用图解法突破“特殊时间太阳方位”的教学难点.doc

中国教育学会地理教学专业委员会会刊《地理教学》2015年第1期
用图解法突破“特殊时间太阳方位”的教学难点
黄本涛
(巴东县第一高级中学，湖北 恩施 444300)
由于受空间想象能力和认知能力的局限，地球运动中有关太阳方位的知识常常成为高中学生学习过程中无法逾越的鸿沟；同时，由于该知识点与每一个学生的日常生活密切相关，且应用广泛，在各类考试中出现频率较高，因而也是教师教学过程中的重点和难点。那么，在教学实践中，如何才能让学生准确理解、掌握并能熟练运用与太阳方位相关的基本知识、基本原理和基本规律，避免教师仅仅让学生直接记住相关结论，而忽视与其相关的结论的获得过程这类违背新课程改革理念的现象出现在地理课堂的呢？笔者在教学过程中运用图解法，有效地帮助学生突破了“特殊时间太阳方位”这一难点。
一、日出日落时太阳的方位
在晨昏圈上，太阳高度角为0°，即太阳位于地平线上，晨昏线上各地正发生着日出或日落现象（其中晨线上各地正在日出，昏线上各地正在日落）。一年中，全球不同区域日出或日落时太阳的方位会因太阳直射点位置的不同而发生变化，具体表现为：
（1）二分日，太阳直射赤道，全球各地除南北极点外，太阳均从正东升起(如图1所示)，正西落下（如图2所示）；南极点处太阳全天24小时太阳均位于正北方地平线上，北极点处太阳全天24小时均位于正南方地平线上。

图1 图2
（2）当太阳直射北半球时，全球除极昼极夜区外，太阳均从东北升起（如图3所示），西北落下（如图4所示）。在北半球极昼区，刚好出现极昼现象的纬线上各点地方时为0点时，太阳从正北升起，24小时后又从正北落下；该纬线以北的区域全天太阳均位于地平线之上，不存在日出日落现象。南半球刚好出现极夜现象的纬线上各点地方时为12点时，太阳位于正北方地平线上，地方时12点后，太阳又立刻从正北方降落到地平线以下；该纬线以南的区域，全天太阳均位于地平线以下，也不存在日出日落现象。

图3 图4
（3）当太阳直射南半球时，全球除极昼极夜区位，太阳均从东南升起（如图5所示），西南落下（如图6所示）。在南半球极昼区，刚好出现极昼现象的纬线上各点地方时为0点时，太阳从正南升起，24小时后又从正南落下；该纬线以南的区域全天太阳均位于地平线之上，不存在日出日落现象。北半球刚好出现极夜现象的纬线上各点地方时为12点时，太阳位于正南方地平线上，地方时12点后，太阳又立刻从正南方降落到地平线以下；该纬线以北的区域，全天太阳均位于地平线以下，也不存在日出日落现象。

图5 图6
二、地方时为12点时太阳的方位
地球上某地地方时为12点时太阳的方位取决于太阳直射点的位置及该地与太阳直射点的相对位置关系。
当太阳直射赤道时，如图7所示，若观测者位于赤道，正午时太阳位于观测者头顶；赤道以北的区域（北极点除外），正午时太阳位于观测者正南方的天空，北极点正午时太阳位于观测者正南方的地平线上；赤道以南的区域（南极点除外），正午时太阳位于观测者正北方的天空，南极点正午时太阳位于观测者正北方的地平线上。

图7
当太阳直射北半球时，如图8所示，若观测者位于北半球的太阳直射点，正午时太阳位于观测者头顶；若观测者位于太阳直射点以北的北半球区域，正午时太阳位于观测者正南方的天空；若观测者位于太阳直射点以南的区域（南半球极夜区除外），正午时太阳位于观测者正北方的天空，南半球刚好出现极夜现象的纬线正午时太阳位于正北方的地平线上。

图8
当太阳直射南半球时，如图9所示，若观测者位于南半球的太阳直射点，正午时太阳位于观测者的头顶；若观测者位于太阳直射点以北的区域（北半球极夜区除外），正午时太阳位于观测者正南方的天空，北半球刚好出现极夜现象的纬线正午时太阳位于正南方的地平线上；若观测者位于太阳直射点以南的南半球区域，正午时太阳位于观测者正北方的天空。

图9
综合上述分析不难发现，地球上某地一年中正午时太阳的方位呈现出如下规律：在非极夜区，当某地位于太阳直射点所在纬线上时，正午时太阳位于观测者的头顶；当某地位于太阳直射点所在纬线以北时，正午时太阳位于观测者正南方的天空；当某地位于太阳直射点所在纬线以南时，正午时太阳位于观测者正北方的天空。北半球某地，若刚好出现极夜现象，正午时太阳位于观测者正南方的地平线上；南半球某地，若刚好出现极夜现象，正午时太阳位于观测者正北方的地平线上。

三、极昼区地方时为0点和12点时太阳的方位
当太阳直射点不在赤道上时，北极地区或南极地区就会出现极昼现象。在不同半球的极昼区，太阳高度角全天均大于或等于0°，即太阳一天24小时均位于地平线及其以上。南北半球极昼区地方时为0点和12点时太阳的方位存在着显著差异，具体表现为：
（1）在北半球极昼区，如图10所示，当地方时为0点时，太阳位于观测者正北方的天空（刚好出现极昼现象的纬线太阳位于正北方的地平线），当地方时为12点时，太阳位于观测者正南方的天空。
（2）在南半球极昼区，如图11所示，当地方时为0点时，太阳位于观测者正南方的天空（刚好出现极昼现象的纬线太阳位于正南方的地平线），当地方时为12点时，太阳位于观测者正北方的天空。

图10 图11
运用图解法讲授“特殊时间太阳方位”这一难点知识，能有效克服学生因认知能力和空间想象能力不足而造成的客观学习困难；同时，老师只要在边画图、边讲述的过程中教会学生分析问题的能力以及绘图的技巧，真正做到“授人以渔”，而不是“授人以鱼”，仅仅让学生记住相关结论，就能让学生在面对和解决该类问题时从容应对、得心应手，不再有畏难情绪。
4