高中地理人教版 (2019)必修 第一册第三节 地球的历史教学设计

第3节 地球公转的地理意义

【教材分析】

通过利用黄赤交角与两分两至地球位置图的分析到建立“回归运动联系图”，在到把两图联系起来分析北半球两分两至昼长和正午太阳高度分布图这一过程，能够清楚地分析正午太阳高度和昼夜长短时空分布规律。但到此为止，缺少让学生利用规律解释生活中的一些现象的环节，从而不能让学生真正理解地球公转的地理意义，所以要提供相应的情境，给学生利用规律解释现实问题的机会。

天文四季的划分的实质就是把握昼夜长短和正午太阳高度的大小、强弱关系，而对于具体四季具体如何划分，要涉及气候统计的内容，超出了天文四季的范畴，应当弱化或不讲。

【教学目标】

知识与技能

1.地球公转的地理意义是本单元的核心知识之一，不仅与学生生活密切联系，也是在以学习后各章节时认识有关地域分异和地理事物季节变化的基础。公转的地理意义包括正午太阳高度的周年变化、昼夜长短的周年变化，以及由此在时间派生出来的季节变化。2.天文意义上的五带是以上两种周年变化在空间上的集中表现，但气候上的五带与之有一定差异，所以应当弱化天文五带的划分，引导学生知道南北回归线之间有直射现象、而南北极圈以内有极昼、极夜现象即可。3.对于正午太阳高度角计算、极地俯视光照图的判读应当弱化，这些内容是深化对地球公转过程及其地理意义的工具，为切实降低学习难度，应当回避之。过程与方法

通过对昼夜长短变化和正午太阳变化的演示动画和日照图的判读，以小组活动的形式完成昼夜长短和正午太阳高度变化规律的总结，阐述全球范围和不同季节昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

情感、态度与价值观

通过以上过程，初步认识和树立世界是运动的，运动是有规律的，规律是能为人类逐步把握和利用的等观念，从而增强探索自然的兴趣。

【教学重点】

1.自转和公转的特征，黄赤交角的产生及其引起的太阳直射点的移动。

2.晨昏线的判断、地方时的计算、昼夜长短和正午太阳高度的变化规律。

3.四季的划分方法及划分依据。

【教学难点】

1.人口迁移对迁出地和迁入地的影响（重点是民工流动对城市和乡村的影响）。

2.在某种特定的时空条件下，任何一种因素都有可能成为促使人口迁移的决定性因素。

【教学过程】

新课导入：通过前面的学习，我们已经对地球的运动有了更多的了解，下面我们先来做一道计算题。

 （1）已知日本东京时刻为下午4时，美国纽约（75°W）时间为几时？北京（116°E）地方时为几时？

 （2）请你说出由于黄赤交角的存在，太阳直射点的周年回归运动的规律。

 太阳直射点一年中有规律地在南、北纬23°26′的纬线上做周期性的往返运动，称为太阳直射点的回归运动。

参考答案：美国纽约（75°W）时间为2时；北京（106°E）地方时为14时44分。

参考答案：每年冬至日(12月22日)，太阳直射在最南的一条纬线──23°26′S，此后开始向北移动，大约过三个月，到第二年春分日(3月21日)到达赤道上，然后再继续向北移动，6月22日夏至日时直射在最北的一条纬线──23°26′Ｎ，过了这一天就开始向南返，秋分日(9月23日)回到赤道上，然后继续向南移动，到12月22日冬至日时，又直射到最南的纬线──23°23′S上，过了这一天又开始向北移动。

 今天我们继续探讨在地球公转运动过程中产生的地理意义。

【思考讨论】

请同学们联系生活实际，思考以下问题：

问题1：请简单叙述一年四季昼夜长短变化规律。

问题2：请简单说明夏季为什么热？冬季为什么冷？

学生回答：（略）

 树叶凋零，人们衣着的变化都是随着气候的冷热变化而变化的。四季最主要的区别也体现在冷热的差异上，如春暖、夏热、冬寒。大家还知道一天之内也有冷热的变化，早晚凉，中午热。大家都知道这种变化与太阳的日出、日落密切相关。可是，一年中同样是中午，夏季和冬季的温度明显不一样。这又是为什么？这个问题就是我们这节课要重点解决的内容。

五、昼夜长短和正午太阳高度的变化

太阳辐射能在地球表面分配的周期性的变化，主要是通过昼夜长短和正午太阳高度角来体现的。

1．昼夜长短的变化

昼夜长短反映了日照时间的长短。

【读图分析】读图：1．23北半球二分二至全球的昼长和正午太阳高度分布。

①分析A图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？

 太阳直射北回归线；北极圈内昼长最长，达24小时；北半球昼长夜短，纬度越高昼越长夜越短，南半球反之；正午太阳高度角由北回归线向南北两方降低。

 ②分析B图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？

 太阳直射南回归线；南极圈内昼长最长，达24小时；北半球昼短夜长，纬度越高昼越短夜越长，南半球反之；正午太阳高度角由南回归线向南北两方降低。

③分析C图，太阳直射哪个纬度？哪个纬度的昼长最长？昼长的纬度分布有何规律？正午太阳高度角的分布有何规律？

 太阳直射赤道；全球昼夜平分；正午太阳高度角由赤道向南北两方降低。

 ④北京（学校所在地）在一年中昼夜长短的变化规律是怎样的？今天北京（学校所在地）的昼长还是夜长？明天比今天的昼长时间是增加还是减少？

 北京的昼夜长短变化：冬至日（12月22日前后）时昼最短夜最长，之后随着太阳直射点北移，白昼的时间逐渐加长，在春分时（3月21日前后）昼夜平分，之后进入夏半年，白昼继续增长、夜渐短，夏至日（6月22日前后）昼最长、夜最短；之后随着太阳直射点南移，白昼的时间也随之变短，夜渐长，至秋分日（9月23日前后）昼夜平分，之后进入冬半年，昼渐短、夜渐长，至冬至日达到北京一年中昼最短、夜最长的一天。

北京（学校所在地）的昼夜长短及变化略。

 【思考讨论】

 （1）昼夜长短的变化幅度与纬度高低有什么关系？

 学生回答

 参考答案：赤道上全年昼夜平分；随纬度的增高，各地昼夜长短变化幅度越来越大；极圈内有极昼、极夜现象，且纬度越高，极昼、极夜的天数越多

 （2）全球各地昼夜相差幅度与太阳直射点的纬度有什么关系？

 太阳直射点的纬度越高，地球上各地昼夜相差越大，出现极昼极夜的范围越大。

 太阳直射北回归线时，北半球各地昼最长，夜最短，北极圈内出现极昼现象，而南半球则昼最短，夜最长，南极圈内出现极夜现象。

 太阳直射南回归线时则相反。

 【总结】

 北半球夏半年，各纬度地区昼长夜短，纬度越高，昼越长，夜越短；夏至日北半球各纬度昼长达到一年中的最大值。北极圈及其以北地区出现极昼现象。南半球反之。

 北半球冬半年，各纬度地区昼长夜短，纬度越高，昼越短，夜越长；冬至日北半球各纬度昼长达到一年中的最小值。北极圈及其以北地区出现极夜现象。南半球反之。

 春秋分（3月21日前后、9月23日前后），全球昼夜平分。

 【案例探究】

 结合“太阳直射点的回归运动示意图”和教材1．23北半球二分二至全球的昼长和正午太阳高度分布图探究下列问题。

 （1）当太阳直射点在B位置时，北半球是什么节气？昼夜长短和正午太阳高度的分布规律应为教材图中的哪幅图？它们有什么规律？

 提示：为北半球夏至。a图。北半球昼最长夜最短，纬度越高白昼越长，北极圈及其以内为极昼现象；南半球昼最短夜最长，纬度越高黑夜越长，南极圈及其以内为极夜现象。太阳直射在北回归线上，正午太阳高度从北回归线向南北两侧降低。

 （2）当太阳直射D点时，北半球是什么节气？昼夜长短和正午太阳高度的分布规律应为教材图中的哪幅图？它们有什么规律？

 提示：为北半球冬至。b图。北半球昼最短夜最长，纬度越高白昼越短，北极圈及其以内为极夜现象；南半球昼最长夜最短，纬度越高黑夜越短，南极圈及其以内为极昼现象。太阳直射在南回归线上，正午太阳高度从南回归线向南北两侧降低。

 （3）当太阳直射点在A、C位置时，分别是什么节气？结合教材中c图分析昼夜长短和正午太阳高度有什么规律？

 提示：直射在A点时为北半球春分，在C点时为秋分；全球昼夜平分，正午太阳高度从赤道向两极递减。

 （4）太阳直射点从A移动到B期间，昼夜长短怎么变化？由B到C、由C到D、由D到E呢？

 提示：A到B：北半球昼变长，夜变短，且昼长夜短，南半球相反；B到C：北半球昼变短，夜变长，但仍然是昼长夜短，南半球相反；C到D：北半球昼继续变短，夜继续变长，并且昼短夜长，南半球相反；D到E：北半球昼变长，夜变短，但仍然是昼短夜长，南半球相反。

 （5）当太阳直射点在北半球时，昼夜长短呈怎样的状况？在南半球呢？

 提示：当太阳直射北半球时，北半球昼长夜短，南半球昼短夜长；当太阳直射南半球时，南半球昼长夜短，北半球昼短夜长。

 （6）当太阳直射点向北移动时，昼夜长短怎样变化？向南移动时呢？

 提示：当太阳直射点向北移动时，北半球昼变长，夜变短；南半球相反。当太阳直射点向南移动时，南半球昼变长，夜变短；北半球相反。

 如果细心的同学还可以发现一年中由于地球公转，正午太阳高度角也不同。

 2．正午太阳高度的变化

 太阳高度角是指太阳光线与地平面的夹角。一天中，太阳高度角的的最大值就是正午太阳高度角。

 PPT演示，逐步讲解总结正午太阳高度角的变化规律。

 春秋分日（3．21和9．23)：

 太阳直射赤道0?，赤道正午太阳高度为90°，全球正午太阳高度自赤道0?向南北递减。

 夏至日(6．22）:

 太阳直射北回归线(23?26?N)，北回归线正午太阳高度为90°，正午太阳高度自北回归线(23?26?N)向南北递减。

 冬至日（12．22）:

 太阳直射南回归线(23?26?S)，南回归线正午太阳高度为90°，正午太阳高度自南回归线(23?26?S)向南北递减。

 【结论】

 正午太阳高度角的分布规律是：自直射点所在纬线向两侧减小。离直射点越近正午太阳高度越大；离直射点距离相同，正午太阳高度相同（纬度相同，正午太阳高度相同）。

 各地正午太阳高度角的计算方法是：H=90°─纬度差

 【案例探究】

 1．我国南方地区的楼房间距和北方地区相比有什么不同？为什么？

 提示：我国北方地区的楼房间距大于南方地区。因为我国北方的纬度较高，正午太阳高度角较小，物体形成的影子较长，为了获取充分的太阳光照，所以楼房间距较大。

 2．北京传统的四合院堂屋一年中什么时候正午室内的光照面积最大？为什么？

 提示：冬至日。因为冬至时北京的正午太阳高度达一年中最小值，所以到室内的太阳光照面积最大。

【探究】

 设问：昼夜长短和正午太阳高度角的变化有何影响？

 学生回答：①引起同一纬度受热情况随季节变化而变化，进而产生了四季；②导致地球上不同纬度在一年中受热不同，进而产生了五带。

 六、四季更替和五带

 由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，使得太阳辐射既有时间的变化，也有空间的分异。全球同纬度地区（除赤道外），太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季；全球不同纬度地区，太阳辐射从低纬度向高纬度呈现规律的递减，据此可划分为五带。

 1．四季更替

 从天文含义看四季，夏季是一年中白昼最长、太阳最高的季节，也是获得太阳辐射最多的季节；冬季是一年内白昼最短、太阳最低的季节，也是获得太阳辐射最少的季节；春季和秋季是冬、夏两季的过渡季节。

 设问：四季是怎样划分的？

 一般把3、4、5三个月划分为春季，6、7、8三个月划分为夏季，9、10、11三个月划分为秋季，12、1、2三个月划分为冬季。南半球与北半球的季节正好相反。

 2． 五带的划分

 结合教材图1．24“五带的划分”图，分析回答：

 （1）地球上五带是如何划分的？

 提示：以南、北回归线和南、北极圈为界，划分了五带。

 （2）五带的划分反映了什么地理量的分布规律？

 提示：五带的划分体现了太阳辐射的变化──从低纬向高纬地区减少。

 （3）在五带中昼夜长短、正午太阳高度及四季变化各有什么特点？

 提示：热带有太阳直射现象；温带地区既无太阳直射现象，又无极昼极夜现象，四季更替最明显；寒带地区有极昼极夜现象。

 总结：五带的划分反映了年太阳辐射总量从低纬地区向高纬地区减少的规律。五带的划分是科学家们进一步研究地球表面地域分异规律的基础。

【板书设计】     

五、昼夜长短和正午太阳高度的变化

 1．昼夜长短的变化

2．正午太阳高度的变化

六、四季更替和五带

 1．四季更替

 2． 五带的划分