利用簡易光照圖模型在“做”中“學”
——以“晝夜長短的變化規律”為例

福建師范大學地理科學學院（350007）

福建省南安市第一中學（362300） 梁麗清

福建師范大學地理科學學院（350007） 袁書琪

利用簡易光照圖模型在“做”中“學”
——以“晝夜長短的變化規律”為例

福建師范大學地理科學學院（350007）

福建省南安市第一中學（362300） 梁麗清

福建師范大學地理科學學院（350007） 袁書琪

一、“看過會忘記，做過才學會”——實踐探究法的確定

對于本節內容，課程標準要求學生能夠“分析地球運動的地理意義”，建議師生“運用教具、學具，或通過計算機模擬、演示變化過程，解釋四季形成的原因”。“晝夜長短的變化規律”則為四季的形成和五帶的劃分提供依據，是教學重點，師生們應在總結晝夜長短成因的基礎上，立足“變化”二字展開變化規律的探討，從時空兩個角度分析地球表面接受太陽輻射熱量的變化。人教版地理教材用簡略的文字高度概括了“變化規律”，雖然附有標注了部分緯線晝長和夜長具體時間的二分二至日側視光照圖，但是靜態的圖像無法反映“變化規律”形成的動態過程，對學生而言十分抽象，難以理解，因此也是難點。在日常生活中，晝夜長短的變化現象早已被學生感知，大多數內容學生已有知識儲備，只是沒有形成明確的結論。因此，選擇合適的教學手段，創設活動情境，才能突破這一重、難點，達成三維目標。

達成這一環節的教學目標，大多數教師采取以下兩種教學手段中的一種：

1. 傳統的板畫教學。即教師邊講邊繪，依次講繪春分→夏至→秋分→冬至→春分這幾個節氣和時間段里的全球晝夜長短情況以及變化情況，從而可以得出結論：全球晝夜長短變化，同太陽直射點位置及直射點移動方向密切相關。這種講繪結合的教學手段，既能密切配合教材內容，化文為圖，理清了教材知識體系；又能化抽象為形象，建立空間概念，培養學生的形象直觀思維。

2. 現代的多媒體動畫演示教學。學生在現實中無法看到太陽照射地球的全貌，為了把晝夜長短變化的過程全貌展示模擬出來，教學中可以利用三維立體動畫從側、俯等視角來動態演示，就像從宇宙多角度看到地球一樣，從而直觀、形象地表達晝夜長短的變化規律。通過多次的演示課件，可以幫助學生初步形成空間概念并在腦中構建地球公轉的動態三維立體圖，培養學生的空間想象力。

以上兩種教學手段，最后呈現在黑板上的板畫依然是靜態的圖像，無法連續地反映直射點移動和晝夜長短變化的動態過程。而且，這種“變化規律”是教師“畫”出來的，對學生來說，依然是在被動地接受知識，因此內化效果較差。多媒體動畫演示雖有化靜為動的優點，但由于動畫展示時間短，有的學生沒能及時觀察分析、或者看過就忘記，沒能及時主動地探究出其中的規律。為了讓每一個學生都能親身參與探究過程，自己發現和歸納地理規律，筆者決定以實踐探究法為主。

3. 實踐探究法。即創設實踐活動情境，讓學生分組合作探究，演示觀察自制的光照圖模型，從實踐操作中親自獲取知識，并輔以板畫和多媒體動畫演示。這樣，學生將由被動接受知識狀態轉為主動求知探索狀態，提高學習興趣，鍛煉地理學習能力。

二、“兵馬未動，糧草先行”——實踐探究前的準備

“晝夜長短的變化規律”是程序性和策略性知識，學生們實踐探究的目的不僅僅是獲取知識，而且是提高各方面的能力；不僅僅是了解科學的結果，而且是體驗科學的發現過程，學會學習的過程。為了讓學生主動參與、樂于探索、勤于動手，培養解決問題的能力以及交流合作的能力，我們采取了小組的合作探究性學習法：課前根據組間同質、組內異質的原則，把全班同學分組，每組4人，每組推選一名同學在課前參與制作光照圖模型。此光照圖模型簡易、巧妙，使用方便，其制作如下：

制作原理：晨昏線始終與太陽光線垂直；某地地平線與地球半徑垂直。

制作材料：大小相同的白色KT板和薄透紙、螺絲螺母、各色記號筆。

制作過程和方法：

①用黑色記號筆在KT板上畫出一個半徑為25厘米的圓，并準確標注出赤道、南北回歸線、南北極圈和兩極點，再畫上緯度為任意值的一條緯線。

②用藍色記號筆在薄透紙上畫出半徑同為25厘米的圓，畫成側視光照圖：其中半圓打上陰影，表示夜半球；用紅色記號筆畫出一道太陽光線（與晨昏線垂直且過地心），標出直射點。

③另取薄透紙剪裁出一“T”形紙條，畫上互相垂直的線條表示半徑和地平線，其中半徑長度為25厘米。

④將“T”形紙條、薄透紙光照圖和KT板由上至下用螺絲、螺帽軟固定，圓心重合。薄透紙光照圖和“T”形紙條地平線可以圍繞圓心轉動。如圖1所示——用于演示“正午太陽高度的變化規律”；演示“晝夜長短的變化規律”時，可以把“T”形紙條取下，簡化模型，如圖2所示。

三、“實踐出真知，協作共進步”——實踐探究的過程

課堂上，各小組利用自制的光照圖模型，根據活動提綱的要求，共同演示，積極觀察和討論，最終，不僅成功地自主歸納出晝夜長短的緯度變化和季節變化規律，而且學會了探究變化規律的方法。

1. 晝夜長短的緯度變化規律（北半球為例）

活動Ⅰ：拉動太陽光線，讓直射點位于赤道與北回歸線之間的任意一個緯度（夏半年），觀察此時北半球晝弧、夜弧的緯度變化，從而判斷晝夜長短的緯度變化規律。同法，推斷冬半年變化規律。你得出北半球晝夜長短情況與直射點位置的關系了嗎？

2. 晝夜長短的季節變化規律（北半球為例）

活動Ⅱ: 選取北半球任意一條緯線，演示觀察：當直射點向北移動時，該地晝夜長短發生什么變化？直射點向南移動時，又發生什么變化？北半球其他緯線呢？你得出北半球各地晝夜長短變化與直射點移動方向的關系了嗎？

應用：

今日南安晝夜長短及變化狀況？

南安與北京兩地相比，今日白晝更長的是？

活動Ⅲ（延伸拓展）：小組討論以下問題：

①一年中，從北極點到北極圈，極晝天數發生什么變化？

②一年中，北半球晝長變化幅度（一年中最大晝長與最小晝長的差值）的緯度變化規律？哪條緯線永遠晝夜等長？

因為本課所使用的光照圖大部分是地球的側視光照圖，為了提高學生知識遷移能力，檢驗學生知識的掌握程度，所以我設計了地球俯視光照圖的課堂練習，用以轉換學生看圖視角，及時鞏固學生所學的知識。

做一做：

讀極地俯視光照圖，判讀各經線地方時，計算某地晝長，歸納計算晝長的方法