淺談太陽視運動中太陽方位的教學

胡麗

我們在地球運動的教學過程中經常遇到這樣的問題：我們教學生，當太陽直射南半球時，太陽從東南方升起，西南方落下;當太陽直射北半球時，太陽從東北方升起，西北方落下;當太陽直射赤道時，太陽從正東方升起，正西方落下。很多同學就只知道太陽升起和落下的方位，而不知道原因，更不知道太陽在一天中的方位的變化，但要給同學們進一步解釋原理，學生的空間想象能力很差，所以這里的知識一直是個難點。老師講了，只有一小部分人能夠理解運用，使得大多數同學在遇到有關太陽視運動及其軌跡的題目只能靠“猜”來解決了。

課標及考綱要求：太陽視運動軌跡圖的判讀，但是考題一般是利用太陽視運動原理解釋自然現象：日出日落方向、觀測點的半球位置、晝夜長短、正午太陽高度的大小、太陽直射點位置、判斷太陽方位的變化、時間、影子問題等。我對比分析了近四年的高考題，其中，近四年全國卷出現2次（2017年全國新課標2卷第5題、2018年全國1卷第10題），分值4分。地方卷我統計了江蘇卷、天津卷、海南卷、北京卷、山東卷、上海卷，其中這些地方卷出現12次（2017年：江蘇卷第4題、2天津卷第7、8題;2018年：江蘇卷第3、4題、海南卷第10題、天津卷第8、9題、北京卷第5題;2019年：江蘇卷第1、2題、天津卷第10、11題;2020年：天津卷第14、15題、江蘇卷第2題、山東卷第8題、上海卷第3題），分值不等。我們貴州從2016年開始考全國三卷，而且都還沒有考太陽視運動的相關知識，因此，最近幾年這里考試概率可能會增加，所以，我想通過以下分析和我的簡單教具來幫助師生們解決這個難題。

一、概念：以天空為背景，當地球自西向東自轉時，太陽從東邊升起，西邊落下的運動軌跡，我們就稱為太陽視運動

首先，我給同學們解釋太陽視運動的概念，因為首先要讓同學們明白什么是太陽視運動，由于這里沒有教材，所以不同的版本資料，有不同的解釋，但大體意思都差不多，因此我就概括為：以天空為背景，當地球自西向東自轉時，太陽從東邊升起，西邊落下的運動軌跡，我們就稱為太陽視運動。在這里，我特別強調“視”字，然后我再解釋，就是以我們站的這個大地為水平面，而天空就像一口鍋倒扣在我們頭頂，所有日月星辰都鑲嵌在天空上，天空的正中央我們叫天頂，太陽在天空中的運動軌跡就是太陽視運動，即是我們肉眼看到的太陽在天空中的運動軌跡。這樣學生一下子就能明白了太陽視運動，那概念就這樣水到渠成，不用多解釋。這時，我打印一張以北緯 40度（以北京為例）的太陽視運動軌跡圖貼在黑板上，解釋剛才的概念，讓學生指出哪里是水平面，哪里是天頂。

二、太陽方位變化的規律

再者，我用可以移動的紅色小磁鐵代表太陽，演示太陽在天空中的運動軌跡，當運動到天頂時，請問學生，以此為分界點，方向怎樣劃分？這時，我們可以利用我們生活中的透明雨傘幫助學生建立空間思維，那劃分東南西北就容易多了。如圖片所示：

這時一邊演示太陽二分二至日的運動軌跡，一邊畫出太陽的視運動軌跡平面圖，因為學生看平面圖很容易理解太陽的方位的變化。老師演示其中的二分日和夏半年的，學生繪畫冬半年的。

最后再強調總結太陽的方位變化規律：這里一定給學生強調平面圖主要代指回歸線與極圈之間。

二分日（太陽直射赤道）：

北溫帶太陽的方位變化是：正東（當地地方時6時）——東南——正南（當地地方時12時）——西南——正西（當地地方時18時）。

南溫帶太陽的方位變化是：正東（當地地方時6時）——東南——正北（當地地方時12時）——西南——正西（當地地方時18時）。

夏半年

北溫帶太陽的方位變化是：東北——正東（當地地方時6時）——東南——正南（當地地方時12時）——西南——正西（當地地方時18時）——西北。

南溫帶太陽的方位變化是：東北——正北（當地地方時12時）———西北。

冬半年

北溫帶太陽的方位變化是：東南——正南（當地地方時12時）——西南。

南溫帶太陽的方位變化是：東南——正東（當地地方時6時）——東北——正北（當地地方時12時）——西北——正西（當地地方時18時）——西南。

因為我國主要在北溫帶地區，高考一般是結合身邊的實例，所以我們更加強調北溫帶二分二至日的太陽方位的變化，并且極晝極夜和南北回歸線之間的太陽視運動軌跡一般不能用平面圖來表示，只能用視運動的空間圖表示，學生的空間想象力還有待提高。因此我們就太陽視運動就主要強調太陽的方位變化。但是和太陽方位變化相伴而生的物體的影子方向和長短問題，也就必須進行強調：

規律總結：

影子的方向：與光源方位相反;

影子的長短：與太陽高度大小成反比。

三、直面高考

這時，我們結合高考題去解答，效果會更好，例如：

（2018·全國文綜Ⅰ）小明同學7月從重慶出發到貴州畢節旅游，收集到的相關高速公路信息如下圖所示。據此完成下題。小明若從重慶出發乘長途客車經遵義至畢節，為免受陽光長時間照射且能欣賞窗外風景，

以下出發時間和座位較好的是（ B ）

A. 6：00出發，左側靠窗

B. 8：00出發，右側靠窗

C. 10：00出發，左側靠窗

D. 12：00出發，右側靠窗

影子問題例如：【2018天津卷】天津廣播電視塔（簡稱“天塔”）高度約415米。讀圖文材料，回答下題。

拍攝到該照片的時間（北京時間）最可能介于（ B? ）

A.5：00—7：00? ? B.8：00—10：00

C.12：00—14：00? ?D.15.00—17：00

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