摘 要:如何提高學(xué)生解答光照圖中有關(guān)晨昏線的問題,提高學(xué)生解題速度,最終提高學(xué)生地理素養(yǎng)。本文通過對晨昏線在光照圖中的運(yùn)用,展開論述,列舉并論述了筆者歸納總結(jié)的“八條”規(guī)律,逐一解析,使學(xué)生在解答相關(guān)問題時(shí)有章可循,提高做題效率,并培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力,達(dá)到提高學(xué)生光照圖閱讀地理能力與解題的能力。培養(yǎng)學(xué)生地理核心素養(yǎng)。最終為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:光照圖;晨昏線;運(yùn)用;解題能力;提高;核心素養(yǎng)
高中自然地理教學(xué)中,地球的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)是教學(xué)的難點(diǎn),也是教學(xué)的重點(diǎn)。而晨昏線的教學(xué)又是重中之重。晨昏線的概念、判斷、運(yùn)用等知識,在解答光照圖判定、時(shí)間計(jì)算、正午太陽高度的推斷、太陽方位的判斷、晝夜長短的計(jì)算、季節(jié)的判斷、極晝極夜的判斷等方面問題有著不可或缺的作用。理解了晨昏線的概念,又能夠?qū)Τ炕杈€進(jìn)行判斷之后,接下來,就要掌握晨昏線在解答問題中的運(yùn)用了。筆者就自己多年來在教學(xué)中關(guān)于晨昏線的運(yùn)用,歸納出閱讀光照圖中,有關(guān)晨昏線的“八條”規(guī)律,在高三備戰(zhàn)高考,地理第一輪復(fù)習(xí)中運(yùn)用較佳。
所謂晨昏線“八條”,就是把晨昏線的運(yùn)用歸納為八條知識點(diǎn),逐一解析學(xué)習(xí),并對照光照圖,聯(lián)系實(shí)際去解答問題。為了方便學(xué)生記憶,筆者把這“八條”分別用兩個(gè)字來描述它們分別是:平分、垂直、移動、交合、走向、夾角、互余。共十六個(gè)字。下面就這“八條”逐一解析,以饗讀者。
第一、平分
晨昏線(圈)與赤道一樣是過地心的大圓,和赤道相交,且有兩個(gè)交點(diǎn)。也就是說赤道和晨昏線都可以平分地球,且互相平分,即晨昏線永遠(yuǎn)平分赤道,赤道也分別平分晨線與昏線。
由于晨昏線平分赤道,則赤道一年四季晝夜等長。赤道又分別平分晨線和昏線;晨線與赤道的交點(diǎn)(即平分點(diǎn))則是晨線的中點(diǎn),其所在經(jīng)線上的地方時(shí)是6:00;而昏線與赤道的交點(diǎn)(即平分點(diǎn))則是昏線的中點(diǎn),其所在經(jīng)線上的地方時(shí)是18:00。另外,除去春、秋分日,其余時(shí)間,一條完整的晨線(或者昏線)斜跨經(jīng)度180°,這樣半條晨線(或者昏線)則斜跨經(jīng)度90°。在解答問題中,學(xué)生只要理解了這些知識,就知道,晨線的中點(diǎn)的地方時(shí)是6:00,昏線的中點(diǎn)的地方時(shí)是18:00。可進(jìn)行時(shí)間計(jì)算。由此,在光照圖中,可推斷出其他經(jīng)線上的地方時(shí),進(jìn)而再推出每一條緯線和晨線(或者昏線)的交點(diǎn)的地方時(shí),進(jìn)行有關(guān)時(shí)間計(jì)算的問題的解答。同樣,可以進(jìn)一步推出每一條緯線上的日出日落時(shí)刻與晝夜長短。
具體在有關(guān)時(shí)間計(jì)算問題上,學(xué)生需要在掌握時(shí)差與經(jīng)度差對應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上推出每條經(jīng)線上的地方時(shí)。而在日出日落時(shí)刻與晝夜長短的計(jì)算中,可以指導(dǎo)學(xué)生讀圖,先找出該條緯線與晨線或者昏線的交點(diǎn),與晨線的交點(diǎn)地方時(shí)為日出時(shí)刻,與昏線的交點(diǎn)地方時(shí)為日落時(shí)刻。然后,根據(jù)在同一條緯線上日出、日落地方時(shí)刻相同的規(guī)律,推出該緯線上任一點(diǎn)的日出、日落時(shí)刻,最后根據(jù)日出、日落時(shí)刻和光照圖,推出該條緯線上的晝夜長短。當(dāng)然,也可讀出該條緯線上的晝弧和夜弧進(jìn)行解答。在解答相關(guān)問題中,如果給出了晨線或者昏線,一定要明確,它們的中點(diǎn)的地方時(shí)(6:00或者18:00),并且半條晨線(或者昏線)斜跨經(jīng)度90°,根據(jù)這一知識點(diǎn),可以推出其他經(jīng)線的經(jīng)度,在局部光照圖中尤為重要,據(jù)此就可以推理出光照圖全圖,提高學(xué)生讀圖能力,把局部光照圖放在全圖中理解,達(dá)到融會貫通的并培養(yǎng)學(xué)生綜合思維的能力。
第二、垂直
晨昏線(圈)所在平面始終與太陽光線垂直。在指導(dǎo)學(xué)生讀光照圖時(shí),特別是指導(dǎo)學(xué)生繪制光照圖時(shí)可以運(yùn)用。繪制光照圖時(shí)要提醒學(xué)生,太陽光線是平行的,在繪圖中這些平行的光線一定要與晨昏線(圈)所在的平面垂直,否則就是錯誤的。
在繪制光照圖時(shí),學(xué)生明確了這一條后,就知道,只要圖中有晨昏線(圈),則繪制太陽光線時(shí),一定要畫出和晨昏線(圈)所在平面相垂直的線段。同理,如果圖中有太陽光線,要繪制晨昏線,也一定畫出和太陽光線相垂直的晨線(或者昏線),不管是全圖還是局部圖,是側(cè)視圖、俯視圖,還是側(cè)俯視,太陽光線都必須與晨昏線(圈)所在平面垂直。通過這一條的學(xué)習(xí)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和感悟地理事象的地理實(shí)踐能力。
第三、移動
由于地球自西向東自轉(zhuǎn),如果把地球看做是靜止的,則晨昏線(圈)的運(yùn)動方向是自東向西,且每小時(shí)向西移動15°經(jīng)度。在解答飛機(jī)或者衛(wèi)星飛越晨線或昏線的次數(shù),或者飛行器所經(jīng)歷的晝夜的次數(shù),以及向東或向西航行,晝夜長短變化等問題時(shí),可以提高學(xué)生的理解能力,并有利于提高學(xué)生的推理能力,以及答題效率。講述這一條時(shí)可以結(jié)合演示并舉生活中的實(shí)例。比如坐在前進(jìn)著的車上感覺車兩側(cè)的樹木房屋往后移動,再比如超市階梯式電梯的移動,同時(shí)要結(jié)合具體題型進(jìn)行訓(xùn)練,增強(qiáng)學(xué)生的空間思維能力與想象力。并培養(yǎng)學(xué)生地理實(shí)踐能力。
第四、交合(即斜交與重合)
光照圖中晨昏線(圈)只有在春、秋分日才與經(jīng)線圈(地軸)重合,即“合”。其余時(shí)間均與經(jīng)線圈斜交,即“交”。且晨昏線與經(jīng)線圈交角(斜交時(shí))最大時(shí)(23°26′)太陽直射點(diǎn)23°26′N或23°26′S上,為夏至或者冬至日。這里其實(shí)可以把晨昏線看成是擺動的,晨昏線的擺動幅度是46°52′,它的擺動引起同一緯線上晝弧和夜弧的增加和縮短,從而引起晝夜長短的變化。晨昏線的擺動歸根結(jié)底還是由于黃赤交角的存在。如果黃赤交角為零,則這一現(xiàn)象就消失了,地球上溫帶的四季變化以及極地地區(qū)的極晝極夜現(xiàn)象也會消失,每條緯線上的正午太陽高度和晝夜長短也就不會發(fā)生變化了。這一條培養(yǎng)了學(xué)生綜合思維能力,使學(xué)生們能夠從綜合的視角認(rèn)識地理事物和地理現(xiàn)象,知道由于地球斜著身子(黃赤交角的存在)繞太陽公轉(zhuǎn),從而造成了除赤道外的其他緯線上晝弧與夜弧的變化,這樣就理解了光照圖中晨昏線與經(jīng)線圈的斜交、重合的原因。
第五、走向(即晨昏線在光照圖中的走向方向)
承接第五條“交合(即斜交與重合)”中的擺動,由于晨昏線的擺動,就使得晨昏線的走向也發(fā)生了變化。其中,春、秋分日晨昏線的走向?yàn)槟稀弊呦颍驗(yàn)槌炕杈€過南、北極點(diǎn),南、北極點(diǎn)也就是晨線和昏線的交點(diǎn)。在北半球夏半年,晨線的走向?yàn)槲鞅薄獤|南方向,昏線的走向?yàn)闁|北—西南方向,北半球晝長夜短,南半球反之;在北半球冬半年,晨線的走向?yàn)闁|北—西南方向,昏線的走向?yàn)槲鞅薄獤|南倒向,北半球晝短夜長,南半球反之。由此可在光照圖中判斷季節(jié)、晝夜長短等。根據(jù)晨線和昏線的走向亦可判定季節(jié)。當(dāng)然,也可根據(jù)季節(jié)繪制出晨昏線的大致走向圖。在實(shí)際做題中,如果給出一條線(晨昏線),當(dāng)根據(jù)題干分析確定為晨線或者昏線后,看“線”的走向,就可判定此時(shí)的季節(jié),進(jìn)而進(jìn)行下一步的分析。培養(yǎng)學(xué)生綜合的分析問題,解決問題的能力。把所學(xué)知識有機(jī)地結(jié)合起來,構(gòu)建地理綜合思維能力。
第六、夾角
晨昏線和6:00或18:00經(jīng)線圈(或地軸)的夾角的度數(shù)為直射點(diǎn)的緯度(其度數(shù)與極晝極夜范圍緯度互余)。春、秋分日,由于晨線和地方時(shí)6:00的經(jīng)線重合,昏線和地方時(shí)18:00的經(jīng)線重合,因此,晨昏線和經(jīng)線圈的夾角為零度,而太陽此日直射赤道(0°的緯線)。夏至或者冬至日,晨昏線和6:00或18:00經(jīng)線圈(或地軸)的夾角的度數(shù)就是回歸線的度數(shù)(即23°26′),它與極圈的度數(shù)(66°34′)互余。這樣,只要光照圖中給出“夾角”,其實(shí)就是給出了直射點(diǎn)的緯度,據(jù)此,可以進(jìn)行某地正午太陽高度的計(jì)算,也可進(jìn)行季節(jié)判斷,當(dāng)然也可以知道此刻極晝極夜的緯度范圍。在實(shí)際解題中要把“夾角”和“走向”結(jié)合起來,動態(tài)地分析和認(rèn)識晨昏線,這樣的綜合思維有利于提高學(xué)生的思維方式和能力。
第七、互余
晨昏線最北端或者最南端的緯度(即晨昏線最高緯度,或者說極晝極夜最低緯度)與太陽直射點(diǎn)緯度之和為90°,即互余。這一條,是前一條的延續(xù)。晨昏線最北端或者最南端的緯度是在66°34′~90°之間不斷變化的,二至日該緯度最低為南北極圈(66°34′),此時(shí)極晝極夜范圍最大,太陽直射南北回歸線(緯度為23°26′),它們互余。其他日期同理。這里要強(qiáng)調(diào)的是要從聯(lián)系的角度出發(fā)系統(tǒng)地分析光照圖,一定要結(jié)合例題和習(xí)題進(jìn)行練習(xí),達(dá)到熟能生巧、舉一反三的目的。
第八、切點(diǎn)
晨昏線與極晝最大范圍的緯線相切時(shí),切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)為24:00或0:00,該切點(diǎn)所在經(jīng)線為夜半球中央經(jīng)線。而反之,晨昏線與極夜最大范圍的緯線相切時(shí),切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)為12:00,為晝半球的中央經(jīng)線。其實(shí)這個(gè)“切點(diǎn)”就是晨線和昏線的交點(diǎn)。理解這一條,可指導(dǎo)學(xué)生在讀光照圖時(shí),先找出這個(gè)“切點(diǎn)”,如果該切點(diǎn)上有極晝(即在極晝最大范圍的邊界),則該切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)肯定為24:00或0:00,這條經(jīng)線是夜半球的中央經(jīng)線。如果該切點(diǎn)上有極夜(即在極夜最大范圍的邊界),則該切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)肯定為12:00,這條經(jīng)線是晝半球的中央經(jīng)線。當(dāng)然,也可反推,即知道切點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí),就可以推出這個(gè)切點(diǎn)是在極晝還是極夜邊界上,如果是地方時(shí)為24:00或0:00的“切點(diǎn)”,則該點(diǎn)肯定有極晝(即在極晝最大范圍的邊界)。如果是地方時(shí)為12:00的“切點(diǎn)”,則該點(diǎn)肯定有極晝(即在極晝最大范圍的邊界)。這是晨昏線“八條”中學(xué)生最難理解的一條,一定要綜合前面幾條,并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀圖,培養(yǎng)學(xué)生從整體的角度,全面、系統(tǒng)、動態(tài)地分析和解決問題,提高學(xué)生判斷能力和思維能力,使學(xué)生的地理核心素養(yǎng)中的“綜合思維”能力得到提升。
在光照圖問題解答中如果學(xué)生能夠透徹地理解并掌握以上八條知識,解決相關(guān)問題就會游刃有余,掌握這些知識也有利于培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力,使學(xué)生在解決相關(guān)棘手問題時(shí)有章可循,提高學(xué)生解答光照圖問題的能力。高中地理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括四個(gè)方面,即:人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知、地理實(shí)踐力。而光照圖的閱讀在培養(yǎng)學(xué)生地理綜合思維和實(shí)踐能力上,都很有幫助。當(dāng)然,這四大核心素養(yǎng)是相互聯(lián)系的有機(jī)整體,不能割裂。我們在光照圖教學(xué)中,特別是晨昏線教學(xué)中以培養(yǎng)學(xué)生綜合思維和地理實(shí)踐能力為主,但也要滲透區(qū)域認(rèn)知和人地協(xié)調(diào)觀。通過光照圖中晨昏線的運(yùn)用,不但使學(xué)生理解自然地理現(xiàn)象的過程與原理,同時(shí)又增強(qiáng)他們對生活中的自然地理現(xiàn)象進(jìn)行觀察、識別、描述、解釋、欣賞的意識與能力,當(dāng)然也要滲透人地協(xié)調(diào)觀,樹立學(xué)生們尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的觀念??傊ㄟ^晨昏線“八條”的學(xué)習(xí),能夠使學(xué)生對地理各要素之間的相互關(guān)系有較強(qiáng)的分析能力,既培養(yǎng)了學(xué)生地理核心素養(yǎng)中的“綜合思維”與“地理實(shí)踐力”等方面得到發(fā)展,又最終為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
作者簡介:
劉正祥,甘肅省天水市,天水市第二中學(xué)。