1.1 地球的自转与公转（第2课时）（教学设计）地理人教版选择性必修1

该高中地理教学设计聚焦地球公转的基本特征（轨道、方向、周期、速度）及黄赤交角，通过《日晷》《拴日石》短视频导入，结合日影变化、四季现象引出公转主题，承接上节课地球自转知识，搭建地球运动知识框架。 此资料特色在于深度融合核心素养，区域认知借助公转示意图掌握轨道形态、近日点远日点等空间特征，综合思维结合开普勒定律分析公转速度变化成因，地理实践力通过地球仪模拟公转、绘制太阳直射点轨迹提升实操能力。采用任务探究与小组合作，如对比恒星年与回归年、推导黄赤交角对五带的影响，课堂演练结合神舟飞船案例，激发兴趣且巩固知识，助力教师高效教学，帮助学生构建系统地理思维。

第一章 地球的运动 第一节 地球的自转与公转（第2课时）（教学设计） 年级 高二年级 科目 地理 课题 第1节 地球的自转与公转 课时安排 2课时 教材分析 本节是人教版 2019 选择性必修一自然地理基础的开篇第一课，是高中地球运动专题的核心基础课，统领整章地球运动、昼夜交替、时差、正午太阳高度、四季五带等全部内容，对本章起到搭建基础思维框架的关键作用。 教材遵循由宏观到微观、原理到现象的编排思路：先学习地球公转的基本特征，即地球公转的方向、速度、周期；之后引入黄赤交角的概念，学习黄赤交角的影响；最后拓展知识，学习二十四节气及授时历，构建地球公转的基本知识。 教学地位：本节课所学地球公转的基础知识，是学习《地球运动的地理意义》的重要铺垫；同时借助问题解决、自主学习等探究活动，培育区域认知、综合思维等地理核心素养，完成从必修一到选择性必修一的思维过渡。 学情分析 知识储备: 学生通过上节课地球自转的基本特征的学习，已经认识地球自转的方向、速度、周期等知识，为本节课学习地球运动打下了基础，同时初中和日常生活中已经粗浅的学习过地球公转的方向、四季五带等基础现象，但对地球公转还停留在现象记忆，未能接触恒星年、黄赤交角、近日点和远日点等相关知识。 能力储备：学生已具备基础的图文分析能力，能提取相应的地理信息，有初步的简单逻辑推力和知识归纳总结的能力，有能力通过材料和相关视频等自主推导地球公转的基础知识及黄赤交角的相关知识。 情感意向：学生对宇宙、地球运动等内容具有天然的好奇心和探索欲，对地球在宇宙中的运动状态、二十四节气等身边生活现象充满探究热情，通过深入剖析地球公转的基本特征和，能深化学生对生活现象的认知，进一步激发学生对自然地理的学习兴趣，从而有效调动学生课堂参与的积极性，引导学生用地理原理解释生活现象。 教学目标 1.课程标准：结合实例，说明地球运动的地理意义。 2.核心素养导向教学目标： 区域认知：结合地球公转示意图、视频资料等相关素材，掌握地球公转的轨道形态、运动方向；近日点和远日点的时间和空间位置；认识黄赤交角的空间分布特征，理解黄赤交角与太阳直射点南北移动的空间关联，搭建宇宙空间与地表地理现象的联系。 综合思维：通过整合公转轨道、方向、周期和速度四大要素，结合开普勒定律，分析近日点、远日点公转速度的成因，分析季节与速度的关系；能区分恒星年与回归年的时间差异和地理意义，结合时空变化规律，理解太阳直射点回归运动；分析黄赤交角与地球公转产生现象的因果关系，培养辩证思维。 地理实践力、人地协调观：能利用地球仪等工具完成地球公转模拟演示，呈现公转的核心特征与二分二至位置；熟练解读公转轨道示意图，归纳核心信息，分析公转速度的时空差异，提升读图分析能力；认识地球公转是四季更替、物候变化的根本原因，树立尊重自然、循序自然规律的科学意识。 教学重难点 重点：依托示意图、图文材料与视频资料，掌握地球公转的基本特征，包括公转轨道、运动方向、两大周期的区别与地理意义；理解公转速度的时空变化规律，构建完整的地球公转知识框架。 难点：运用空间立体思维，结合开普勒第二定律，理解地球公转速度变化的原理；理解黄赤交角、地轴倾斜、地球公转与太阳直射点移动四者之间的内在因果关系。 教学方法 情境导入法：通过“日晷”和“拴日石”短视频，引导学生学生通过日影变化、四季五带的变化等现象，探究地球公转的基本特征，使学生对本节知识产生兴趣。 任务探究法:围绕“地球公转的轨道和方向”、“地球公转的周期”、“地球公转的速度”“黄赤交角及影响”等几大问题进行教学展开，引导学生层层深入探究，更好的理解地球公转的基本特征和黄赤交角。 小组合作讨论法：学生合作探究，深入了解知识点。 练习巩固法：通过本节知识学习，课堂即时进行练习巩固，纠正认知误区。 教学过程 教学内容 教师活动 设计思路 情境导入 观看视频：《日晷》和《拴日石》 同一轮太阳，照进不同的土地，在秘鲁马丘比丘的祭台上有一块神秘的石头叫做拴日石，印加人通过日影的变化，确定了季节和历法。“相知无远近，万里尚为邻”，五千年前中国人立杆侧影发明了日晷，三百年前印加人同样依靠一块石柱丈量全年的光阴。他们发现：太阳并不是匀速的在天空中运动的，其实真相并不在天上，而在于地球的公转。 通过视频导入新课，吸引学生兴趣，并引出地球公转的话题（4分钟） 任务一：地球公转的概况 【自主学习】1.地球的公转概况 读教材内容，结合地球公转示意图，自主学习并回答以下问题。 问题1.什么是地球的公转？ 地球绕太阳的运动，叫作地球的公转。 问题2.地球公转过程中地轴指向有无变化？ 无变化，始终指向北极星 问题3.地球公转轨道是什么形状的？ 地球公转的轨迹叫作公转轨道，它是近似正圆的椭圆轨道，太阳位于椭圆的一个焦点上。 本环节主要依靠自主学习，使学生能理解地球公转的概念以及地球的公转轨道的基本形状（时长5分钟） 任务二：地球公转的基本特征 1.地球公转的方向 【小组合作探究】：观察地球绕日公转的动画，通过小组模拟演示地球自转的同时绕日公转。并标注地球公转的方向。 学生答案参考： 2.地球公转的周期 【小组合作探究】：观察地球绕日公转的动画，通过小组模拟演示地球自转的同时绕日公转。回答：地球公转一周需要多长时间？运动的速度均匀吗？并列表对比地球公转的两个周期。 【小结】列表对比恒星年和回归年 学生答案参考： 恒星年 回归年 参照物 恒星 太阳 角度 360° 稍小于360° 时长 365日6时9分10秒 365日5时48分46秒 意义 真正的周期，用于科学研究 不是真正的周期，用于日常生活 3.地球公转的速度 【问题解决】：近日点和远日点 【材料】：开普勒第二定律（面积定律）：行星与太阳的连线，在相等时间内扫过相等的面积。根据定律内容，理解近日点和远日点。 学生答案参考： 近日点 远日点 1月初 7月初 公转速度最快 公转速度最慢 【知识拓展】为何远日点在7月初，我们却感觉很热，近日点在1月初，我们却感觉很冷呢？ （学生通过查找资料理解并进行小组讨论合作探究试回答，以上问题，教师可给予适当帮助。） 学生答案参考： （1）因为太阳距离我们非常远，有 1.5 亿千米，而近日点和远日点时日地距离的变化比较小，这种距离变化并不是造成冷热的主导因素。 （2）决定气温的核心因素是日照时间和太阳直射点的位置 （3）7 月份太阳直射点在北半球，北半球处于夏半年，正午太阳高度大，白昼时间长，地貌获得的太阳辐射多，因而气温高，我们感觉较热。 【小组合作探究】：读地球公转轨道示意图。回答：北半球夏半年的日数是186天，冬半年的日数是179天。为什么会有这种差异？ 学生答案参考： 春分点和秋分点把地球公转轨道等分为两部分，通常北半球夏半年是自春分日至秋分日，这段时间经过了7月初远日点，全程公转速度整体比较慢，走过同样的黄道弧度，速度慢，耗费的时间较长，反之冬半年的时间更短。 【总结提升】地球公转的基本特征 通过小组合作和自主学习和实验研究的方式，充分发挥学生的主动性，调动学生的积极性，让学生充分掌握地球公转的基本特征，掌握本节课重难点内容（设计时长13分钟） 任务三：黄赤交角及其影响 【情境导入】日晷 “晷”即影子，古代用日晷来判断时间、季节和节气。晷盘是一个固盘，晷盘面上有刻度，晷针安装在晷盘中央与盘面垂直。把晷盘斜放，晷针指向北极星，你会发现一年中太阳照射晷盘的正反面来回切换，夏天照正面，冬天照反面，你想过这是为什么吗？ 【自主学习】：读图观察，回答：什么是黄道面？什么是赤道面？什么是黄赤交角？ 学生答案参考： 黄道平面：地球公转轨道面 赤道面：过地心并与地轴垂直的平面 黄赤交角：黄道面与赤道面之间的夹角 “一轴、两面、三角度” 【小组合作探究】：黄赤交角与太阳直射点 【材料】太阳直射点是指地心与日心连线和地球球面成90度的交点。假如地轴是垂直的，不是倾斜的，太阳直射点在哪里？ 学生答案参考： 太阳直射点在赤道 【小组合作探究】：根据提示，小组合作绘制示意图 1.在图上绘制三条平行且等距的直线，分表表示赤道、北回归线和南回归线。 2.在三条直线的适当位置标准四个点，分别代表北半球二分二至日太阳的直射点。 3.结合课文及刚刚探究的太阳直射点回归运动的描述，划一条曲线表示太阳直射点的移动轨迹。 学生答案参考： 【问题解决】：读图回答问题 (1)找出太阳直射的位置 (2)判断北半球节气 学生答案参考： 分别直射：北回归线（23.5°N）/赤道/南回归线（23.5°S） 节气分别是：夏至日、春秋二分、冬至日 【小结】：黄赤交角使昼夜长短产生，并产生季节变化 （教师讲解并帮助学生总结） ①夏至日，太阳直射点在北回归线，北半球昼长夜短，越往北昼越长，北极圈及其以北出现极昼现象； ②冬至日，太阳直射点在南回归线，南半球昼长夜短，越往南昼越长，南极圈及其以南出现极昼现象； ③春秋二分，太阳直射点在赤道，全球昼夜等长。 【自主学习】 【材料】：黄赤交角与五带的产生：因为黄赤交角的存在，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、温度、寒带。 热带是指有太阳直射的地区 寒带是指有极昼极夜的地区 温带介于热带和寒带之间，既无直射也无极昼极夜。并且回归线度数（23.5°）与极圈度数（66.5°）是互余的关系。 学生答案参考：黄赤交角的的存在使地球上产生五带。 【小组合作探究】当前黄赤交角的度数是23.5°。但是，从大的时间尺度来说，黄赤交角不是一成不变而是会发生变化的。那么：如果黄赤交角度数发生变化，地球表面五带的范围会不会变化？怎么变？ 学生答案参考：假如黄赤交角增大，热带变大，寒带变大，温带变小。 黄赤交角变小，则相反。 本环节主要通过自主学习、小组合作探究学习等方法研究黄赤交角及其影响，要结合日常案例加深学生对本部分知识的理解。（13分钟） 知识拓展 【知识拓展】：地球公转和黄赤交角使二十四节气产生。二十四节气是依据太阳在黄道上的位置划分的，反映了季节的更替、气温变化、物候的变化，是我国古人智慧的体现。请欣赏24节气歌，对24节气进行了解。 春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连 秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒 【知识拓展】：《授时历》——我国历史上使用时间最长的历法 1276 年，郭守敬主持编制了新的历法。利用简仪等仪器，郭守敬在全国设置 27 个观测台站，开展大规模的观测活动。他主要进行了日影、北极星高度、春分秋分日出日落时间等的测定。观测台站分布范围广，北至 64.5° N，南至 15° N，东至 128° E，西至 102° E。在掌握大量一手测量数据的基础上，郭守敬结合历史记录中部分比较准确的数据，计算出一年的长度是365.242 5 日。这个值与回归年 365.242 2 日相差甚小。据此，郭守敬于 1280 年完成了新的历法——《授时历》，这是当时世界上最科学、最精确的历法，也是我国历史上使用时间最长的历法。郭守敬计算的回归年的精度与后来世界通用的公历一致，但比公历早 300 年。《授时历》编制不久即传播到日本、朝鲜，并被采用。 本环节根据本节内容由学生总结本节课重点内容，对本节知识进行知识拓展，增加课堂的广度和深度（4分钟） 课堂演练 2021年9月17日13时34分，神舟十二号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，执行飞行任务的航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波安全顺利出舱，三名航天员在空间站生活了90天后成功返回地球。如图为地球公转轨道示意图。读图，完成下面小题。 1．此时地球在公转轨道上的位置接近图中的（   ） A．① B．② C．③ D．④ 2．该日太阳直射点所在半球、移动方向的描述正确的是（   ） A．北半球北移 B．南半球北移 C．北半球南移 D．南半球南移 【答案】1．C 2．C 【详解】1．由公转轨道示意图可知，①为春分日，3月21日前后；②为夏至日，6月22日前后；③为秋分日，9月23日前后；④为冬至日，12月22日前后。2021年9月17日地球在公转轨道上的位置最接近③秋分日，C正确，ABD错误。 2．据所学知识可知，①为春分日，3月21日前后，太阳直射在赤道；②为夏至日，6月22日前后，太阳直射在北回归线；③为秋分日，9月23日前后，太阳直射在赤道；④为冬至日，12月22日前后，太阳直射在南回归线。因此2021年9月17日太阳直射点在北半球，并向南移动，C正确，ABD错误。 下图示意地球在公转轨道上的位置。读图完成下面小题。 3．当地球在公转轨道上位于P点时，我国正值（   ） A．春分日 B．夏至日 C．秋分日 D．冬至日 4．太阳直射点南北移动的原因是（   ） A．地球的公转 B．地球的自转 C．太阳的运动 D．地球公转运动和不变的地轴倾角 【答案】3．B 4．D 【详解】3．由图可知，当地球在公转轨道上位于P点时，太阳直射北回归线附近，我国正值夏至日附近，B正确；春分日、秋分日太阳直射赤道，AC错误；冬至日太阳直射南回归线，D错误。故选B。 4．地球自转的轨道面“赤道平面”和地球公转的轨道面“黄道平面”并不在一个平面上，这两个面的夹角为黄赤交角（目前黄赤交角的度数大约为23°26′），由于黄赤交角的存在以及地球在公转过程中，其地轴北端始终指向北极星（不变的地轴倾角），使得太阳直射点在南北回归线（纬度度数为23°26′）之间移动，D正确。仅有地球的公转，则缺少“地轴倾斜”这一条件，A错误。地球的自转只影响昼夜交替，不导致直射点南北移动，B错误。太阳运动与太阳直射点南北移动无关，C错误。故选D。 国务院批复设立的“中国农民丰收节”定在每年的秋分日。下图为“黄赤交角示意图（图甲）”和“地球公转示意图（图乙）”，读图，完成下面小题。 5．“中国农民丰收节”这天，地球位于图乙中（   ） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 6．当图甲中①角变大时（   ） A．热带和寒带的范围将变小 B．热带和温带的范围将变大 C．太阳直射的地区范围变大 D．出现极昼极夜的范围变小 【答案】5．B 6．C 【详解】5．结合题意可知，国务院批复设立的“中国农民丰收节”定在每年的秋分日。结合图示信息可知，a处太阳直射北回归线，为夏至日，根据地球公转的相关知识可知，b处为秋分日，c处为冬至日，d处为春分日，B正确，ACD错误。故选B。 6．结合图片可知，①角为黄赤交角，黄赤交角的度数等于回归线的度数，极圈度数和回归线度数互余，而回归线和极圈划分了五带，故当①角变大时，回归线度数变大，极圈度数变小，热带和寒带的范围将变大，A错误；温带的范围变小，B错误；太阳直射的范围为南北回归线之间，该范围将变大，C正确；出现极昼极夜的范围为极圈到极点，极圈的度数减小，该范围会变大，D错误。故选C。 某中学（36°40'N，117°04'E）一地理兴趣小组，开展星空观测研学活动，通过查阅天文资料，绘制了黄道面的星空图（下图），并依此进行观测。1月某日，该兴趣小组观测到日出时间7：24，日落时间17：10。据此完成下面小题。 7．在星空图中观测到太阳视运动的方向及周期是（   ） A．自东向西1恒星年 B．自西向东1恒星年 C．自东向西1回归年 D．自西向东1回归年 8．该日天气晴朗，夜间能观测到图中星座数最多可能为（   ） A．6个 B．7个 C．8个 D．9个 【答案】7．B 8．C 【详解】7．黄道面星空图的太阳视运动指太阳相对于黄道背景恒星的周年视运动，本质是地球公转的反映。地球公转方向为自西向东，因此站在地球观测者视角，太阳相对黄道背景恒星的视运动方向为自西向东。太阳沿黄道完成一周视运动的真正周期是1恒星年；回归年是太阳直射点回归运动的周期，受岁差影响，回归年长度略短于恒星年，不是太阳完整视运动一周的周期，B正确，ACD错误。 8．先计算该日夜长：昼长=日落时间-日出时间=17：10−7：24=9小时46分钟，因此夜长=24小时−9小时46分钟=14小时14分钟。黄道共分布12个星座，对应天球一周，随地球自转，星空24小时转动一周，平均每个黄道星座约对应2小时观测窗口。该日为1月，北半球昼短夜长，夜长大于12小时，可观测到超过半个黄道（6个星座）。计算可得：14小时14分钟约对应7.1个星座的观测长度，题目问“最多可能观测到”，考虑观测窗口的重叠，最多可观测到8个星座，C正确，ABD错误。 北京时间2026年5月21日.我国迎来了小满节气。二十四节气是中国历法的独特创造，几千年来对我国农牧业发展起到了很大的推动作用。下图为二十四节气示意图。据此完成下面小题。 9．在小满后的两个月内，地球公转速度（   ） A．逐渐变快 B．逐渐变慢 C．先变慢后变快 D．先变快后变慢 10．与小满当日太阳直射点纬度最接近的节气为（   ） A．大暑 B．小雪 C．大寒 D．芒种 【答案】9．C 10．A 【详解】9．小满为5月21日，往后两个月是5.21-7.21；地球7月初到达远日点，远日点公转速度最慢，故公转速度先变慢，后变快，C正确，ABD错误。 10．夏至太阳直射北回归线，关于夏至对称的两个节气太阳直射点纬度相同。小满在夏至前一个月，大暑在夏至后一个月，二者距夏至时间间隔一致，太阳直射点纬度最接近，A正确； 小雪、大寒位于冬半年，太阳直射点位于南半球，BC错误； 芒种比小满更靠近夏至，太阳直射点纬度偏高，D错误。 2024年4月25日20时59分，“长征二号F遥十八”运载火箭搭载“神舟十八号”载人飞船从酒泉卫星发射中心成功升空，飞船绕地飞行轨道与地球赤道的夹角为42°24′，绕地球一圈需要90分钟。读“神舟十八号飞船绕地轨道及方向示意图”(图1)和“二分二至日示意图”(图2)，据此完成下面小题。 11．图1中A点为飞船第一次到达最南位置，当飞船第二次到达最南位置时，其地面对应点的地理坐标大约是（   ） A．(42°24′N，105°E) B．(42°24′N，105°W) C．(42°24′S，82°30′W) D．(42°24′S，127°30′W) 12．飞船飞行期间，地球位于公转轨道的位置可能是图2中（   ） A．①位置附近 B．②位置附近 C．③位置附近 D．④位置附近 【答案】11．D 12．D 【详解】11．飞船轨道与赤道夹角为42°24′，因此最南位置的纬度为42°24′S，排除 A、B选项；飞船绕地周期为90分钟，地球自转角速度为15°/h，所以90分钟内地球向东自转了22.5°。由图可知，初始A点经度为105°W，第二次到达最南位置时，地球已向东转22.5°，因此飞船正下方的地面点相对于初始点向西移动了22.5°（西经向西走度数增大）。即105°W+22.5°=127.5°W(127°30′W) 。综上可知，地面对应点坐标为 (42°24′S，127°30′W)，D正确，C错误。故选D。 12．地球公转至近日点是1月初，地球公转至远日点是7月初，故③是北半球冬至日，①为北半球夏至日，根据地球公转方向逆时针可知，④为春分日，②为秋分日，飞船飞行时间为2024年4月25日，介于春分（3月21日）与夏至（6月22日）之间。4月25日为春分日之后的一个月左右，因此对应④位置附近，D正确，ABC错误。故选D。 本环节主要设置较为经典的题型进行当堂考核，检验学生对知识的掌握和运用能力（设计时长8分钟） 板书设计 教学反思 本节课围绕地球公转的基本特征和黄赤交角开展教学，整体教学流程完整，基本达成预设教学与素养目标。课堂采用视频展示、自主学习与小组合作等教学方式，有效提升学习兴趣；合作探究教学突破了学生的学习难点，把不同概念进行对比，使学生区别了易混概念，教学逻辑层次清晰，课堂思维连贯。但是本节课仍存在不足：如部分学生基础相对薄弱，思维差异较大，课堂中的总结提升不足，对学生的综合思维培养还需增强；后续将优化分层教学，细化梯度问题，对思维相对薄弱的的同学多借助示意图分步骤拆解进行学习，对能力较强的同学要加强问题探究，提升课堂的针对性，同时要加强学生的实操和课堂问题的巩固，以提升课堂学习效率。 公司2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $