1.2地球运动的地理意义-地球公转的地理意义（表格式教学设计）地理人教版2019选择性必修1

高二地理上册同步备课系列（选择性必修1）教学设计 课题 第一章《地球的运动》 第二节《地球运动的地理意义》第二课时 课型 新授课 教学方法 多媒体演示、探究式教学、案例分析法 课时 第3、4课时 备课人 教材 2019人教选必一高中地理 课标要求 结合实例，说明地球运动的地理意义。 素养目标 人地协调：理解昼夜长短与正午太阳高度变化对地表能量分配的调节作用，分析其如何影响人类顺应自然规律的生产实践，树立遵循自然节律的可持续发展观。 综合思维：掌握黄赤交角与太阳直射点移动的关系，推导全球昼夜长短纬度分布规律及正午太阳高度季节变化特征。理解天文四季划分标准与气候四季差异，归纳五带的纬度范围及光照特征。 区域认知：比较不同纬度带在二分二至日的昼夜长短差异与正午太阳高度变化幅度。 地理实践力：掌握昼长、夜长和正午太阳高度角的计算方法，能解释生活中的地理现象。 教材分析 本节课是选择性必修1第一章第二节的核心内容，承接第一课时地球自转的地理意义，重点阐述公转引起的昼夜长短变化、正午太阳高度变化及四季与五带三部分内容。内容抽象且计算性强，需结合图示、案例和实践活动深化理解，为后续学习气候与自然带奠定基础。 学情分析 初中已了解地理公转地理意义，但学生空间动态想象薄弱，昼夜长短变化机械记忆节气案例，无法动态推导规律，了解四季现象和五带划分，可背诵五带范围，没有具体分析天文四季与气候四季，学生困于静态记忆，因此，在教学过程中，应充分利用动画、图表等直观教学手段，引导学生自主探究，并通过师生交流，帮助学生理解和掌握地球公转的规律。 学习目标 1.理解昼夜长短和正午太阳高度的变化规律，能够运用图示分析不同季节、不同纬度地区的变化特点。 2.掌握昼长、夜长和正午太阳高度角的计算方法，能解释生活中的地理现象。 3.运用昼夜长短和太阳高度原理解释四季更替、五带划分及生活应用。 重难点 重点：1.理解黄赤交角导致太阳直射点在南北回归线之间周期性移动的规律。 2.计算不同纬度正午太阳高度，分析昼夜长短随纬度和季节的变化规律。 3.理解天文四季划分标准与气候四季差异，归纳五带的纬度范围及光照特征。 难点：1.分析晨昏线季节移动与昼夜长短变化的关联。 2.辨析正午太阳高度公式中“±”符号的选取规则，解决不同时空条件下的计算问题。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 新课导入 【展示图片】 高清对比图：北极极昼图、赤道日落图、北极极夜图 四季不同风景图 提问：同一天，为何北极圈内24小时是白天，赤道却严守12小时“上下班”？ 北京枫叶红遍（10月），悉尼樱花盛开（10月）——是谁在给南北半球“调换四季菜单”？ 【播放视频】播放太阳对地球的影响视频 【引导过渡】通过观察，我们发现太阳直射点的移动是地球公转地理效应的关键。本节课将聚焦这一机制引发的三大规律：一、昼夜长短；二、正午太阳高度的变化特征；三、四季更替和五带划分。理解这些规律，不仅能解释北极极昼、南北半球反季等现象，还能指导楼间距设计、农业生产等实践活动。现在开始学习第一部分——昼夜长短变化。 观察图片矛盾点，抓住关键词： 北极：24小时白昼 赤道：昼夜平分 北京秋景 vs 悉尼春景 观看视频，思考问题本质，初步感知公转的地理意义。 以诗意提问激发兴趣，关联生活实际，引出公转意义。 视频导入，激发学生学习请先许 环节二 新课讲授 活动探究 一、昼夜长短 1.昼夜长短的变化 【展示太阳直射点动图】 【讲授】太阳直射点的移动，使太阳辐射在地表的分布因时因地而变化；这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述。 （1）昼弧和夜弧 提问：阅读地图，结合晨昏线的定义，再示意图上找出昼弧和夜弧。 学生在图上指出并回答： 昼弧——纬线上位于昼半球的部分； 夜弧——纬线上位于夜半球的部分。 提示：晨昏线把每一条纬线分为昼弧和夜弧两部分，昼夜长短用昼弧和夜弧所占的比例表示。 【巩固练习】找出下面图中的昼弧的夜弧，观察并归纳昼弧夜弧和纬度的关系。 学生回答，教师引导学生小结特征： 同纬度各地的昼长相等，夜长相等；赤道上终年昼夜等长。 （2）昼弧夜弧和昼夜长短的关系 【活动：快问快答】观察下图，你能发现昼弧、夜弧与昼夜长短的关系吗？ ①昼弧=夜弧：昼夜等长； ②昼弧>夜弧：昼长夜短； ③昼弧<夜弧：昼短夜长； 结论:昼弧越长，白昼时间越长；夜弧越长，夜晚时间越长。 （2）昼夜长短的变化 【活动：探究活动】小组为单位，阅读地球公转示意图和二分二至日光照图讨论完成下列学习任务。 ①二分二至日时，太阳直射点位于哪条纬线？北半球、赤道、南半球的昼夜长短情况如何？将讨论情况汇总，完成下列表格。 ②北半球随纬度升高，昼长如何变化？南半球呢？ 教师巡视指导焦点问题，明确学习任务。 提示学生思考：夏至日北极圈内昼弧占比多少？如何证明极昼？ 赤道在冬至日昼夜长短是否变化？ 学生讨论后，小组展示讨论成果，不同小组的人可以互相纠错。 ②北半球的夏半年（约3月22日—约9月22日）——太阳直射北半球，北半球的所有地区都是昼长夜短。而且，纬度越高，白昼就越长。 北半球的冬半年（约9月24日—次年约3月20日）——太阳直射南半球。北半球的所有地区都是昼短夜长，纬度越高，夜晚就越长。 【活动：总结归纳】 ①太阳直射点在哪一个半球，哪一个半球昼夜长短状况为：昼长夜短； ②太阳直射点向哪个半球移动，哪一个半球昼夜长短变化规律为：昼渐长，夜渐短。 ③在南北半球纬度值相同的两条纬线上（例如北纬40°和南纬40°），其中一条纬线上的昼长等于另一条纬线上的夜长。 2.昼夜长短的计算 【情景设置】挪威(58°N-80°N)探险队需在北极圈规划24小时极昼考察，如何精确计算任意地点的白昼时长？ 【活动：难点探究】 活动安排：阅读课本相关内容，小组合作完成下列学习任务。 （1）阅读地图，结合相关数学知识，怎么用昼弧夜弧计算昼夜长短。 学生讨论后互相验证： 地球自转 360°= 24小时 → 1小时 = 15° 总关系：昼弧角度 + 夜弧角度 = 360° 昼长 = 昼弧度数 ÷ 15° 夜长 = 夜弧度数 ÷ 15° （2）如何用日出日落的时间计算昼夜长短？赤道上和极圈内的昼夜长短怎么算？ 学生讨论后互相验证，教师对部分内容进行讲解： 昼长=（12-日出时间）×2=（日落时间-12）×2 夜长=日出时间×2=（24-日落时间）×2=24-昼长 【活动：及时巩固】 已知北京某日日出时间为 5:20，求该地昼长、夜长及日落时间。 学生完成后举手示意，教师巡视检查： 昼长 = (12:00 - 5:20) × 2= (6小时40分) × 2= 13小时20分 夜长 = 5:20 × 2= 10小时40分 日落时间 = 12:00 + (13小时20分 / 2)= 12:00 + 6小时40分= 18:40 二、正午太阳高度 1.太阳高度角和正午太阳高度角 （1）定义 展示太阳高度和正午太阳高度示意图： 教师手持手电筒模拟太阳运动轨迹（日出→正午→日落），引导学生观察。 太阳高度角：是指太阳光线与地平面之间的夹角，其数值范围在0°（日出日落时）至90°（太阳直射时）之间，是决定地表太阳辐射强度的关键因素。 （2）日变化 【提示设疑】正午太阳高度角和太阳高度角一天中是怎么变化的？ 学生观察地图，教师指派学生回答： 太阳高度角：一天中，日出、日落时太阳高度是0°，随太阳方位变化而改变。 正午太阳高度：是一天中太阳高度的最大值，是当地地方时12点的太阳高度。 （3）太阳高度与影长变化 【情景设置】你有没有注意过一天中你的影子长短的变化？什么时候最长？什么时候最短？这和太阳高度角有什么关系？ 学生回答，教师小结： 太阳高度和影长之间存在反比关系。太阳高度越大，影子越短；太阳高度越小，影子越长。 2.正午太阳高度的纬度分布规律 【重点探究】阅读和二分二至日太阳光照示意图，结合下图正午太阳高度的变化示意图，小组合作讨论完成下列学习任务，5分钟。 ①夏至日，正午太阳高度的纬度分布规律是怎样的？ ②冬至日，正午太阳高度的纬度分布规律是怎样的？ ③春、秋二分日，正午太阳高度的纬度分布规律是怎样的？ 教 教师巡视指导：重点检查"从直射点向两极递减"的表述准确性 · 随机抽选2组用激光笔在投影图上演示规律 教师小结引导： ①太阳直射北回归线，北回归线的正午太阳高度角达到全年最大，为 90°；从北回归线向北极和南极方向，正午太阳高度角逐渐减小。 ②太阳直射南回归线，南回归线正午太阳高度角为 90°；从南回归线向北极和南极方向，正午太阳高度角逐渐减小。 ③太阳直射赤道，赤道正午太阳高度角为 90°，从赤道向北极和南极方向，正午太阳高度角逐渐递减。 【活动：地图绘制】结合正午太阳高度的纬度分布规律绘制示意图。 坐标框架-横轴：纬度（南极点90°S → 赤道0° → 北极点90°N） 纵轴：正午太阳高度（0°至90°） 学生绘制完成后，教师投影展示班级的优秀作品。 教师小结归纳： 距太阳直射点距离越近（纬度差越小），正午太阳高度越大，离该纬线越远，则正午太阳高度越小(简记为“近大远小”)。 以太阳直射点纬线为对称轴，南北对称的两条纬线正午太阳高度相等（对称等高）。 太阳直射点向本地所在纬线移来，则正午太阳高度增大，移去则减小（来增去减）。 【知识拓展——日出日落方位】 讨论交流：阅读下面示意图，小组合作讨论分下图中所示地区二分二至日的日升日落方向方向。 教师借助视频或动图讲解：太阳直射北半球时（北半球夏半年：春分→秋分），日出东北、日落西北； 太阳直射南半球时（北半球冬半年：秋分→次年春分），日出东南、日落西南。 【展示地图】 ①未出现极昼或极夜现象的地区日出日落示意图 讲解：太阳直射北半球时，日出、日落都偏北（太阳从东北升起、西北落下）； 太阳直射南半球时，日出、日落都偏南（太阳从东南升起、西南落下）； 太阳直射赤道时，日出正东、日落正西。 ②出现极昼极夜的地区（除极点）示意图 讲解：一天内太阳不落，正午太阳高度最大，0点（24点）太阳高度最小，因此若该地区位于北半球，太阳升落方位均为正北； 若该地区位于南半球，太阳升落方位均为正南。 ③极点日出日落示意图 讲解：极昼期间的极点，不升不落，一天内太阳高度不变，只有方位变化。北极点上一天中看太阳方向位于正南，南极点上位于正北。 3.正午太阳高度的计算 教师用激光笔照射地球仪，模拟太阳直射赤道、北回归线场景。模拟赤道地区光线入射角度 北极圈光线入射角度 并讲解公式：H=90 −|φ±δ| H：正午太阳高度角； φ：当地地理纬度 δ：太阳直射点纬度（北半球取正值，南半球取负值） 【例题讲解】如图，当太阳直射B点(10°N)时,求A点和C点的正午太阳高度。 A和B同在北半球，用减法： HA=90° －（φ－δ） ＝90°－(30°－10°)＝70° B在北半球C在南半球，用加法 HC=90° －（φ + δ） ＝90°－(10°＋23°26′)＝56°34′ 【巩固练习】已知太阳直射点位于15°N，求北京（40°N）、悉尼（34°S）的正午太阳高度角。 · 教师找两个学生去黑板计算。 H北京=90°－∣40 °－15°∣=90°－25 °= 65° H悉尼=90°－∣34 °＋15°∣=90°－49 °= 41° 4.正午太阳高度的应用 【展示两张图】 北纬40°城市冬季楼群的长阴影照片 赤道地区太阳能板垂直安装示意图。 （1）确定地方时 当某地太阳高度达到一天中的最大值时，日影最短，此时当地的地方时恰好是12:00（正午）； （2）确定当地的地理纬度 当太阳直射点位置一定时，所求地与直射点纬度相差多少度，正午太阳高度就相差多少度； 根据某地某日(二分二至日)正午太阳高度；可判断该地纬度大小； （3）确定房屋的朝向 为了获得更充足的太阳光照在北回归线以北地区，正午太阳位于南方，因此房屋坐北朝南； 在南回归线以南地区，正午太阳位于北方，因此房屋坐南朝北。 （4）判断日影长短及方向 日影永远朝向背离太阳的方向；太阳直射点上，物体的影子长度缩短为0。 【活动：解决实际问题】 活动安排：4人一组，根据正午太阳高度的计算公式H=90°−∣ϕ±δ∣，结合实际生活中的案例，小组合作完成下面学习任务。 ①南楼高度为h，该地（北半球）冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距为多少？ ②为了更好地利用太阳能，应该怎么调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角？ 教师提示学生关注：太阳光线-南楼-北楼地面投影示意图，思考正午太阳高度角与最佳倾角关系。 小结： 南楼高度为h，该地（北半球）冬至日正午太阳高度为H，则最小楼间距为：L，则：tanH＝h/L。 最小楼间距L为：h×cotH 或 L=h/tanH冬至 为了更好地利用太阳能，应不断调整太阳能热水器与楼顶平面之间的倾角，使太阳光与受热板成直角。其倾角和正午太阳高度角为α＋H＝90°时效果最佳。 三、四季的更替和五带的划分 【展示四季更替的图片】 提问：地球上所有地方都有四季更替吗？ 引导思考：为什么有的地方有四季更替，有的地方没有呢？和什么有关系？ 【讲解】由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化，太阳辐射在一年中呈现有规律的变化，形成四季；太阳辐射从低纬度向高纬度呈有规律递减，据此可划分五带。 1.四季的更替 提问：读图回答什么是天文四季？什么是气候四季？ 从天文含义看四季，夏季就是一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节；冬季就是一年内白昼最短、正午太阳高度最低的季节；春季和秋季是冬、夏季节的过渡季节。 气候四季：北温带的许多国家在气候统计上把3、4、5三个月份划分为春季，6、7、8三个月份划分为夏季，9、10、11三个月份划分为秋季，12、1、2三个月份划分为冬季。 【提炼本质】 天文四季看太阳位置，气候四季看实际温度。 2.五带的划分 【提问】初中的时候我们学过五带，谁还记得地球上有哪五带？具体是怎么划分的？ 学生回答：以南北回归线和南北极圈为界，可以把地球表面粗略地划分为热带、北温带、南温带、北寒带和南寒带。 【展示五带图】 【提问】思考分析五带的纬度范围及光照特征。 热带——纬度跨度：23°26′N至 23°26′S；光照特征——有太阳直射现象； 北温带——纬度跨度：23°26′N至 66°34′N；光照特征——既无太阳直射又无极昼极夜现象； 南温带——纬度跨度23°26′S至 66°34′S；光照特征——既无太阳直射又无极昼极夜现象； 北寒带——纬度跨度：66°34′N至 90°N；光照特征——有极昼极夜现象，终年严寒； 南寒带——纬度跨度：66°34′S至 90°S；光照特征——有极昼极夜现象，终年严寒； 观察太阳直射点的移动，明确昼夜长短与正午太阳高度是描述辐射分布的核心指标。 再光照图上，用红笔描画昼弧，蓝笔描画夜弧，观察描线特征，尝试自主归纳定义。 在笔记本上标注该特征，齐声朗读，争取在课堂上完成记忆。 阅读地图，用红圈标注目标纬线和昼弧夜弧，思考并回答问题，注意要说清楚依据。 明确小组分工，在图中标注太阳直射点的纬线、根据昼弧和夜弧判断昼夜长度。 学生讨论后，绘制太阳直射点的回归运动（教师提供模板）。 学生在课本上圈出相关关键信息，将完成的信息补全在学案上。 教师出示光照图，学生指图快速回答。 根据数据，计算对应纬度的夜长并说明规律。 小组合作讨论分析明确任务： 任务①：用昼弧/夜弧计算昼夜长；任务②：用日出日落时间反推公式。 用量角器测量夏至日40°N昼弧角度（约248°）； - 计算：248°÷15°≈16.5小时； - 验证：昼弧+夜弧=360°； 2. 归纳公式：昼夜长=(弧长÷15°)小时。 公式推导： - ‌正午12:00是白昼的中点 因此： 上午时长= 12:00-日出时间 下午时长=日落时间-12:00 昼长 = 上午时长+下午时长 = 2 × (12:00 - 日出时间) 学生独立思考，快速完成下列计算，举手回答。 在 太阳高度角示意图 上： - 用红笔圈出正午太阳位置（一日中最高点）； - 用蓝笔标注日出、日落时刻太阳高度角（0°） 手电筒模拟实验： -垂直照射桌面铅笔（模拟正午90°高度角）→ 影子最短； -斜射30°（模拟日出）→ 影子拉长； 观察影子长度差异，记录关键现象：光垂直照，影子短；光斜着照，影子长。 · 对比三幅示意图，用红笔圈出： -夏至日90°太阳高度所在纬度； -冬至日和二分日的最大太阳高度位置； 重点笔记：完成表格填空 夏至日：直射____,高度角_____，最小值为_____ 并从中观察规律。 绘图时使用铅笔、直尺，用不同颜色区分节气（如红色：夏至；蓝色：冬至等）。 描点连线，在坐标图中标出计算点；绘制从直射点（向两极递减的曲线。 学生通过观察可以得到： 二分日，正东升正西落。 夏至日，东北升，西北落。 冬至日，东南升，西南落。 合作绘制太阳视运动轨迹图： ①直射赤道（用蓝笔绘正东升→正西落水平轨迹）； ②直射北半球（红笔绘东北升→西北落斜线轨迹）； ③直射南半球（黄笔绘东南升→西南落斜线轨迹）。 根据给定的太阳直射点位置，正确绘制特定地点的日出日落方位。 小组合作讨论、辩论、互相解释观点。 在作业本上绘制两种情式的思维导图：同半球 → 相减 → 示例：北京(40°N)夏至日(δ=+23.5°) 异半球 → 相加 → 示例：悉尼(34°S)冬至日(δ=-23.5°) 观察下图，并思考不同情况 学生根据公式，独立完成计算。 观察图片，联系旧知，齐答：正午太阳高度。 小组为单位快速应答环节： 回答教师提出的即时问题： ①冬至日某地正午太阳高度30°，直射点位于23.5°S，求当地纬度？ ②南非开普敦（34°S）的住宅主窗最佳朝向？ ③夏至日直射23.5°N时，北京（40°N）正午旗杆影子朝向？长度与旗杆关系？ · · 每组4人分两小队： A队（2人）负责楼间距计算 B队（2人）负责太阳能角度设计。 · 最后2分钟整合方案。 · 交换检查计算过程： 确认A队是否考虑全年最低太阳高度； 验证B队是否使用夏至日δ=23.5°。 绘制冬至日太阳光线与建筑物夹角示意图。 学生回答：不是。明确四季更替是温带的特征。 学生快速阅读课文，举手回答问题。 学生回答，用红笔在课本上圈出关键字。 思考：北京“气候夏季”完全对应“天文夏季”吗？ 观察五带分界纬度，思考光照与温度的关系。 思考：用红笔标出23.5°N-23.5°S区域；热带与寒带的光照现象有何本质区别？ 内容较为简答，课堂上完成记忆，同桌时间互相检查背诵。‌ 通过动态图呈现太阳直射点回归运动，将抽象的天文运动转化为可视化轨迹，帮助学生更直观的理解太阳直射点的移动。 通过简单的问题，鼓励学生，培养学生学习地理的自信心。 深化对昼夜弧空间形态的理解，避免概念空转。 抢答积分制激发全员参与。 引导学生掌握“昼长-夜长”的规范对比句式，培养严谨的地理术语应用习惯，避免描述性偏差。 利用表格进行知识汇总，降解复杂度，整合碎片信息。 通过补全结论框架,训练学生整合零散发现为结构化表述，掌握地理核心规律的精炼语言输出技能。 . 通过阶梯式提问，帮助学生建立"直射点位置→昼夜分布"的因果关系认知。 训练学生将空间几何数据转化为时间数值的量化分析思维。 通过分析正午作为白昼中点的对称特性，引导学生自主推导日出日落公式。 及时练习，巩固学习效果，激发学生学习地理的兴趣。 通过标注关键节点，训练学生从地图中提取核心特征的能力，培养学生读图认图能力。 通过手电筒模拟太阳光线，引导学生将物理光学（入射角）与地理概念（太阳高度角）建立跨学科联结，理解影子本质是光线直线传播的几何投影，培养学科整合思维。 通过示意图的对比分析，培养学生从空间维度理解太阳高度纬度分布规律的地理思维能力。 通过小组协作强化证据导向的科学论证能力。 理解太阳高度角对称变化规律 抽象数据转化为可视化的纬度分布曲线，培养学生的规律提炼与图文转化能力。 知识拓展，增加学生的知识储备，加强知识间的联系。 通过动手绘图，将教师讲解的抽象规律（日出日落方向与直射点关系）转化为直观的空间图像。 将教师直接告知的知识点，转化为学生需要主动回忆、理解并应用才能完成的任务 培养学生将三维空间关系转化为二维数学公式的空间想象能力。 通过曝光典型错误案例，强化学生对南半球纬度取值规则的认知深度。 强制建立地理原理与现象的逻辑关联，避免机械记忆。 促使学生自主构建知识网络，形成系统性认知结构。 通过多层次的问答互动和实物演示，培养学生将地理理论知识转化为解决实际问题的应用能力。 在合作探究中掌握正午太阳高度在建筑采光和新能源利用中的实践方法，同时通过方案互评培养严谨的科学论证习惯和团队协作解决问题的综合素养。 培养学生在有限时间内精准提取关键地理数据的能力，通过同伴压力倒逼注意力聚焦，克服认知惰性。 通过对比温带与寒带的光照特征差异，形成从现象到本质的地理推理链条。 通过即时检测与同伴监督机制，强化学生对核心地理概念的精确记忆。 环节三 课堂总结 地球公转通过‌黄赤交角（23°26′）‌引发太阳直射点南北移动。导致：‌昼夜长短变化；‌正午太阳高度角的纬度差异‌；‌四季更替与五带划分。与自转意义共同构成地球运动的地理效应体系。 出示本节知识结构框架，简要小结重难点知识。 巩固当堂内容，又为后续学习埋下伏笔，帮助学生构建完整的知识链条。 板书设计 作业设计 A类：分层练习卷 B类：整理并背诵本节课的课堂笔记 教学反思 本节课围绕地球公转的地理意义（昼夜长短、正午太阳高度的变化、四季更替和五带划分）展开，教学目标基本达成，但存在优化空间。 优点：充分利用三维动态演示实现抽象概念直观化，结合生活案例设计小组探究活动，有效激发学生地理实践力，阶梯式提问链帮助学生完成逻辑体系的建构。 不足：部分学生空间转换能力薄弱，课堂活动参与度分层明显，部分基础生停留数据记录，讨论由少数学生主导，参与度角度。 在今后的地理教学中继续改进措施，强化读图训练，通过高频定向训练，攻克空间认知薄弱点；细化小组分工，推行分层任务卡，每环节随机抽点不同角色展示，确保全员参与。 1. 2. 个别差异关注不足。空间想象能力较弱的学生在理解地轴空间指向时存在困难，未能及时给予针对性指导。 3. 1. 2. 探究活动设计合理有效。在分析黄赤交角影响时，学生通过绘制太阳直射点移动轨迹图，成功建立了"角度-移动-季节"的完整认知链条。 3. 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$