1.1 地球的自转 教案 2024-2025学年高二上学期 湘教版（2019）地理选择性必修一

第一节 地球的自转 目标与素养 1．运用图像信息，掌握地球自转的方向、周期、速度等基础知识，掌握昼夜更替（晨昏线）产生的原因和水平物体的偏向规律，培养学生的地理实践力，增强学生的人地协调意识，达到水平2的要求。 2．理解地方时与区时的区别，运用世界时区分布图，学会简单的时间计算和日期判断。培养学生的综合思维能力和地理实践力，增强学生的人地协调意识，达到水平2的要求。 3．了解地球自转对人类活动的影响，理解地球自转的方向和速度对航天基地布局的影响，达到水平3的要求。 4．利用地球仪、手电筒等道具，模拟地球昼夜交替现象；能用日影观测法估测学校所在地的经度位置，提升地理实践力，达到水平3的要求。 情境与问题 1．通过高纬度和低纬度火箭发射场相同型号火箭发射推力的变化实例、科学史上著名的“傅科摆”的科学演示，引导学生感知地球的自转。 2．通过教材图1-3和图1-5，引导学生认识地球自转的方向、太阳日和恒星日和差别、地球自转的速度。 3．通过教材图1-7，引导学生认识昼夜交替现象产生的原因；通过北半球大河两岸不同特点的对比，引导学生认识地转偏向力；通过星级酒店大厅悬挂的不同地区不同时刻的时钟，引导学生认识世界各地的时差现象。 过程与方法 1．通过演示法，引导学生认识地球自转及其特点、昼夜交替现象。 2．通过图示法，引导学生认识地球的自转周期（恒星日和太阳日）、地球自转的线速度和角速度、世界时区的划分。 3．通过举例法，引导学生认识地球地转偏向力、时区的换算和国际日期的变更。 4．通过小组合作探究法，引导学生认识地球自转对人类活动的影响，认识地球自转的真正周期，交流比较复杂的时区换算的方法。 重点 1．地球自转运动的规律和特点。 2．地球自转的地理意义。 难点 1．太阳日和恒星日的差别。 2．时区的换算。 3．晨昏线的特点。 4．地转偏向力的作用。 教学设计 导入新课 多媒体出示下列材料： 2021年5月29日20时55分，长征七号遥三运载火荷在海南文昌航天发射场点火发射，发射取得圆满成功。其搭载的天舟二号货运飞船，奔赴我国空间站“天和“核心舱。进入轨道后，飞船与“天和”核心舱进行交会对接、推进剂补加和组合体飞行。此次天舟二号飞船密封舱携带的货物重量约4.69吨，推进剂约1.95吨，物资总重近6.64吨。其中包括：能供3人3个月使用的消耗品、2套舱外航天服以及平台物资等。 海南文昌发射场位于海南省文昌市龙楼镇境内，是我国首个滨海发射中心，也是世界上为数不多的低纬度发射场之一。该发射中心可以发射长征五号系列火箭和长征七号运载火箭，主要承担地球同步轨道卫星、大质量极轨卫星、大吨位空间站和深空探测卫星等航天器的发射任务。 思考：天舟二号货运飞船选择在海南省文昌市发射，考虑了哪些有利条件？ 学生结合教材“探究”中的两个问题进行思考。 师：在我国已经建成的四大卫星发射基地中，海南文昌发射基地具有一些得天独厚的优势，是什么原因让文昌发射基地能提升火箭的推力呢？ 教师点拨：海南文昌航天发射中心作为低纬度滨海发射场，能够借助较大线速度，使火箭燃料消耗减少，可使同型号火箭的推力增加10％左右。除此之外，该发射中心还有利于通过海运解决大型火箭的运输难题，并提高残骸坠落的安全性。 【设计意图】天舟二号货运飞船的成功发射是我国科技创新的重大成就，是备受全国人民关注的科技热点事件。把该事件和教材中的探究问题相结合，不但能激发学生的学习热情，也能为学生进行地理实践活动搭建一个较好的活动平台。 新课教学 主题活动一 地球自转 基础知识自主探究 1．感知地球的自转 （1）阅读教材图1-3，在图中观察北极星、地球、北极、南极、地轴，理解地球旋转方向的箭头示意。 （2）展示地球自转的动态示意图。在动态图中体会地轴、南极、北极和地球的旋转方向。 （3）阅读教材本目的阅读材料《傅科摆》，了解这个摆动实验证实了地球在不停旋转的事实。 2．地球自转的基础知识 （1）阅读教材本目内容，完成有关地球自转的知识表格。 地球自转的含义 地球自转的方向 地球自转的周期 地球自转的速度 （2） 展示表格，明确知识内容。 地球自转的含义 地球自西向东绕地轴在不停地旋转 地球自转的方向 从北极上空看，地球呈逆时针方向旋转；从南极上空看，地球呈顺时针方向旋转 地球自转的周期 地球自转一周所需要的时间，就是地球的自转周期 地球自转的速度 可用角速度和线速度来描述。根据地球自转的周期，可以知道地球自转的角速度约为15°／小时。地球表面除南北两极点外，任何地点的自转角速度都相同。而地球自转的线速度，则由于纬度的不同而有差异 课堂活动合作探究 1．阅读教材本目的活动。 阅读活动内容，结合教材图1-5，思考下列问题。 （1）思考：什么是恒星日和太阳日？ （2）在图1-5中，从E1到，从E1到E3分别是什么日？ （3）以太阳日为标准，计算一个恒星日的时间长度，并将结果填入下表。 名称 地球自转的角度 时间长度 应用价值 太阳日 24时0分 恒星日 360° 地球自转的真正周期 问题点拨： 问题（1）：在活动文字材料中查找，明确恒星日和太阳日是选取不同参照点衡量地球的自转。 问题（2）：从E1到E2的理解，借助活动中关于恒星日的模拟，特别要注意图中标注的地球自转的方向和图中的恒星是同一恒星，而不是两个或三个不同的恒星；到E3的理解，借助活动中关于太阳日的模拟，在经历了从E1到E2后，实际上地球已经自转了一周，但此时如果选取太阳作为参照点，地心、P点和太阳并不在同一条直线上，还需要再旋转59＇。 问题（3）：一个太阳日与一个恒星日相比，相当于地球多旋转了59＇，故太阳日比恒星日的时间长度要长。 问题明确： （1）以太阳为参考点，地球自转一周的时间叫作一个太阳日；以恒星为参考点，地球自转一周的时间，则称为恒星日。 （2）从E1到E2，从E1到E3分别是一个恒星日和一个太阳日。 (3) 名称 地球自转的角度 时间长度 应用价值 太阳日 360°59' 24时0分 有规律地作息 恒星日 360° 23时56分4秒 地球自转的 真正周期 2．阅读教材第5页的活动。 （1）阅读活动内容，完成问题1，展示计算结果。 纬度 0' 30° 45° 60° 90° 线速度／（千米／小时） 1 667 1444 1 179 834 0 （3） 出示教材图1-6，完成问题2。 自转线速度规律是：赤道线速度最大，从赤道向两极递减，两极点为零。 （3）问题3提示：减慢。对于地球自转速度变慢的原因，至今科学家还未有定论，导致其变化的原因可能有潮汐运动、地壳运动、海平面变化、人类发射人造卫星等。 【设计意图】地球自转方向的判断、地球自转周期的两个不同参考点是课时学习的难点。需要采取演示、图示、研讨等多种方式，引导学生逐步加深对问题的理解。 主题活动二 地球自转的地理意义 （一）导致昼夜更替现象 基础知识自主探究 1．多媒体出示教材图1-7的左图，通过该图帮助学生感知地球上的白昼和黑夜，昼半球和夜半球。 2．多媒体出示教材图1-7的右图，通过该图帮助学生感知太阳光线与地球上白昼和黑夜之间的更替关系，理解晨昏线为什么又称作晨昏圈。 3．阅读教材本目正文第1段，思考： （1）地球上产生昼夜交替现象的原因是什么？ （2）什么是晨昏线（圈）？ （3）在图1-7的右图中，我们所见到的晨昏线是晨线还是昏线？ （4）举例说明昼夜交替现象对人类活动的影响。 问题点拨： （1）假如地球透明，则地球都是白昼；假如地球不自转，即使不透明也没有昼夜交替的现象。 （2）晨昏线实际上的昼半球和夜半球的分界线，一半是晨线，一半是昏线。 （3）根据地球的自转方向，晨昏线左侧的阴影部分将随着地球的自转先后进入白昼，故是晨线。 （4）假如昼夜更替的周期很长，地球上就会白昼温度很高，黑夜温度很低，不利于自然界生命的存在和孕育。 问题明确： （1）地球是一个不发光、不透明的球体；地球不停地自转。 （2）昼半球与夜半球的分界线，称为晨昏线（圈）。 （3）晨线。 （4）各地温度发生昼夜变化，生物形成昼夜节律（又称“生物钟”）。 课堂活动合作探究 阅读教材本目“活动”，思考： 1．在上面的演示中，昼夜交替现象是怎样产生的？多少秒钟代表1日？ 2．晨昏线（圈）由晨线和昏线组成。顺着地球自转的方向，由夜入昼，为晨线；由昼入夜，为昏线。自西向东拨动地球仪，分别演示你所在的位置处于晨线和昏线上的情形。 3．在地球仪上找到北京和纽约，调整地球仪在桌子上的摆放方位，自西向东拨动地球仪，看一看，两地是否可以同时处在昼半球或夜半球？ 问题点拨： 1．昼夜交替随着地球仪的自转而产生。5秒钟代表一日。 2．演示过程略。感受晨昏线（圈）的分布与移动特点：顺着地球自转的方向，由夜入昼，为晨线；由昼入夜，为昏线。地球自西向东自转，晨昏线（圈）自东向西推进。 3．可以。是否可以同时处在昼半球或夜半球，与东西半球的划分无关。 【设计意图】引导学生认识昼夜交替的现象，需要抓住地球自转的关键点进行突破。特别是在演示活动中，尤其要抓住地球仪转动的关键点。在引导学生认识晨昏线的问题时，要结合地球的自转，动态地认识晨线和昏线。 （二）物体水平运动方向发生偏转 基础知识自主探究 1．阅读教材本目正文第1段，运用表格整理相关知识。 方面 内容 偏转现象 偏转方向 偏转原因 2．阅读教材本目的“阅读”，说一说地转偏向力的特点和影响。 问题明确： 1. 方面 内容 偏转现象 受地球自转的影响，沿地表做水平运动的物体，无论朝着哪个方向运动，都会偏离其初始的运动方向 偏转方向 在北半球，向其运动方向的右侧偏转；在南半球，向其运动方向的左侧偏转。沿赤道运动的物体，不受地转偏向力的影响，其运动方向不发生偏转 偏转原因 地转偏向力的作用 2．特点：地转偏向力只作用于水平运动的物体，始终垂直于物体的水平运动方向，它只能改变物体运动的方向，而不能改变其速率。地转偏向力随纬度的增高和物体水平运动速度的增加而加大。 影响：地转偏向力对许多地理事物会产生深远影响。例如，在北半球，河流对右岸的冲刷往往比左岸强烈，常导致大河右岸相对陡峻，左岸相对平缓；高速列车正常运行时，右侧轨道受到的压力比左侧轨道要大；气流、洋流的流向也会因地转偏向力的作用而发生偏转。 课堂活动合作探究 尝试绘制物体水平运动方向发生偏转的示意图。 点拨：绘制物体水平运动方向发生偏转的示意图，要全面考量和展现南北半球的不同偏转方向，沿赤道运行的物体不发生偏转。 （三）产生时差 基础知识自主探究 1．了解地方时 阅读教材本目的正文第1段，思考： （1）同一纬度的时刻有什么特点？ （2）什么是地方时？ （3）地方时与经度和纬度之间有什么关系？ 问题明确： （1）地球自西向东自转，在同一纬度地区，相对而言，东边的地点比西边的地点先看到日出。这样，时刻就有了早晚之分。东边的地点比西边的地点时刻要早。 （2）因经度不同而出现的不同时刻，称为地方时。 （3）同一时刻，地球上不同经度的地方，有不同的地方时。经度每隔15°，地方时相差1小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟。经度相同的地方，地方时相同。 2．时区和区时 阅读教材本目的正文第2段和图1-8思考： （1）什么是时区？ （3）指出伦敦、莫斯科、北京、东京、纽约所在的时区。问题明确： （1）为了便于使用，国际上规定将全球划分为24个时区，每个时区跨15个经度。 （2）各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的统一时间，这叫作区时，又称标准时。 3．区时的换算 阅读教材本目的正文第3段，思考：怎样进行区时换算？ 问题明确：一般而言，位于同一时区的各地，采用相同的区时；位于不同时区的各地，采用各自的区时；相邻时区的区时相差1小时。在同一日期内，东早西迟。 4．日期和国际日界线 阅读教材本目的正文第4段，思考： （1）什么是国际日界线？ （2）为什么设立国际日界线？ （3）国际日界线与本初子午线有什么不同？ 问题明确： （1）在世界地图或地球仪上，可以看到一条大体沿180°经线穿行的折线，这就是国际日界线。 （2）国际日界线的设定，旨在消除因地球是球形而导致的日期换算的不同结果。 （3）本初子午线是一条特殊的经线。国际上将通过英国伦敦格林尼治天文台原址的那条经线称为0°经线，也叫本初子午线。国际日界线是大体沿180°经线穿行的折线。为了确保180°经线上同一地区和岛屿的地方时日期相同，故在有的地方改用折线。 课堂活动合作探究 1．教材本目第一个活动 （1）议一议世界时区划分方案的合理性，并说明理由。 （2）已知某地的经度，根据你学习过的地理和数学知识，提出求该地时区的简捷方法，并举例说明。 活动点拨： 问题（1），世界时区划分方案的合理性，首先是建立在科学认识地球自转和自转周期的自然法则上，其次是这种划分方式便于不同时区之间的区时换算。 问题（2），本问题的核心就是已知某地经度确定该地所在时区的问题，这就要明确时区划分的原则和方法，每个时区的中央经线度数除了中时区外，都是15的整倍数。再根据每个时区所跨的经度的一半是7.5°，以7.5°为标准来衡量商数是否加上1。 交流展示： （1） 结合地球自转的角速度和自转周期。以伦敦所在的0°经线作为中时区的中央经线，向东向西各跨7.5°为中时区。以中时区为界，每向东或向西15°划分一个时区，东十二区和西十二区以180°经线为中央经线合为一个时区，叫作东西十二区。 （2）已知经度除以15°，所得的余数与7.5°对比，若大17.5°，则所得的商加1，即为时区数。若小于7.5°，则所得的商即为该经线所在时区数。例如：73°E除以15°，所得的余数为13°大于7.5°，则在所得的商4基础上加1，即73°E 位于东五区。 2．阅读教材本目第二个活动 （1）在类似上面的计算中，如果两项相加超过了24小时，应该怎么办？如果两项相减不够减时，又该怎么办？ （2）因为地球是球形的，所以东西相距较远的甲、乙两地，我们既可以说乙地在甲地的东边，也可以说乙地在甲地的西边。这时按照上面的方法进行日期和时间的计算，会出现什么样的结果呢？读图1-8，用不同的方法计算组约的日期和时间，将计算结果填入下表。 城市 按照乙地在甲地的西边计算 按照乙地在甲地 的东边计算 日期 时间（区时） 日期 时间（区时） 甲：北京 设定：9月8日 设定：10时 设定：9月8日 设定：10时 乙：纽约 计算： 计算： 计算： 计算： （3）从上述计算结果中，可以看出什么问题？你认为应该如何解决这样的问题？试提出一些具体的方案。 活动点拨： 问题（1），假如北京时间（东八区区时）为8日23时，位于东11区的某地的区时为(12+11)+(11-8)=26=24+2，也就是说此时要加上一天。假如北京时间（东八区区时）为8日3时，此时纽约（西五区区时）的时间为3-（8+5)=3-13，此时纽约的时间就变为7日（24＋3-13）时，即7日14时。 问题（2），假如按照纽约在北京的西边，也就是北京的地方时要早于纽约13个小时，根据问题（1）的计算方法，此时纽约的时间是9月7日21时。如果按照纽约在北京的东边计算，纽约的时间比北京早11个小时，但因从北京向东到纽约跨过了国际日界线，日期要减一天，所以时间是9月7日21时。 问题（3）通过问题（2）的计算比较可知，两个地区的区时不受东西相对位置的影响，日期可能相差一天。 交流展示： （1）如果两项相加超过了24小时，即日期加一天，时间减24小时；如果两项相减不够减时，时间加上24小时，日期减去一天。 （2）从左至右依次：9月7日 21时 9月7日 21时 （3）结果相同，计算过程不同。问题是若经过日界线，需要考虑日期加一天或者减一天的计算步骤。 时间计算过程中，关于“东西方位”有三种情况：一是两地同为东时区，则时区数越大越偏东，遵循“东加西减”的原则；二是两地同为西时区，则时区数越大越偏西，遵循“东加西减”的原则；三是两地不在同一时区，则一般认定 东时区比西时区时间更早，即东时区的区时数值更大，遵循“东加西减”的原则计算结果。计算结果若超过了24小时，即日期加一天，时间减24小时；若出现负数，则时间加上24小时，日期减去一天。 3．阅读教材本目第三个活动 读图1-8，完成相关任务。 （1）在进行日期和时间的计算时，如果“穿越”了国际日界线，应该怎样计算？将你认为正确的方法提出来，与同学交流。 （2）有了国际日界线，在世界时区中就有了一个特殊的时区，为什么？ 活动提示： （1）“穿越”了国际日界线意味着从东十二区进入西十二区，或者由西十二区进入东十二区。根据世界时区的划分，东十二区的区时比西十二区早24时。 （2）在东西十二区，区时相同日期却相差一天，而其他区时，都是同一天的区时。 交流展示： （1）如果是向东“穿越”了国际日界线，日期上减一天，时间要加上“穿越”的时长；如果是向西“穿越”了国际日界线，日期上加一天，时间要加上“穿越”的时长。 （2）该时区即为东西十二区，特殊在时间相同，日期却相差一天。 世界同时存在着两个不同的日期：一部分已进入“今天”，另一部分仍滞留在“昨天”。划分“今天”与“昨天”的日期分界线有两条，一条是国际日界线，另一条是夜半线，即地方时为24时（或0时）的那条经线。据此，完成相关任务。 （1）跟随地球自转，哪条日期分界线是不断移动的，向什么方向移动？ （2）设计示意图，表示世界“今天”与“昨天”的范围，并与同学交流。 （3）2008年8月8日20时，第二十九届夏季奥林匹克运动会开幕式在北京国家体育场隆重举行。这一时刻，全世界是否处在同一天？议一议，什么情况下，全世界同属“今天”？ 活动点拨： （1）国际日期变更线是经度位置固定的折线。区时为24时的经线都是“今天”和“昨天”的分界线。随着地球的自转，这条分界线是不断移动的。 （2）“今天”和“昨天”有两个界线，国际日期变更线是建立在区时划分基础上的固定界线，图示的重点在日界线两侧的区域；夜半线作为地方时为24时的经线，在图示中要反映出对应的12时和光照，根据地球的自转方向确定哪一部分是“今天”或“昨天”。 （3）在北京奥运会召开的时刻，北京时间是8月8日20时，在时差晚20个小时内，或者时差早四个小时内，都在今天的范围之内。全世界处在同一天。世界同属于“今天”，是指有没有一条特殊的夜半线与国际日界线重合。当夜半线（24时／0时线）与国际日界线重合时，全世界处在同一天。 交流展示： （1）夜半线是不断移动的，向西移动。 （2）示例1 示例2 两种日界线的区别 （3）全世界处在同一天。当180°经线地方时为0时的时候，全球同属“今天”。 用观测日影的方法，估测学校所在的经度。阅读教材本目第三个活动的第3题，思考： 图1-9 观测日影示意 （1）过程①观测日影选择晴天有什么好处？ （2）过程②画圆的半径为什么略小于当时日影杆的长度？ （3）过程③需要观测几次日影的情况？如果不同的小组采用的日影杆的长度不一样，会不会影响最后的观测结论？ （4）过程④为什么选择影杆的影子与直线OC重合时做记录？ （5）如果过程④记录的时间是12点08分，学校所在地的经度是多少？ 交流展示： （1）便于测量日影的长度， （2）便于日影杆的影端落在所画的圆周上。 （3）两次。不会影响最终的观测结论。 （4）此时是学校所在地的正午12时的区时。 （5）东经122°。 【设计意图】学生有学习初中地理“地球的自转”的基础，比较容易掌握基础知识的内容。从培养学生地理实践能力的角度来说，必须注重课内探究活动的开展。通过课内探究活动，提升学生对基础知识的理解层次，帮助学生在活动中发现地理学科的学习规律。 课堂小结 地球绕地轴自西向东旋转，导致了昼夜交替、物体水平运动方向发生偏转、时差等地理现象。地球自转的地理现象对自然界和人类的生产、生活产生了巨大的影响。 教学研讨 本课节在教学设计中具有教学手段多样化，问题探究层次化的鲜明特点。在教学手段方面，结合具体问题的特点，充分借助多媒体的优势，直观地演示或者呈现了地球自转运动的特点。比如从太空的角度看地球运动、看地球上的昼夜交替。在学习地球的自转周期、时差、国际日界线等问题时，充分发挥了图示在地理教学中的作用，有效地帮助学生从空间地球到纸面地球的抽象过渡，降低了学生理解问题的难度，锻炼了学生的综合思维和地理实践力。考虑到学生初中地理学习的基础和现有的学习能力，在问题探究上分两个不同层次进行探究。基础知识性的问题由学生自主探究完成。在此基础上通过小组合作的方式，对教材设置的活动进行探究，个别问题在拓展的基础上进行探究。多样的教学手段和分层探究的设计，较好地锻炼了学生的综合思维能力，通过多种探究活动，锻炼了学生的地理实践能力。在课节学习的过程中，是否配备一定的典型例题进行教学，是今后教学设计中需要取舍的问题。 学科网（北京）股份有限公司 $$