1.2 地球运动的地理意义-昼夜长短和正午太阳高度的变化-教学设计 2026-2027学年高二上学期地理人教版选择性必修1

课题

地球运动的地理意义——昼夜长短和正午太阳高度的变化（第 2 课时）

教材版本

人教版（2019）高中地理 选择性必修 1《自然地理基础》第一章第二节

课时

本节共 3 课时，本教案为第 2 课时

授课年级

高二

课型

新授课（探究课）

授课时间

2026 年 10 月 X 日 第 X 节（授课教师与班级由教师填写）

课标解读

课标原文：《普通高中地理课程标准（2017 年版 2025 年修订）》选择性必修 1《自然地理基础》，内容要求 1.1：“结合实例，说明地球运动的地理意义。”

行为动词解构：本条目只有两个动词。“结合实例”属应用层级的前提条件，要求把抽象的地球运动参数落到具体区域与真实事件上，本课时承担的实例就是涪陵（约 29°43′N）自身的昼夜长短与正午太阳高度——学生要为家乡算出二分二至日的三组数值，并据此判断楼间距、影长与正午太阳方向，而不是复述结论。“说明”属理解层级，对应学业质量水平 2—3，要求学生能说清“黄赤交角—太阳直射点回归运动—昼夜长短与正午太阳高度的时空变化”这条因果链的每一环，而不是背下“夏半年昼长夜短”一句话。本课时承担该条目中昼夜长短变化、正午太阳高度变化两条意义，昼夜交替与时差、地转偏向力由第 1 课时承担，四季更替与五带划分由第 3 课时承担。

学情适配解读：对本校高二学生而言，本条目的落脚点有三：一是能区分“昼夜长短”（照多久）与“正午太阳高度”（照多强）是描述太阳辐射时空分布的两个不同维度；二是能由太阳直射点所在半球推出任意纬度的昼弧夜弧长短关系，会用 H＝90°－｜φ－δ｜ 计算并说明结果的实际含义；三是能把计算结果投入真实判断（楼间距、太阳能热水器倾角、住宅采光）。考核上，本条目在高考中多以“某日某地昼长比较”“正午太阳高度的季节变化与楼间距、热水器倾角”的选择题呈现，也常作为区域联系、农业光热条件类综合题的背景条件，因此本课时必须把“定纬度—判半球—代公式—算影长”训练成可复用的解题路径。

教材分析

本节地位：第二节是全章的落脚点。第一节《地球的自转和公转》给出的是运动的“参数”（方向、周期、速度、黄赤交角），第二节回答的是“这些参数意味着什么”，完成从“运动特征”到“地理意义”的转化。本节含四部分内容，本课时承担第三部分“昼夜长短和正午太阳高度的变化”，是四条地理意义中综合性最强、与生产生活联系最紧的一条，也是下一部分“四季更替和五带划分”的直接依据——教材正是用“由于昼夜长短和正午太阳高度的时空变化……形成四季”一句把两者衔接起来。

承上启下知识逻辑：向上直接衔接第一节的黄赤交角（23°26′）与太阳直射点的回归运动，以及第 1 课时建立的“晨昏线（圈）”概念和“地方时”“区时”换算能力——本课的昼弧夜弧正是晨昏线分割纬线的产物，日出日落时刻的换算也要用到上一课时的北京时间与地方时的关系；向下为本节第四部分“四季更替和五带划分”铺垫，夏季即“一年内白昼最长、正午太阳高度最高的季节”，五带则以南北回归线、南北极圈为界，两条结论都由本课的两个规律直接导出。同时，本课的太阳辐射时空分布也是第三章大气运动与第五章自然地理环境地域差异的能量基础。

教材内容结构：第三部分按“总起—昼夜长短—正午太阳高度—活动”四层编排。①总起层：指出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，可用昼夜长短和正午太阳高度来描述，昼夜长短反映日照时间的长短，正午太阳高度反映太阳辐射的强弱，并给出图 1.15（北纬 40°地区二分二至日正午太阳高度和日出日落的大致时间）；②昼夜长短层：由“晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧”切入，指出除赤道和春秋分日外昼弧夜弧不等长，再分夏半年、冬半年、二分日三种情形给出规律，并说明夏至日北极圈及其以北皆为极昼、冬至日皆为极夜，配图 1.16；③正午太阳高度层：先给太阳高度角定义（直射点 90°，晨昏线 0°），再分“纬度分布”（春秋分自赤道、夏至自北回归线、冬至自南回归线分别向南北两方降低）与“季节变化”（北回归线及其以北夏至最大冬至最小，南回归线及其以南相反，南北回归线之间每年直射两次）两个维度，随后给出计算公式 H＝90°－｜φ－δ｜ 并以北京（40°N）为例演算，最后补充“正午太阳的方向”（北回归线以北全年正午太阳在南方），配图 1.17；④活动层：“绘制示意图并描述当地正午太阳高度的年变化规律”，含判断四个特殊纬度、绘制学校所在地年内正午太阳高度变化及正午太阳方向简图、描述变化规律三问。

素养落点：最突出的是综合思维与地理实践力。综合思维体现在要同时处理“时间”（夏半年、冬半年、二分日）与“空间”（纬度递变、极圈内极昼极夜）两个维度的变化，并把黄赤交角、直射点位置、昼弧夜弧长短三者串成因果链；地理实践力体现在球仪模拟、影长计算、绘制年内变化简图三项可操作任务上，其中“绘制学校所在地年内正午太阳高度变化图”直接把实践落在学生自己的家乡。区域认知与人地协调观则分别落在“涪陵在北回归线以北、属北温带”的定位与“住宅日照、太阳能利用如何顺应太阳高度节律”的价值判断上。

学情分析

学生已有知识：上一节已学黄赤交角为 23°26′、太阳直射点在南北回归线之间以一年为周期往返运动；第 1 课时已建立晨昏线（圈）概念，会画昼半球与夜半球，会用“15° 一小时、1° 四分钟”换算地方时，并知道涪陵（约 107°23′E）的钟表时间比当地太阳时早约 52 分钟；高一必修第一册已知太阳辐射是大气运动与地表过程的能量来源。

认知优势：学生有真实而稳定的生活经验可调用——重庆夏天傍晚七点多天仍亮、冬天早上七点多天未亮；夏天正午影子短到几乎踩在脚下、冬天正午影子拖得很长；夏天屋顶晒得烫、冬天晒太阳要追着光走。这些体验可直接对应本课的两个核心概念，不需要另造情境。

学习难点：其一，需要在头脑中把“太阳直射点在哪个半球”与“某地昼弧是否大于夜弧”对应起来，即要想象晨昏线随直射点移动而倾斜、进而使各纬线被分割的两段长短发生变化的三维过程，纯语言讲授极易落空；其二，正午太阳高度同时存在“随纬度分布”与“随季节变化”两个维度，学生常把两者混为一谈，也不会判断公式中 δ 的正负取值；其三，“昼长夜短”说的是状态，“昼渐长”说的是趋势，学生常把两者等同。

常见易错点：把“夏至日北半球昼最长”扩写为“夏至日全球昼最长”（南半球恰为最短，赤道全年等长）；认为纬度越高昼越长（夏半年才是，冬半年相反）；认为极昼只出现在北极点上（夏至日北极圈及其以北皆为极昼）；认为正午太阳高度最大值一定出现在夏至日（南北回归线之间并非如此）；把涪陵（约 29°43′N，在北回归线以北）误认为一年中会被太阳直射、正午影子会消失；把“正午太阳高度”与“正午太阳方向”混为一谈；代入公式时 δ 漏写负号，或把 90° 减成加。

能力短板：公式会套不会解释，算完不检验合理性（如把涪陵冬至日正午太阳高度算成 60° 而不自知）；不理解“正午”指地方时 12 时，导致日出日落时刻与区时换算时漏掉经度订正；能说出规律却写不出“由赤道向南北两方降低”“北极圈及其以北”这类规范术语，综合题表述失分。