史穎士 王喜貴

[摘? ?要]為了幫助學(xué)生建立直觀的空間概念，突破“晝夜長短變化規(guī)律”這一教學(xué)難點(diǎn)，文章提出了一種E字型晝夜長短變化規(guī)律演示儀的制作方案，詳細(xì)介紹了這種E字型演示儀的制作步驟和工作原理，闡述了將其應(yīng)用于“晝夜長短變化規(guī)律”等的教學(xué)的方法。教學(xué)實(shí)踐表明該演示儀制作簡易、操作方便、演示直觀，教學(xué)效果良好，值得在地理教學(xué)中推廣應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]晝夜長短變化;演示儀;晨昏線

[中圖分類號]? ? G633.55? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）34-0083-02

“地球的運(yùn)動”是高中地理課程最為抽象難學(xué)的教學(xué)內(nèi)容之一，而“晝夜長短變化規(guī)律”又是其中的教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)之一?！皶円归L短變化規(guī)律”難學(xué)難教的原因主要在于學(xué)生的空間抽象思維能力跟不上，不能對“晝夜長短隨太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動而變化”這個空間概念建立起立體的直觀認(rèn)識。教師要突破這一教學(xué)難點(diǎn)，除了要充分備課，加強(qiáng)講解的條理性和邏輯性之外，最關(guān)鍵的是要通過教學(xué)方法和手段的改進(jìn)使教學(xué)內(nèi)容更加直觀生動，幫助學(xué)生建立起空間概念，擺脫“身在此山中”的感覺，以一個“局外人、旁觀者”的視角去立體地分析和理解晝夜變化規(guī)律。筆者在多年的課堂教學(xué)實(shí)踐中，探索制作了一種 E字型晝夜長短變化規(guī)律演示儀，并將其用于“晝夜長短變化規(guī)律”的輔助教學(xué)，獲得了良好的教學(xué)效果，深受學(xué)生喜歡和好評。

一、教學(xué)演示儀的制作與原理

本演示儀的最大特點(diǎn)之一就是制作簡單，不需要昂貴的材料和工具，便于教師和學(xué)生快速取材制作。

1.材料與工具

材料：1紅1白硬紙板（或塑料板）2塊（30 ㎝×30 ㎝左右），螺絲釘（帶2螺帽）1枚，2 ㎝×25 ㎝小木條（或塑料條）1根。

工具：直尺、量角器、圓規(guī)、剪刀、黑色簽字筆等。

2.制作步驟

第一步：用白色硬紙板制作側(cè)視經(jīng)緯網(wǎng)地球模型（如圖1所示），需要標(biāo)注上主要經(jīng)緯線。

第二步：用紅色硬紙板制作E 型具（如圖2所示）。 “一豎”長等于地球模型的直徑，“三橫”長大于地球模型的半徑，并標(biāo)注出“一豎”中點(diǎn)“O”和中間“一橫”上的點(diǎn)“P”，OP的長度等于地球半徑，點(diǎn)“P”表示太陽直射點(diǎn)。

第三步：用螺絲釘作“轉(zhuǎn)軸”，將地球模型和E型具在兩“O”點(diǎn)處穿連，在螺絲釘上固定小木條作“手柄”，E字型演示儀制作完成（如圖3所示）。

3.原理說明

地球表面晝夜半球的分界線叫晨昏線（圈），晨昏圈平面過地心且始終與太陽光線垂直。當(dāng)太陽直射點(diǎn)隨著季節(jié)變化在赤道南北作回歸運(yùn)動時，晨昏線（圈）也跟著擺動，晨昏線分割緯線圈引起晝弧和夜弧長短的變化。本文E字型晝夜長短變化規(guī)律演示儀就是基于此原理制作的。

E型具中的“三橫”代表入射地球的平行太陽光線，“一豎”代表晨（昏）線，垂直于“三橫”。操作演示儀使E型具上的點(diǎn)“P”（太陽直射點(diǎn)）在地球模型南北回歸線之間來回移動，“一豎”和“三橫”線跟著運(yùn)動，引起不同緯線圈晝弧和夜弧長短發(fā)生變化，可以形象直觀地模擬出地球表面晝夜長短隨太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動而變化的現(xiàn)象和規(guī)律。

二、教學(xué)應(yīng)用

1.“晨昏線”教學(xué)

若E型具正放（如圖4所示），E型具的“豎”邊表示晨線，晨線以東為晝半球，晨線以西為夜半球。

若E型具反放（如圖5所示）， E型具的“豎”邊表示昏線，昏線以東為夜半球，昏線以西為晝半球。

2. “晝夜長短變化規(guī)律”教學(xué)

在課堂教學(xué)中，教師結(jié)合語言講解，向?qū)W生演示本教具：使E型具以“O”為中心分別作逆時針與順時針旋轉(zhuǎn)（“P”點(diǎn)從赤道開始，移動幅度23°26′），點(diǎn)撥和引導(dǎo)學(xué)生觀察，隨著太陽直射點(diǎn)（E型具“P”點(diǎn)”）的回歸運(yùn)動，晨昏線（E型具的“豎”邊）是如何分割緯線圈產(chǎn)生晝夜長短變化現(xiàn)象的，并總結(jié)晝夜長短變化規(guī)律。

二分日太陽直射點(diǎn)在赤道上，如圖4（a）和圖5（a）所示。觀察演示儀可發(fā)現(xiàn)：這時晨昏線平分任一緯線圈，晝弧等于夜弧，全球晝夜平分。

自春分至秋分（北半球夏半年），太陽直射點(diǎn)在北半球移動。教師操作演示儀使E型具自赤道逆時針旋轉(zhuǎn)23°26′，然后又順時針返回赤道，經(jīng)歷圖4（a）→圖4（b）→圖4（a）的過程。學(xué)生觀察晨昏線分割緯線圈的狀況可發(fā)現(xiàn)：北半球各緯線圈晝弧長夜弧短，緯度越高，晝越長夜越短，北極四周出現(xiàn)極晝現(xiàn)象。其中，春分至夏至期間，即圖4（a）→圖4（b）階段，北半球各緯度晝漸長夜?jié)u短，極晝范圍從北極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)展，夏至日晝最長夜最短;夏至到秋分期間，即圖4（b）→圖4（a）階段，北半球各緯度晝漸短夜?jié)u長，極晝范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小。南半球晝夜變化規(guī)律與北半球的正好相反。

自秋分至次年春分（北半球冬半年），太陽直射點(diǎn)在南半球。教師轉(zhuǎn)動E型具從赤道開始順時針旋轉(zhuǎn)23°26′，然后又逆時針返回赤道，經(jīng)歷圖4（a）→圖4（c）→圖4（a）的過程。學(xué)生觀察可以發(fā)現(xiàn)：北半球各緯線圈晝弧短夜弧長，緯度越高，晝越短夜越長，北極四周出現(xiàn)極夜現(xiàn)象。其中，秋分至冬至期間，即圖4（a）→圖4（c）階段，北半球各緯度晝漸短夜?jié)u長，極夜范圍從北極點(diǎn)向北極圈擴(kuò)展，冬至日晝最短夜最長;冬至到次年春分期間，即圖4（c）→圖4（a）階段，北半球各緯度晝漸長夜?jié)u短，極夜范圍從北極圈向北極點(diǎn)縮小。南半球晝夜變化規(guī)律與北半球的正好相反。

E字型晝夜長短變化規(guī)律演示儀是筆者立足課堂教學(xué)實(shí)際需要，不斷思考和探索的成果，與相關(guān)報(bào)道中的同類教具相比有它獨(dú)到的特點(diǎn)。首先，教具制作材料簡易好找，成本低廉，綠色環(huán)保;其次，教具制作方法簡單，易于操作;更重要的是本教具在教學(xué)應(yīng)用中操作簡單，演示直觀，能突破學(xué)生知識理解上的難點(diǎn)，教學(xué)效果良好。該成果已于2017年獲得平?jīng)鍪薪虒W(xué)創(chuàng)新成果大賽二等獎的榮譽(yù)。當(dāng)然，該演示儀還存在功能比較單一、攜帶不夠方便等不足，下一步筆者將努力在這些方面加以改進(jìn)和突破。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 楊曉，潘延紅.淺析中學(xué)地理教學(xué)中教具的運(yùn)用與開發(fā)[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2017（12）：18-19.

[2]? 花溪.如何用地理教具輔助“晝夜長短的變化”教學(xué)[J].中學(xué)地理教學(xué)參考，2016（20）：38-39.

[3]? 曹雪梅.教具全球晝夜變化演示儀制作與應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2014（35）：88-89.

（責(zé)任編輯 周侯辰）