第三节地球的绕日运动
教材分析:
本节内容主要讲述地球公转及地球运动效应,包括地球公转特征、正午太阳高度变化、昼夜长短变化和五带的划分。考虑到地球绕日运动比自转更为复杂、宏观和抽象,教材尽可能从生活经验入手引导学生进行新知识的学习,即探究抽象的空间原理,如从生活中常见的现象---杆影的变化,引导学生思考杆影的方向和长度变化与什么因素有关。也就是通过一个个设臵的环节,可以是模拟实验,也可以是直观的动态课件,通过这么多手段,重在让学生能把这么复杂的知识点和原理清晰化、明朗化。
个人认为本节的重难点就集中在正午太阳高度的变化原理上,所以这里需要的是成功的演示和分析,要给学生充分的自学准备,给予充分的时间和探讨、整理、思考的时间和力度!教师在讲解上一定要清晰和到位。而在昼夜长短变化部分,教材利用图表制度、模型、并结合学生的生活经验,分析全球的昼夜长短变化,五带划分相对而言学生容易理解,相对来讲学生也比较感兴趣一些,好好利用这一点让学生的积极性达到发挥。
教学目标:
1、知识目标:了解地球公转的方向、周期、地轴倾斜等基本特征。
了解地球公转运动产生的正午太阳高度变化、昼夜长短变化、五带划分等地
理现象。
2、技能目标:能在教师指导下,通过地球仪模拟演示,简要解释在观测杆影和读图等观察
方式中发现的地理现象。
培养学生观察、比较、分析、整理的综合能力。
训练学生读图的技能,学会自己板画结合分析的习惯和能力。
训练学生动手实验的能力,提高他们的实验技能。
3、情感目标:通过分析生活中司空见惯的现象中蕴藏的科学知识,使学生感受到科学就在
我们身边。
通过观察五带的特点与动物的分布,体会动物的形态特征与生活环境相适应
的观念。
体验到科学实验分析的重要性,使学生意识到科学素养、科学方法、科学精
神的具备对学习科学的重要性。
重视对生活现象的关注和利用,培养他们对实验科学的极大兴趣。
教学重点:
地球上正午太阳高度角的变化原因和测定;地球上五带的划分;地球公转的基本特征和意义。
教学难点:
地球公转的基本特征;昼夜长短变化的规律。
教学方法:
因为本节课内容多、难的特点,所以教师首先要具备非常丰富的整体知识,同时对学生的要求是能在家里做好充分的预习工作,最好能在家里把书上的实验模拟几次,多加体验。 在课堂上主要是基于学生的生活起点,把生活现象展现在学生面前,让学生来实验、分析、讨论是最重要的,教师应该是起画龙点睛的作用,做非常重要的点拨引导,特别是在语言上要简洁、到位、清晰,还有在教具准备上要很充分、很直观形象、可见度要大。 教具准备:
学生自带地球仪,教学中的每一个实验所对应的器材,课件,板画的相应器材。 课时安排:3课时
第一课时
教学过程:
一、引入:
日常生活中有一种大家都非常熟悉的现象:当你走过路灯的时候会有影子的出现。对于影子现象大家随处可见,能说说看吗?那么你们一天之中,影子有没有发生变化呢?----影子的长度、影子的方向!
那么今天就来了解影子发生变化的原因是什么呢?
二、新课:
(一)、观测杆影的启示:
讲述:光在同一种介质中是沿直线传播的,当碰到一个不透明的物体时,会在其背后留下该
物体的影子。
回忆:人在经过路灯的全过程中影子长度是怎么变化的?(老师要在黑板上画图)
当人靠近路灯时,影子会越来越短,当人远离路灯时,影子会变长。即离路灯近,影子短,离路灯远,影子长。(课件展示)
分析:当人从A到B时人的高度有变吗?路灯的高度有变吗?那么导致影子长度的变化问题
出在哪里呢?
离路灯远近转化成另一种说法:路灯光线与地面的夹角大小。
光线与地面夹角大,影子短;反之,影子长。
说明:影子长短的变化跟光线与地面的夹角有关。
讲述:刚才是物体动,发光物体不动,但是生活中有另一种情形的影子变化情况:物体不动,
发光物体动的现象。比如我们观测的树荫的移动;操场上旗杆的影子变动情况等。 这时候是太阳位臵在不断的变化引起的,一天中树荫会随太阳位臵的变化而发生变化旗杆的影子也一样。
观察:以杆子的影子情况为载体,展开分析讨论。(条件允许可以做个模拟的实验,利用粉
笔或铅笔和手电筒来模拟。)
展示图片分析:一天中随太阳的东升西落影子的位臵和长度发生了变化。
(1) 时间:早上8点 影子位臵:西北偏西
(2) 时间:早上10点 影子位臵:西北偏北
(3) 时间:正午 影子位臵:正北
(4) 时间:下午 影子位臵:东北
思考:一天中杆影的长度和位臵发生改变,最短的是什么时候,此时杆影朝什么方向?
-----正午,正北方向(正南方向)。
归纳:类比刚才的路灯现象,你觉得杆影的长度变化与什么因素有关?
杆子的长度有变吗?杆子位臵有移动吗?问题应该出在太阳身上,因为太阳的移动,导致太阳光与地面的夹角在变化。
板画:结合画图来了解影子变化的本质原因----当太阳照射到地面的时候,太阳的光线与地
面有个夹角,我们把这个夹角称为太阳高度角,简称太阳高度。(课件展示)
太阳高度角(太阳高度):太阳光与地面的夹角。
解释:夹角大就意味着太阳高度高。随着太阳的不断升起,太阳高度角会逐渐增大,到正午
时,太阳位于该地的正北或正南的时候,此时杆影就出现在正南或正北的方向,杆影最短,太阳光和地面的夹角是最大的。
如果刚好在杆的头顶,又会怎样?
----直射地面,这时的太阳高度角是多少?这是影子长度是多少呢?这时称太阳直射,,影子长度为零。射到地面的点就太阳直射点。结果太阳高度随太阳直射点向南北两测递减,影子也越来越长。
说明:不是每个地方都有太阳直射现象的,比如温州就没有,但一天中总有个最大的太阳高
度角,这个最大角度出现在什么时候?(正午),这个角叫正午太阳高度角。
结论:1、影子长度变化与太阳高度角相关!且正午时,太阳高度角最大,影子最短,此时
影子的朝向是正北或者正南。
鼓励:学生回家模拟进一步研究!
承接:刚才研究了太阳高度角在一天里不断变化的情况,那么一年中,同一地点,比如就我
们的温州实验中学广场西区操场,每天正午时太阳高度角是否相同呢?你能用什么方法或什么现象来证明你的猜想呢?
现象:(展示季节不同的光线图片)对比:同样是中午,夏天中午阳光晒到屋里浅,而冬天
要深,冬天大家喜欢晒太阳,在冬天坐着某个地方能晒到太阳,而到夏天可能晒不到了,这也是大人们买房子时要房子做北朝南的原由。
板画:师生一起来完成操场上旗杆在冬天正午和夏天正午的影子长度。夏天太阳高度角大,
影子短一些。(杆影夏短冬长,阳光夏少冬多,正午太阳高度夏高冬低)
结论:2、正午的太阳高度是随季节而变化的。
探讨:进一步提出新的问题:同样的杆子,在同一天里,处在不同纬度的位臵,到了正午时
分,影子长度相同吗?
引导:问题转化法:就是问同一时间里,不同纬度位臵正午的太阳高度角一样吗?比方,我
们的操场和北大的操场里一样长的旗杆在正午时,杆影长度比较。地球是个球体,如果大家都是正午的时候,在不同的地方它的太阳高度角会是什么样呢?
观察:自主完成读图内容,学会自主分析。
说明:在地球不同纬度立一根火柴,代表人,它与地面是垂直的。(做出板画) 交流:处于A、B、C太阳高度角一样吗?哪点最大?
A点太阳高度角最大---90度,这将意味着什么呢?影子最短,是零。
指出B、C的太阳高度角的位臵。
显然的,同样是正午时间,太阳高度角在不同纬度位臵是不一样的。
结论:3、正午的太阳高度与纬度位臵有关。
还能否从图中找出其他规律来?(太阳高度随太阳直射点向南北两侧递减,影子也越来越长)
强调:通过刚才对杆影观测中确实有了很多发现:知道太阳高度有日变化,还有季节变化。 追究其根本是什么原因导致太阳高度在一天会发生变化呢?-----地球自转引起的。
那么正午太阳高度随季节变化而变化根本原因又是什么呢?-----地球公转引起的。
(二)、地球的公转:
读图:并结合动态的多媒体展示地球公转的现象,谈谈你的发现,能得出公转的哪些特点?
给予学生充分的时间发表他们的看法,能从图中看出:(教师要给予引导)
1、 方向:地球的公转方向与自转是一样的,自西向东,如果从北极上空看方向如何?
2、 周期:365.2422天,通常说的一年。
3、 姿势:公转时地轴是倾斜的,而且倾斜的角度和方向始终保持不变,地球的北极
始终指向北极星附近。(教师要做好示范地球公转的特征,可见度要强,要形象) 可以的话让学生上台演示,接受同学们的评判。
设疑:那么地轴倾斜的角度是多少呢?怎么测量呢?(依据学生的情况展开探讨)
讲述:投影图4-15说明:(边讲边板画)地球公转有个公转轨道面,由于身子是倾斜着,
所以赤道平面和球公转轨道面有个夹角,这个角是23.5度,由此可以看出地轴和公转轨道面也有个夹角,这个角度是66.5度。这也是我们做地球仪的时候要做成斜的原因所在。
交流:对于这幅地球公转图,你还有什么疑问吗?
二分二至:春分(3月21日前后)、秋分(9月23日前后)
夏至(6月22日前后)、冬至(12月22日前后)
这里的二分二至是针对北半球而言的,南半球恰恰相反了,是什么样的呢?这样四个
日子又有什么意义呢?请听下回分解!
三、结课:学生先谈收获和疑问的提出,教师总结:正午太阳高度的季节变化和纬度分布是
地球运动产生的综合效应。
第二课时
教学过程:
一、复习:(可以结合有质量的题目一起回忆)
概念---太阳高度角、太阳直射、太阳直射点、二分二至的日期。
规律---正午太阳高度角的变化与什么因素有关?可以通过什么现象证明这一事实? 特征---太阳公转的特征和意义(正午太阳高度随季节的变化)。
二、新课:
正是因为地球的公转现象才导致一年四季正午太阳高度角的变化,但是如果假设地球没有斜着身子,是正立着进行公转的,那么赤道面和公转轨道面就会重合,那么正午太阳高度角会不会变化呢?(以二分二至为例子,不会),那么哪个地方会是太阳直射点?只有赤道是90度,而且一直是,而其它地方达不到90度。而实际上是这样吗?有变化,那到底是怎么变化的呢?
(三)正午太阳高度的变化:
探究:正午太阳高度角的变化规律?
器材:一个地球仪、一个太阳平行光线板、一个模拟太阳、若干火柴、橡皮泥。
展示:课件打出公转轨道面上的四个有代表性的地球位臵,请根据实验在括号中填出A、B、
C、D四个时期的太阳直射点的位臵。
讲述:我们要探究的是这四个位臵(二分二至)它们的太阳直射点分别在哪?
教师用事先准备的大地球仪演示如何找直射点?怎么样才算太阳光直射?太阳直射点?--强调四个地球仪放的位臵,地轴的北端一定要指向北极星附近,过地球仪的球心,与桌面平行的面为公转轨道面。
(学生活动:利用自带的地球仪和光板完成探究实验,其实重在体验。)
探究表格:
学生汇报结果,部分学生可能找不到直射点,教师利用大地球仪再演示一次,明确找到四个点的太阳直射点变化。(结合课件一步一步来讲解)
讲解:(边演示边强调)
夏至日:直射点纬度为---北纬23.5度;(北回归线)
冬至日:直射点纬度为---南纬23.5度;(南回归线)
春分日:直射点纬度为---赤道;
秋分日:直射点纬度为---赤道。
然后通过课件打出直射点的南北移动动画:
一年里太阳直射点在南北回归线之间往返移动。
当太阳直射点直射在北回归线(北纬23.5度)时,这时候就是北半球的夏至日,时间大概在6月22日前后,当射在赤道上时,有两种情况,春分日和秋分日,时间分别为3月21日前后和9月23日前后,太阳直射点在南回归线(南纬23.5)时,为我国节气的冬至日。
注意:这些节气是相对于北半球来讲,南半球在刚好相反。
过程:春分—夏至—秋分—冬至 ,冬至又回到春分开始新的一年,来回移动。
春分:赤道 夏至:北回归线
秋分:赤道 冬至:南回归线
春分、秋分,夏至、冬至逐个讲解太阳直射点的情况。
计算:在地球仪表面的某一处找一点,比如北纬30度的位臵粘上一根火柴,标上p点位臵,
在转到夏至日和冬至日的位臵时,利用投影方法两出太阳光线和火柴的夹角,则p点位臵正午的太阳高度角为90度减去该夹角。说明它没有机会达到90度直射位臵。
(1)问题:夏至日、冬至日P点(北纬30度)的正午太阳高度
(2)让太阳光分别直射南、北回归线
太阳直射北回归线: 北纬23.5度 夏至日
太阳直射南回归线 南纬23.5度 冬至日
(3)P点(北纬30度)粘一根垂直火柴,结合课本图,学生上台指出哪个是太阳高度角 投影后用量角器量出夏至日、冬至日的E(太阳光与火柴的夹角)
夏至日 E=
冬至日 E=
(4)太阳高度H=90度-E
P点(北纬30度) 夏至日H=83.5 (一年中最大)
冬至日H=36.5度(一年中最小)
结论:地球上中纬度地区的正午太阳高度:夏季较高,冬季较低,夏至日最高,冬至日最低,
正午太阳高度是随太阳直射点的移动而变化的。
思考:太阳直射点在一年中在南北回归线之间往返移动到底有什么引起的?
----地球的绕日公转。
结论:正午太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的。
春分(秋分):太阳直射赤道 赤道上正午太阳高度为90度,向南北两侧递减。 夏至:太阳光直射北回归线 正午太阳高度在北回北线为90度,自北回归线向南北
两侧递减。
冬至:太阳光直射南回归线 正午太阳高度在南回归线为90度,自南回归线向南北
两侧递减。
太阳直射点在一年中在南北回归线来回移动,在南北回归线之间的地区,有太阳当头照的现象,因此正午的时候没有影子。
思考:温州处在北纬28度,一年中它有没有太阳直射,一年中正午太阳高度角最大在什么
时候,最小在什么时候?
三、结课:学生肯定有很多疑问啊,所以重在听取学生的不解之处?
地球的公转(根本原因所在)---一年中太阳直射点在南北回归线之间往返移动
---不同的季节---太阳高度不断的变化。
四、课堂讨论:
a) 观察你所在的地区居民楼的主卧室和阳台,通常朝哪个方向,为什么?
南,太阳位于南边。
解释:太阳直射点最近只能到达北回归线,我国大部分地区在北回归线以北,太阳
始终位于我们的南面。
b) 为使底层住户也能全年见到阳光,两幢居民楼之间的距离应依据哪一天的楼影
来计算,为什么?
冬至日,冬至日太阳高度最小,影子最长。
c) 设计一个实验,观测当地一段时间正午太阳高度的变化,重在实验设计方案上。
(课外作业,进行评比)
第三课时
教学过程:
一、复习引入:
比较:地球公转与地球自转的区别(绕转的对象、周期、方向、地球自转和公转的效应) 过渡:地球的公转引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动,从而使正午太阳高度随
季节的变化而变化,这是地球公转一个地理意义,今天我们来学习地球公转的另
外一个的地理意义(现象)。
二、新课:
讲述:我们学校的作息时间表从五一放假后发生了变化:早上7:40到变成早上7:20到。 你觉得这样改变的主要原因是什么呢?
提问:冬天、夏天你分别几点钟起床上学的?冬天起床时天亮了吗,夏天呢?
夏天、冬天天亮的时间大概是几点?冬天6:30左右 、夏天:5:00左右。
承接:夏天、冬天日出的时间不同,日落时间相同吗?---不同夏天7:00 、冬天 5:30。 设疑:可见同一地区夏天与冬天白昼的时间是不同的,你知道为什么吗?
根本原因所在----地球绕日公转引起。
(四)昼夜长短变化:
常识:地球上除赤道外,各地在昼夜交替时,白昼的时间夏天要比冬天长。即夏季昼长夜短,
冬季昼短夜长。
讨论:你居住的地方一年中哪个月份白昼最长,哪个月份白昼最短?
白昼最长:6月份;白昼最短:12月份
注意:某地的昼夜交替现象是由地球的自转引起的,地球自转一周,昼夜交替一次,这个时
间是固定的。但是造成该地昼夜长短的变化是由于地球公转引起的。
过渡:下面我们来读图了解北纬40度某地昼夜长短的年变化情况。(引导学生如何观察,
把握住图的信息,所以教师要倾听学生的观察思路。)
讨论:1、该地哪个月的白昼最长,约多少时间?
6月份;16小时(夏至日)
2、 该地哪个月的白昼最短,约多少时间?
12月份;10小时(冬至日)
3、该地白昼最长和最短的月份和你居住的地方相同吗?
相同(因为温州的纬度为北纬28度)
解释:对于北半球来说,白昼最长的月份是6月份,夏至日(6月22日左右)是6月份白
昼最长的一天,白昼最短的月份是12月份,冬至日(12月22日左右)是12月份白昼最短的一天。(这知识点还是讲完形成昼夜长短的原理后让学生来分析,前面主要是给现象为主为好。)
设疑:为什么昼夜长短会发生变化呢?
展示:多媒体出示昼夜长短变化的系列幻灯片:(并结合实物器材一起演示)
(1) 介绍太阳光照射方向:昼半球、夜半球的区分。
(2) 介绍几条纬线:昼夜长短的比较,纬线处在哪个半球多?
北纬23.5度(北回归线) 北纬66.5度
赤道
南纬23.5度(南回归线) 南纬66.5度
(3)根据地球公转运动的规律,依次将阳光直射点对准北回归线—赤道—南回归
线—赤道—北回归线,观察昼半球和夜半球所在部分的纬线长短情况。
北半球:
交流:(1)北半球什么时候昼长于夜?什么时候夜长于昼?
夏半年(春分日到秋分日) 冬半年(秋分日到次年春分日)
(2)北半球哪一天昼最长,哪一天夜最长?
夏至日、冬至日
(3)北半球什么时候昼夜平分?
春分日、秋分日
(4)在赤道上昼夜情况如何?
全年昼夜等长
比较:那么南半球的昼夜长短变化情况与北半球相同吗?
展示:完整的4个特殊位臵的昼夜长短情形,让学生来观察南半球的昼夜长短情况。
强调:极昼:当太阳直射在北回归线时,在北半球,越往北,昼越大于夜,到了北纬66.5
度以北,只有白昼,没有黑夜。(太阳整日不落现象)(北极圈)
极夜:当太阳直射北回归线时,在南半球南纬66.5度以南,没有太阳光照射,只有黑夜,没有白昼。(太阳整日不出现象)(南极圈)
思考:什么时候南极圈会出现极昼现象呢?那么那时北极圈又是怎样的情形呢?
太阳直射南回归线,北半球的冬至日时,极夜。
思考:什么时候全球每个地区都是昼夜等长的呢?
当春分和秋分时,太阳直射赤道,全球昼夜等长。在赤道上全年昼夜等长!
总结:在夏半年,太阳直射北半球,北半球各地昼长于夜,其中夏至日那天昼长达一年中的
最大值,且北极圈以北地区出现极昼现象。在冬半年,太阳直射南半球,北半球各地昼小于夜,其中冬至日那天夜长达一年中的最大值,且北极圈以北地区出现极夜现象。而南半球的全年情况与北半球正好相反。
应用:我国科学家去南极考察选在什么时间比较好?
冬半年(秋分日到次年春分日)
过渡:地球绕日公转的地理意义:引起正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、四季更替,
还会引起另一个现象—五带划分。
(五)五带划分:
回忆:五带学生在小学就已经了解(热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带)
设疑:每年春节期间,哈尔滨是冰天雪地,出去溜冰看灯,广州人去看花市,为什么?
两地所处的纬度不同,哈尔滨纬度高,广州纬度低,因此太阳辐射能不同。
阅读:书本的文字和图示,寻找根本原因所在?
归纳:地球表面不同纬度地区接受到的太阳辐射能量是有差异的,这种差异主要是不同纬度
地区太阳高度不同造成的。
太阳高度越大,地面接受太阳辐射越集中,单位面积获得太阳辐射能量越多。
思考:平均来讲,你觉得全球纬度地区(高、中、低纬度)的太阳高度有什么特点? 出示:幻灯片:正午太阳高度的变化。
特点:全年太阳高度,低纬度地区平均较大,高纬度地区平均较小,全球地面接受太阳辐射
总能量具有从低纬地区向高纬度地区逐渐减小的规律。
(利用手电筒演示太阳光直射和斜射的情况:能量集中和能量分散、热量少) 分类:据以上的情况,把全球分为五带地区,寻找划分依据:
几条重要的纬线:赤道、南北回归线、南北极圈、南北极。
根据有无阳光直射划分出----热带(太阳热量多)。
根据有无极昼和极夜现象划分出----寒带。
(听学生怎么理解,比如寒带有极昼现象怎么会冷呢?太阳入射角太小,阳光比温带
还是要少)
思考:给予交流的提纲:
1、划分五带的依据是什么?---不同地区接受太阳辐射能量不同。
2、为什么有无太阳直射是划分热带的依据?
3、为什么有无极昼极夜现象是划分寒带的依据?
4、寒带极昼期长间受阳光照射,为什么还很寒冷?
归纳:南北回归线和南北极圈为界限划分出五带,给出图示参照。
交流:我国位于哪个热量带?
北温带,有一小部分在热带(海南)
继续:五带划分有什么意义呢?
虽然五带划分比较粗略和简单,但它是科学家们进一步研究地球表面各地区差异的基础。指导学生观察图4-20和图4-22,了解温度与动植物资源,土壤种类的关系。
三、课堂练习:书本课后练习。
四、结课:地球公转的意义、昼夜长短的变化的规律、太阳直射点的移动特点(正午太阳高
度的变化情形、五带的划分的依据和意义。(学生围绕这几个方面展开)
布臵作业:
1、 必做:作业本;预习和复习;观察当地的昼夜长短变化,并记下春分、夏至、秋分、
冬至这四天的日出和日落时间,比较一年中白昼长短变化,并与书本134页的
表格做比较;提出自己感到不清晰不好理解的疑问。
2、 选做:自己自主把地球自转和公转进行比较和整理,列出表格。(会自学)
回家自己制作书本的演示实验,多多模拟和体验,不要死记硬背,要真理解。 教后小记:
本节内容相当的抽象和繁多,所以对学生来讲挑战性很大,比较被动的学生能难落实下来,所以首先是调动学生的学习积极性,敢于挑战自己,教师最好能创设情景拨起学生的兴趣点。 其次本节内容要借助的动画放映很多,教师应该引导学生好好观察,抓住关关键点去辨析、去记忆,主要是空间想象的能力要求很高,而大部分学生还达不到这个水准,作为教师要突破的是这一个难关,目前来看最好是能成功地做好每一个演示实验,让学生发现问题所在,并能自己发现规律所在。
另外概念要学生学会整理,一个个去辨析,最好能结合本地区进行分析和记忆。
第三节地球的绕日运动
教材分析:
本节内容主要讲述地球公转及地球运动效应,包括地球公转特征、正午太阳高度变化、昼夜长短变化和五带的划分。考虑到地球绕日运动比自转更为复杂、宏观和抽象,教材尽可能从生活经验入手引导学生进行新知识的学习,即探究抽象的空间原理,如从生活中常见的现象---杆影的变化,引导学生思考杆影的方向和长度变化与什么因素有关。也就是通过一个个设臵的环节,可以是模拟实验,也可以是直观的动态课件,通过这么多手段,重在让学生能把这么复杂的知识点和原理清晰化、明朗化。
个人认为本节的重难点就集中在正午太阳高度的变化原理上,所以这里需要的是成功的演示和分析,要给学生充分的自学准备,给予充分的时间和探讨、整理、思考的时间和力度!教师在讲解上一定要清晰和到位。而在昼夜长短变化部分,教材利用图表制度、模型、并结合学生的生活经验,分析全球的昼夜长短变化,五带划分相对而言学生容易理解,相对来讲学生也比较感兴趣一些,好好利用这一点让学生的积极性达到发挥。
教学目标:
1、知识目标:了解地球公转的方向、周期、地轴倾斜等基本特征。
了解地球公转运动产生的正午太阳高度变化、昼夜长短变化、五带划分等地
理现象。
2、技能目标:能在教师指导下,通过地球仪模拟演示,简要解释在观测杆影和读图等观察
方式中发现的地理现象。
培养学生观察、比较、分析、整理的综合能力。
训练学生读图的技能,学会自己板画结合分析的习惯和能力。
训练学生动手实验的能力,提高他们的实验技能。
3、情感目标:通过分析生活中司空见惯的现象中蕴藏的科学知识,使学生感受到科学就在
我们身边。
通过观察五带的特点与动物的分布,体会动物的形态特征与生活环境相适应
的观念。
体验到科学实验分析的重要性,使学生意识到科学素养、科学方法、科学精
神的具备对学习科学的重要性。
重视对生活现象的关注和利用,培养他们对实验科学的极大兴趣。
教学重点:
地球上正午太阳高度角的变化原因和测定;地球上五带的划分;地球公转的基本特征和意义。
教学难点:
地球公转的基本特征;昼夜长短变化的规律。
教学方法:
因为本节课内容多、难的特点,所以教师首先要具备非常丰富的整体知识,同时对学生的要求是能在家里做好充分的预习工作,最好能在家里把书上的实验模拟几次,多加体验。 在课堂上主要是基于学生的生活起点,把生活现象展现在学生面前,让学生来实验、分析、讨论是最重要的,教师应该是起画龙点睛的作用,做非常重要的点拨引导,特别是在语言上要简洁、到位、清晰,还有在教具准备上要很充分、很直观形象、可见度要大。 教具准备:
学生自带地球仪,教学中的每一个实验所对应的器材,课件,板画的相应器材。 课时安排:3课时
第一课时
教学过程:
一、引入:
日常生活中有一种大家都非常熟悉的现象:当你走过路灯的时候会有影子的出现。对于影子现象大家随处可见,能说说看吗?那么你们一天之中,影子有没有发生变化呢?----影子的长度、影子的方向!
那么今天就来了解影子发生变化的原因是什么呢?
二、新课:
(一)、观测杆影的启示:
讲述:光在同一种介质中是沿直线传播的,当碰到一个不透明的物体时,会在其背后留下该
物体的影子。
回忆:人在经过路灯的全过程中影子长度是怎么变化的?(老师要在黑板上画图)
当人靠近路灯时,影子会越来越短,当人远离路灯时,影子会变长。即离路灯近,影子短,离路灯远,影子长。(课件展示)
分析:当人从A到B时人的高度有变吗?路灯的高度有变吗?那么导致影子长度的变化问题
出在哪里呢?
离路灯远近转化成另一种说法:路灯光线与地面的夹角大小。
光线与地面夹角大,影子短;反之,影子长。
说明:影子长短的变化跟光线与地面的夹角有关。
讲述:刚才是物体动,发光物体不动,但是生活中有另一种情形的影子变化情况:物体不动,
发光物体动的现象。比如我们观测的树荫的移动;操场上旗杆的影子变动情况等。 这时候是太阳位臵在不断的变化引起的,一天中树荫会随太阳位臵的变化而发生变化旗杆的影子也一样。
观察:以杆子的影子情况为载体,展开分析讨论。(条件允许可以做个模拟的实验,利用粉
笔或铅笔和手电筒来模拟。)
展示图片分析:一天中随太阳的东升西落影子的位臵和长度发生了变化。
(1) 时间:早上8点 影子位臵:西北偏西
(2) 时间:早上10点 影子位臵:西北偏北
(3) 时间:正午 影子位臵:正北
(4) 时间:下午 影子位臵:东北
思考:一天中杆影的长度和位臵发生改变,最短的是什么时候,此时杆影朝什么方向?
-----正午,正北方向(正南方向)。
归纳:类比刚才的路灯现象,你觉得杆影的长度变化与什么因素有关?
杆子的长度有变吗?杆子位臵有移动吗?问题应该出在太阳身上,因为太阳的移动,导致太阳光与地面的夹角在变化。
板画:结合画图来了解影子变化的本质原因----当太阳照射到地面的时候,太阳的光线与地
面有个夹角,我们把这个夹角称为太阳高度角,简称太阳高度。(课件展示)
太阳高度角(太阳高度):太阳光与地面的夹角。
解释:夹角大就意味着太阳高度高。随着太阳的不断升起,太阳高度角会逐渐增大,到正午
时,太阳位于该地的正北或正南的时候,此时杆影就出现在正南或正北的方向,杆影最短,太阳光和地面的夹角是最大的。
如果刚好在杆的头顶,又会怎样?
----直射地面,这时的太阳高度角是多少?这是影子长度是多少呢?这时称太阳直射,,影子长度为零。射到地面的点就太阳直射点。结果太阳高度随太阳直射点向南北两测递减,影子也越来越长。
说明:不是每个地方都有太阳直射现象的,比如温州就没有,但一天中总有个最大的太阳高
度角,这个最大角度出现在什么时候?(正午),这个角叫正午太阳高度角。
结论:1、影子长度变化与太阳高度角相关!且正午时,太阳高度角最大,影子最短,此时
影子的朝向是正北或者正南。
鼓励:学生回家模拟进一步研究!
承接:刚才研究了太阳高度角在一天里不断变化的情况,那么一年中,同一地点,比如就我
们的温州实验中学广场西区操场,每天正午时太阳高度角是否相同呢?你能用什么方法或什么现象来证明你的猜想呢?
现象:(展示季节不同的光线图片)对比:同样是中午,夏天中午阳光晒到屋里浅,而冬天
要深,冬天大家喜欢晒太阳,在冬天坐着某个地方能晒到太阳,而到夏天可能晒不到了,这也是大人们买房子时要房子做北朝南的原由。
板画:师生一起来完成操场上旗杆在冬天正午和夏天正午的影子长度。夏天太阳高度角大,
影子短一些。(杆影夏短冬长,阳光夏少冬多,正午太阳高度夏高冬低)
结论:2、正午的太阳高度是随季节而变化的。
探讨:进一步提出新的问题:同样的杆子,在同一天里,处在不同纬度的位臵,到了正午时
分,影子长度相同吗?
引导:问题转化法:就是问同一时间里,不同纬度位臵正午的太阳高度角一样吗?比方,我
们的操场和北大的操场里一样长的旗杆在正午时,杆影长度比较。地球是个球体,如果大家都是正午的时候,在不同的地方它的太阳高度角会是什么样呢?
观察:自主完成读图内容,学会自主分析。
说明:在地球不同纬度立一根火柴,代表人,它与地面是垂直的。(做出板画) 交流:处于A、B、C太阳高度角一样吗?哪点最大?
A点太阳高度角最大---90度,这将意味着什么呢?影子最短,是零。
指出B、C的太阳高度角的位臵。
显然的,同样是正午时间,太阳高度角在不同纬度位臵是不一样的。
结论:3、正午的太阳高度与纬度位臵有关。
还能否从图中找出其他规律来?(太阳高度随太阳直射点向南北两侧递减,影子也越来越长)
强调:通过刚才对杆影观测中确实有了很多发现:知道太阳高度有日变化,还有季节变化。 追究其根本是什么原因导致太阳高度在一天会发生变化呢?-----地球自转引起的。
那么正午太阳高度随季节变化而变化根本原因又是什么呢?-----地球公转引起的。
(二)、地球的公转:
读图:并结合动态的多媒体展示地球公转的现象,谈谈你的发现,能得出公转的哪些特点?
给予学生充分的时间发表他们的看法,能从图中看出:(教师要给予引导)
1、 方向:地球的公转方向与自转是一样的,自西向东,如果从北极上空看方向如何?
2、 周期:365.2422天,通常说的一年。
3、 姿势:公转时地轴是倾斜的,而且倾斜的角度和方向始终保持不变,地球的北极
始终指向北极星附近。(教师要做好示范地球公转的特征,可见度要强,要形象) 可以的话让学生上台演示,接受同学们的评判。
设疑:那么地轴倾斜的角度是多少呢?怎么测量呢?(依据学生的情况展开探讨)
讲述:投影图4-15说明:(边讲边板画)地球公转有个公转轨道面,由于身子是倾斜着,
所以赤道平面和球公转轨道面有个夹角,这个角是23.5度,由此可以看出地轴和公转轨道面也有个夹角,这个角度是66.5度。这也是我们做地球仪的时候要做成斜的原因所在。
交流:对于这幅地球公转图,你还有什么疑问吗?
二分二至:春分(3月21日前后)、秋分(9月23日前后)
夏至(6月22日前后)、冬至(12月22日前后)
这里的二分二至是针对北半球而言的,南半球恰恰相反了,是什么样的呢?这样四个
日子又有什么意义呢?请听下回分解!
三、结课:学生先谈收获和疑问的提出,教师总结:正午太阳高度的季节变化和纬度分布是
地球运动产生的综合效应。
第二课时
教学过程:
一、复习:(可以结合有质量的题目一起回忆)
概念---太阳高度角、太阳直射、太阳直射点、二分二至的日期。
规律---正午太阳高度角的变化与什么因素有关?可以通过什么现象证明这一事实? 特征---太阳公转的特征和意义(正午太阳高度随季节的变化)。
二、新课:
正是因为地球的公转现象才导致一年四季正午太阳高度角的变化,但是如果假设地球没有斜着身子,是正立着进行公转的,那么赤道面和公转轨道面就会重合,那么正午太阳高度角会不会变化呢?(以二分二至为例子,不会),那么哪个地方会是太阳直射点?只有赤道是90度,而且一直是,而其它地方达不到90度。而实际上是这样吗?有变化,那到底是怎么变化的呢?
(三)正午太阳高度的变化:
探究:正午太阳高度角的变化规律?
器材:一个地球仪、一个太阳平行光线板、一个模拟太阳、若干火柴、橡皮泥。
展示:课件打出公转轨道面上的四个有代表性的地球位臵,请根据实验在括号中填出A、B、
C、D四个时期的太阳直射点的位臵。
讲述:我们要探究的是这四个位臵(二分二至)它们的太阳直射点分别在哪?
教师用事先准备的大地球仪演示如何找直射点?怎么样才算太阳光直射?太阳直射点?--强调四个地球仪放的位臵,地轴的北端一定要指向北极星附近,过地球仪的球心,与桌面平行的面为公转轨道面。
(学生活动:利用自带的地球仪和光板完成探究实验,其实重在体验。)
探究表格:
学生汇报结果,部分学生可能找不到直射点,教师利用大地球仪再演示一次,明确找到四个点的太阳直射点变化。(结合课件一步一步来讲解)
讲解:(边演示边强调)
夏至日:直射点纬度为---北纬23.5度;(北回归线)
冬至日:直射点纬度为---南纬23.5度;(南回归线)
春分日:直射点纬度为---赤道;
秋分日:直射点纬度为---赤道。
然后通过课件打出直射点的南北移动动画:
一年里太阳直射点在南北回归线之间往返移动。
当太阳直射点直射在北回归线(北纬23.5度)时,这时候就是北半球的夏至日,时间大概在6月22日前后,当射在赤道上时,有两种情况,春分日和秋分日,时间分别为3月21日前后和9月23日前后,太阳直射点在南回归线(南纬23.5)时,为我国节气的冬至日。
注意:这些节气是相对于北半球来讲,南半球在刚好相反。
过程:春分—夏至—秋分—冬至 ,冬至又回到春分开始新的一年,来回移动。
春分:赤道 夏至:北回归线
秋分:赤道 冬至:南回归线
春分、秋分,夏至、冬至逐个讲解太阳直射点的情况。
计算:在地球仪表面的某一处找一点,比如北纬30度的位臵粘上一根火柴,标上p点位臵,
在转到夏至日和冬至日的位臵时,利用投影方法两出太阳光线和火柴的夹角,则p点位臵正午的太阳高度角为90度减去该夹角。说明它没有机会达到90度直射位臵。
(1)问题:夏至日、冬至日P点(北纬30度)的正午太阳高度
(2)让太阳光分别直射南、北回归线
太阳直射北回归线: 北纬23.5度 夏至日
太阳直射南回归线 南纬23.5度 冬至日
(3)P点(北纬30度)粘一根垂直火柴,结合课本图,学生上台指出哪个是太阳高度角 投影后用量角器量出夏至日、冬至日的E(太阳光与火柴的夹角)
夏至日 E=
冬至日 E=
(4)太阳高度H=90度-E
P点(北纬30度) 夏至日H=83.5 (一年中最大)
冬至日H=36.5度(一年中最小)
结论:地球上中纬度地区的正午太阳高度:夏季较高,冬季较低,夏至日最高,冬至日最低,
正午太阳高度是随太阳直射点的移动而变化的。
思考:太阳直射点在一年中在南北回归线之间往返移动到底有什么引起的?
----地球的绕日公转。
结论:正午太阳高度是随着太阳直射点的移动而变化的。
春分(秋分):太阳直射赤道 赤道上正午太阳高度为90度,向南北两侧递减。 夏至:太阳光直射北回归线 正午太阳高度在北回北线为90度,自北回归线向南北
两侧递减。
冬至:太阳光直射南回归线 正午太阳高度在南回归线为90度,自南回归线向南北
两侧递减。
太阳直射点在一年中在南北回归线来回移动,在南北回归线之间的地区,有太阳当头照的现象,因此正午的时候没有影子。
思考:温州处在北纬28度,一年中它有没有太阳直射,一年中正午太阳高度角最大在什么
时候,最小在什么时候?
三、结课:学生肯定有很多疑问啊,所以重在听取学生的不解之处?
地球的公转(根本原因所在)---一年中太阳直射点在南北回归线之间往返移动
---不同的季节---太阳高度不断的变化。
四、课堂讨论:
a) 观察你所在的地区居民楼的主卧室和阳台,通常朝哪个方向,为什么?
南,太阳位于南边。
解释:太阳直射点最近只能到达北回归线,我国大部分地区在北回归线以北,太阳
始终位于我们的南面。
b) 为使底层住户也能全年见到阳光,两幢居民楼之间的距离应依据哪一天的楼影
来计算,为什么?
冬至日,冬至日太阳高度最小,影子最长。
c) 设计一个实验,观测当地一段时间正午太阳高度的变化,重在实验设计方案上。
(课外作业,进行评比)
第三课时
教学过程:
一、复习引入:
比较:地球公转与地球自转的区别(绕转的对象、周期、方向、地球自转和公转的效应) 过渡:地球的公转引起太阳直射点在南北回归线之间往返移动,从而使正午太阳高度随
季节的变化而变化,这是地球公转一个地理意义,今天我们来学习地球公转的另
外一个的地理意义(现象)。
二、新课:
讲述:我们学校的作息时间表从五一放假后发生了变化:早上7:40到变成早上7:20到。 你觉得这样改变的主要原因是什么呢?
提问:冬天、夏天你分别几点钟起床上学的?冬天起床时天亮了吗,夏天呢?
夏天、冬天天亮的时间大概是几点?冬天6:30左右 、夏天:5:00左右。
承接:夏天、冬天日出的时间不同,日落时间相同吗?---不同夏天7:00 、冬天 5:30。 设疑:可见同一地区夏天与冬天白昼的时间是不同的,你知道为什么吗?
根本原因所在----地球绕日公转引起。
(四)昼夜长短变化:
常识:地球上除赤道外,各地在昼夜交替时,白昼的时间夏天要比冬天长。即夏季昼长夜短,
冬季昼短夜长。
讨论:你居住的地方一年中哪个月份白昼最长,哪个月份白昼最短?
白昼最长:6月份;白昼最短:12月份
注意:某地的昼夜交替现象是由地球的自转引起的,地球自转一周,昼夜交替一次,这个时
间是固定的。但是造成该地昼夜长短的变化是由于地球公转引起的。
过渡:下面我们来读图了解北纬40度某地昼夜长短的年变化情况。(引导学生如何观察,
把握住图的信息,所以教师要倾听学生的观察思路。)
讨论:1、该地哪个月的白昼最长,约多少时间?
6月份;16小时(夏至日)
2、 该地哪个月的白昼最短,约多少时间?
12月份;10小时(冬至日)
3、该地白昼最长和最短的月份和你居住的地方相同吗?
相同(因为温州的纬度为北纬28度)
解释:对于北半球来说,白昼最长的月份是6月份,夏至日(6月22日左右)是6月份白
昼最长的一天,白昼最短的月份是12月份,冬至日(12月22日左右)是12月份白昼最短的一天。(这知识点还是讲完形成昼夜长短的原理后让学生来分析,前面主要是给现象为主为好。)
设疑:为什么昼夜长短会发生变化呢?
展示:多媒体出示昼夜长短变化的系列幻灯片:(并结合实物器材一起演示)
(1) 介绍太阳光照射方向:昼半球、夜半球的区分。
(2) 介绍几条纬线:昼夜长短的比较,纬线处在哪个半球多?
北纬23.5度(北回归线) 北纬66.5度
赤道
南纬23.5度(南回归线) 南纬66.5度
(3)根据地球公转运动的规律,依次将阳光直射点对准北回归线—赤道—南回归
线—赤道—北回归线,观察昼半球和夜半球所在部分的纬线长短情况。
北半球:
交流:(1)北半球什么时候昼长于夜?什么时候夜长于昼?
夏半年(春分日到秋分日) 冬半年(秋分日到次年春分日)
(2)北半球哪一天昼最长,哪一天夜最长?
夏至日、冬至日
(3)北半球什么时候昼夜平分?
春分日、秋分日
(4)在赤道上昼夜情况如何?
全年昼夜等长
比较:那么南半球的昼夜长短变化情况与北半球相同吗?
展示:完整的4个特殊位臵的昼夜长短情形,让学生来观察南半球的昼夜长短情况。
强调:极昼:当太阳直射在北回归线时,在北半球,越往北,昼越大于夜,到了北纬66.5
度以北,只有白昼,没有黑夜。(太阳整日不落现象)(北极圈)
极夜:当太阳直射北回归线时,在南半球南纬66.5度以南,没有太阳光照射,只有黑夜,没有白昼。(太阳整日不出现象)(南极圈)
思考:什么时候南极圈会出现极昼现象呢?那么那时北极圈又是怎样的情形呢?
太阳直射南回归线,北半球的冬至日时,极夜。
思考:什么时候全球每个地区都是昼夜等长的呢?
当春分和秋分时,太阳直射赤道,全球昼夜等长。在赤道上全年昼夜等长!
总结:在夏半年,太阳直射北半球,北半球各地昼长于夜,其中夏至日那天昼长达一年中的
最大值,且北极圈以北地区出现极昼现象。在冬半年,太阳直射南半球,北半球各地昼小于夜,其中冬至日那天夜长达一年中的最大值,且北极圈以北地区出现极夜现象。而南半球的全年情况与北半球正好相反。
应用:我国科学家去南极考察选在什么时间比较好?
冬半年(秋分日到次年春分日)
过渡:地球绕日公转的地理意义:引起正午太阳高度的变化、昼夜长短的变化、四季更替,
还会引起另一个现象—五带划分。
(五)五带划分:
回忆:五带学生在小学就已经了解(热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带)
设疑:每年春节期间,哈尔滨是冰天雪地,出去溜冰看灯,广州人去看花市,为什么?
两地所处的纬度不同,哈尔滨纬度高,广州纬度低,因此太阳辐射能不同。
阅读:书本的文字和图示,寻找根本原因所在?
归纳:地球表面不同纬度地区接受到的太阳辐射能量是有差异的,这种差异主要是不同纬度
地区太阳高度不同造成的。
太阳高度越大,地面接受太阳辐射越集中,单位面积获得太阳辐射能量越多。
思考:平均来讲,你觉得全球纬度地区(高、中、低纬度)的太阳高度有什么特点? 出示:幻灯片:正午太阳高度的变化。
特点:全年太阳高度,低纬度地区平均较大,高纬度地区平均较小,全球地面接受太阳辐射
总能量具有从低纬地区向高纬度地区逐渐减小的规律。
(利用手电筒演示太阳光直射和斜射的情况:能量集中和能量分散、热量少) 分类:据以上的情况,把全球分为五带地区,寻找划分依据:
几条重要的纬线:赤道、南北回归线、南北极圈、南北极。
根据有无阳光直射划分出----热带(太阳热量多)。
根据有无极昼和极夜现象划分出----寒带。
(听学生怎么理解,比如寒带有极昼现象怎么会冷呢?太阳入射角太小,阳光比温带
还是要少)
思考:给予交流的提纲:
1、划分五带的依据是什么?---不同地区接受太阳辐射能量不同。
2、为什么有无太阳直射是划分热带的依据?
3、为什么有无极昼极夜现象是划分寒带的依据?
4、寒带极昼期长间受阳光照射,为什么还很寒冷?
归纳:南北回归线和南北极圈为界限划分出五带,给出图示参照。
交流:我国位于哪个热量带?
北温带,有一小部分在热带(海南)
继续:五带划分有什么意义呢?
虽然五带划分比较粗略和简单,但它是科学家们进一步研究地球表面各地区差异的基础。指导学生观察图4-20和图4-22,了解温度与动植物资源,土壤种类的关系。
三、课堂练习:书本课后练习。
四、结课:地球公转的意义、昼夜长短的变化的规律、太阳直射点的移动特点(正午太阳高
度的变化情形、五带的划分的依据和意义。(学生围绕这几个方面展开)
布臵作业:
1、 必做:作业本;预习和复习;观察当地的昼夜长短变化,并记下春分、夏至、秋分、
冬至这四天的日出和日落时间,比较一年中白昼长短变化,并与书本134页的
表格做比较;提出自己感到不清晰不好理解的疑问。
2、 选做:自己自主把地球自转和公转进行比较和整理,列出表格。(会自学)
回家自己制作书本的演示实验,多多模拟和体验,不要死记硬背,要真理解。 教后小记:
本节内容相当的抽象和繁多,所以对学生来讲挑战性很大,比较被动的学生能难落实下来,所以首先是调动学生的学习积极性,敢于挑战自己,教师最好能创设情景拨起学生的兴趣点。 其次本节内容要借助的动画放映很多,教师应该引导学生好好观察,抓住关关键点去辨析、去记忆,主要是空间想象的能力要求很高,而大部分学生还达不到这个水准,作为教师要突破的是这一个难关,目前来看最好是能成功地做好每一个演示实验,让学生发现问题所在,并能自己发现规律所在。
另外概念要学生学会整理,一个个去辨析,最好能结合本地区进行分析和记忆。