòng)后續(xù)】開展課外地理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行正午太陽(yáng)高度（角）的測(cè)量，并撰寫測(cè)量報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)地理的興趣和實(shí)踐創(chuàng)新能力。

活動(dòng)4：正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律的應(yīng)用

【活動(dòng)內(nèi)容】通過(guò)具體案例，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分析低樓層住戶采光不足的問(wèn)題。

【活動(dòng)形式】搜集資料和照片，走訪調(diào)查，通過(guò)具體的案例，分組討論并展示。采用自由辯論的形式，闡述如何實(shí)現(xiàn)城市小區(qū)建設(shè)土地利用程度最大化與樓層充分采光的問(wèn)題？

【設(shè)計(jì)意圖】從學(xué)生的日常生活和體驗(yàn)入手，使學(xué)生對(duì)正午太陽(yáng)高度的變化規(guī)律有更加直觀的感性認(rèn)識(shí)，體會(huì)生活中的地理知識(shí)運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性，增強(qiáng)學(xué)生關(guān)心城市建設(shè)的鄉(xiāng)土情感和熱愛(ài)生活的意識(shí)。

【理論依據(jù)】皮亞杰的認(rèn)知發(fā)生理論認(rèn)為智力是有機(jī)體主動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的一種基本生命功能，認(rèn)知與環(huán)境之間產(chǎn)生一種平衡和諧的關(guān)系就是有機(jī)體智慧活動(dòng)的目標(biāo)。該活動(dòng)設(shè)計(jì)通過(guò)聯(lián)系日常生活，實(shí)現(xiàn)個(gè)體通過(guò)所學(xué)知識(shí)解釋已有的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

【活動(dòng)練習(xí)】

我國(guó)很多地區(qū)居民樓頂安裝的太陽(yáng)能熱水器，它的感光板為什么是傾斜放置的？不同季節(jié)，傾斜角度應(yīng)如何調(diào)整？

活動(dòng)5：晝夜長(zhǎng)短的變化

【活動(dòng)內(nèi)容】通過(guò)讀圖和動(dòng)畫演示，明確晝弧夜弧的概念及意義，歸納總結(jié)晝夜長(zhǎng)短變化的規(guī)律。

【活動(dòng)形式】通過(guò)讀圖、觀察分析對(duì)比、動(dòng)畫演示，自主學(xué)習(xí)，歸納晝夜長(zhǎng)短的變化規(guī)律。

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、對(duì)比、分析、歸納的能力，掌握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。

【活動(dòng)練習(xí)】晝夜長(zhǎng)短及晝夜長(zhǎng)短的變化。

（1）春分、秋分日南京的晝夜長(zhǎng)短狀況：_____________。

（2）赤道上晝夜長(zhǎng)短狀況：__________________________。

（3）晝夜長(zhǎng)短的變化：太陽(yáng)直射點(diǎn)所在半球，晝_____________夜_____________，且緯度越高，晝_____________。

（4）夏至日晝長(zhǎng)達(dá)一年中最大值的緯度范圍是_____________。

【活動(dòng)后續(xù)】世界上有些國(guó)家為何夏季時(shí)采用夏令時(shí)工作制？

活動(dòng)6：四季的更替

【活動(dòng)內(nèi)容】通過(guò)閱讀教材和“虛擬三維地球儀”軟件的演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考四季形成的原因。

【活動(dòng)形式】學(xué)生閱讀教材，通過(guò)“虛擬三維地球儀”的動(dòng)態(tài)演示，觀察思考，完成思維導(dǎo)圖并搶答。

【設(shè)計(jì)意圖】運(yùn)用思維導(dǎo)圖總結(jié)地球公轉(zhuǎn)的地理意義，便于學(xué)生整體把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，提高學(xué)生綜合分析能力。

【理論依據(jù)】“精致理論”認(rèn)為，如果信息要在記憶中存儲(chǔ)下來(lái)，并與記憶中原有的信息相聯(lián)系，學(xué)習(xí)者便必須從事對(duì)某種材料的認(rèn)知重組或精致?；顒?dòng)過(guò)程中，通過(guò)搶答的方式，并讓搶答的學(xué)生向其他學(xué)生解釋成因，從而提高學(xué)習(xí)效率。

【活動(dòng)練習(xí)】完成圖1所示框圖。

活動(dòng)7：五帶的劃分

【活動(dòng)內(nèi)容】對(duì)比分析教材“五帶的劃分”圖，觀察并思考：五帶是如何劃分的？

【活動(dòng)形式】學(xué)生讀圖，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行搶答，其他同學(xué)進(jìn)行評(píng)議。

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生讀圖析圖和綜合分析問(wèn)題的能力。

【活動(dòng)練習(xí)】

（1）五帶劃分的界線：_____________和_____________。

（2）五帶：南北寒帶、南北溫帶、_____________。

（3）我國(guó)大部分地處_____________，小部分地處_____________，沒(méi)有_____________。

（4）五帶中有陽(yáng)光直射現(xiàn)象的是_____________，有極晝極夜現(xiàn)象的是_____________，四季分明的是_____________。

【活動(dòng)后續(xù)】思考：如果黃赤交角變大、變小、或不存在的話，地球上還有沒(méi)有熱量帶？如果存在，熱量帶的緯度范圍又將如何變化？