内容正文:
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
【昼夜长短和正午太阳高度的变化规律】
学段学科
【高中】【地理】
适用年级
【高二年级】
教材版本
【人教版】
对应内容
【第一章第二节 地球运动的地理意义】
作业类型
【课后作业】
完成时长
总时长 40分钟
设计者
【张慧敏】
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
· 课标要求:本作业对应的学科核心素养主要是 综合思维、区域认知、地理实践力、人地协调观;需达成 选择性必修1学业质量水平2—3,即能运用地球运动原理解释昼夜长短、正午太阳高度变化,并能在简单真实情境中分析其对生产生活的影响。
· 教材地位:本课时承载的核心概念是 昼夜长短、正午太阳高度、太阳直射点、晨昏线、黄赤交角;核心方法是 光照图判读、正午太阳高度计算、比较归纳与因果推理;价值观在于尊重自然规律、传承二十四节气文化、因地制宜安排生产生活。
· 教学重难点:
重点:昼夜长短和正午太阳高度的时空变化规律。
难点:晨昏线判读、极昼极夜范围判断、正午太阳高度公式应用、黄赤交角变化对五带和四季的影响。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生已掌握地球运动、黄赤交角、二分二至、经纬网、太阳直射点等基础知识,能阅读简单光照图。
现有困惑
容易混淆晨昏线与经线圈关系、极昼极夜范围、正午太阳高度计算、影子变化与直射点移动的关系、黄赤交角变化对五带的影响。
差异分析
班级内不同水平学生的分布与学习需求 约30%学生基础较好,可完成综合推理与计算;约50%学生中等,需要图示支架和步骤提示;约20%学生薄弱,需强化概念识记和基础判读。总体上需要分层设计、由易到难、联系新疆实际。
3. 设计意图
以“昼夜长短和正午太阳高度的变化规律”为核心,结合新疆和乌鲁木齐真实情境、二十四节气与农业生活,设计“基础巩固层—能力提升层—拓展探究层”三层作业,引导学生从概念识记走向光照图判读、公式计算、实践观测和区域分析,落实综合思维与地理实践力,培养用地理原理解释生活现象的人地协调意识。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
能说出二分二至日全球昼夜长短、正午太阳高度分布及晨昏线分割规律。
能识别正午太阳高度概念,说明其随太阳直射点移动的分布规律。
综合思维、
区域认知
选择题正确率、填空题概念复述
选择题3、4,填空题7
能力运用
B
能运用正午太阳高度公式 计算纬度或高度差。
能判读二分二至光照图,判断极昼极夜、直射点纬度和昼夜变化趋势。
综合思维、
区域认知
读图题8、综合题2
思维发展
C
能比较黄赤交角变化对热带、寒带、温带及四季的影响。
能根据正午影子长度变化推断太阳直射点移动和昼夜长短变化。
综合思维、
地理实践力
材料分析题3、4、5论证思路
情感态度
D
认同二十四节气文化,关注新疆四季变化对农业生产的影响。
积极参与教具演示和观测活动,形成实证意识和合作意识。
人地协调观
地理实践力
调查题3反思语
实践探究题1、2参与记录
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
选择题
实践探究题
A1
巩固二分二至昼夜长短基础
A(春分日和秋分日)
2
选择题
北半球夏至日白昼最长的城市
A1
理解纬度越高昼越长
D(哈尔滨)
3
选择题
正午太阳高度说法判断
A2
区分正午太阳高度与日出日落太阳高度
A
4
选择题
北半球冬至日正午太阳高度递减起始纬线
A2
掌握正午太阳高度分布规律
C(南回归线)
5
填空题
晨昏线分割昼弧、夜弧
A1
识记晨昏线意义
昼弧、夜弧
6
填空题
北半球夏半年、冬半年纬度与白昼长短关系
A1
掌握昼夜长短纬度变化
长、短
7
填空题
正午太阳高度由太阳直射点向南北递减
A2
强化直射点与正午太阳高度关系
直射点
8
读图题
二分二至日光照图,标位置,判断极昼极夜
A1、B2
训练光照图判读与空间想象
夏至、冬至、春分、秋分位置;极昼、极夜
能力1
综合题
根据昼长表判断节气、半球、正午太阳高度差
B1、C2
运用昼长与正午太阳高度规律
甲春分、乙夏至、丙秋分、丁冬至;北半球;
能力2
综合题
北半球某日光照图:直射点、正午太阳高度分布、北京昼夜变化
B2、C2
综合判读光照图与季节变化
北回归线;由直射纬线向南北递减;昼渐短夜渐长
能力3
材料分析题
连续一个月正午影子变短,判断直射点移动、昼长变化、影子趋势
C2
联系生活观测,训练推理
向北或向南移动;昼渐长或昼渐短;继续变短或开始变长
能力4
材料分析题
乌鲁木齐正午太阳高度数据,计算纬度、解释变化、判断影子长短
B1、C2、D1
结合新疆实际,运用公式 ;夏至离直射点近,冬至远;
夏至影子最短,冬至最长
能力5
材料分析题
材料分析题 黄赤交角变为 30˚ 对五带、四季、新疆农业影响
C1、D1
培养辩证思维和人地协调观 依据太阳辐射年变化、有无直射、有无极昼极夜;
黄赤交角变为 30˚热带寒带扩大,温带缩小;
0˚ 时无四季更替;新疆属北温带,四季分明,农业需按季节安排
拓展1
实践探究题
教具演示晨昏线与经线圈关系、极昼极夜对称性
D2、C1
培养地理实践力和空间思维
春分、秋分重合;
二至夹角最大 23˚26’;
南极极昼时北极极夜
拓展2
实践探究题
太阳光线穿过大气路径与季节、天气、青藏高原太阳辐射
B2、C1
联系大气削弱作用,解释现实
夏季路径短,冬季长;阴天削弱强;青藏高海拔大气稀薄,削弱弱,太阳辐射强
拓展3
调查题
新疆四季与二十四节气、五带、旗杆影子调查
D1、C2
结合乡土,落实人地协调观
夏季昼长正午高气温高,冬季相反;夏至冬至为夏冬中心,春分秋分为春秋中心;新疆属北温带,无直射无极昼极夜;冬季影子长,夏季影子短
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确
少量细节错误
较多基础错误
20%
能力运用
方法恰当,过程清晰,理由充分
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
思维发展
观点明确,论证充分,有独创性
表达清楚,欠缺深度
思路混乱,缺乏证据
30%
情感态度
主动投入,积极交流,乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进
态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作
学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱
20%
6、 试题详情
第二节 地球运动的地理意义(第2课时) 课后分层练习
《昼夜长短和正午太阳高度的变化规律》
基础巩固层
(一)选择题
1. 二十四节气依据太阳周年运动划分,反映季节气候与物候变化,指导农事与日常生活,二分二至尤为关键。
下列节气中,全球昼夜等长的是( )
A. 春分日和秋分日 B. 夏至日和冬至日
B. 春分日和夏至日 D. 秋分日和冬至日
2. 北半球夏至日,下列城市中白昼最长的是( )
A. 广州(23°N) B. 上海(31°N)
B. 北京(40°N) D. 哈尔滨(45°N)
3. 下列有关正午太阳高度的说法,正确的是( )
A. 正午太阳高度是一天中最大的太阳高度
B. 正午太阳高度在日出时最大
C. 正午太阳高度在日落时最大
D. 正午太阳高度全天不变
4. 北半球冬至日,正午太阳高度由( )向南北两侧递减
A. 赤道 B. 北回归线
B. 南回归线 D. 北极圈
(二)填空题
5. 晨昏线把所经过的纬线分割成两部分,位于昼半球的部分叫________,位于夜半球的部分叫______。
6. 北半球夏半年(春分日至秋分日),纬度越高,白昼越________(长/短);北半球冬半年(秋分日至次年春分日),纬度越高,白昼越________(长/短)。
7. 同一时刻,正午太阳高度由太阳________所在纬线向南北两侧降低。
(三)读图题
8.读“二分二至日光照图”,完成下列要求:
(1) 在图中标出夏至日、冬至日、春分日、秋分日的位置。
(2) 夏至日时,北极圈及其以北地区出现___现象;
冬至日时,北极圈及其以北地区出现___现象。
二、能力提升层
(一)综合题
1. 下表为北半球某地一年中二分二至日的昼长时间,据表回答问题。
日期
甲
乙
丙
丁
昼长(小时)
12
16
12
8
(1) 乙、丙、丁分别对应的节气是什么?
(2) 该地位于北半球还是南半球?请说明判断依据。
(3) 该地夏至日的正午太阳高度与冬至日的正午太阳高度相差多少度?(提示:正午太阳高度H = 90° - 纬度差)
2. 读图,完成下列要求。
下图示意北半球某日光照情况(阴影部分表示夜半球)。
(1) 判断该日太阳直射点的纬度,并说明理由。
(2) 描述该日全球正午太阳高度的分布规律。
(3)若该日过后三个月内,北京的昼夜长短将如何变化?
(二)材料分析题
3. 某校地理兴趣小组连续一个月测量学校旗杆正午影子的长度,发现影子逐渐变短。
(1) 这一个月内,太阳直射点正在向哪个方向移动?
(2) 这一个月内,该校所在地区的昼长发生了怎样的变化?
(3) 若该学校位于北回归线以北,一个月后影子的变化趋势是什么?
4. 乌鲁木齐市某中学地理兴趣小组在一年中不同日期观测正午太阳高度,数据记录如下:
观测日期
正午太阳高度
3月21日
50°
6月22日
73.5°
9月23日
50°
12月22日
26.5°
(1) 计算乌鲁木齐市的纬度。(提示:H = 90° - |φ - δ|,其中φ为当地纬度,δ为直射点纬度)
(2) 为什么6月22日正午太阳高度最大,12月22日最小?
(3) 乌鲁木齐市正午旗杆影子在一年中何时最短?何时最长?
5.若黄赤交角由现在的23°26′变为30°,则太阳直射点回归运动范围变为南北纬30°之间,南北回归线变为30°,南北极圈变为60°。五带范围会随之发生变化。
(1)五带划分的主要依据是什么?
(2)若黄赤交角变为30°,热带、寒带、温带的范围分别如何变化?
(3)若黄赤交角变为0°,全球四季和五带会怎样?
(4)结合新疆实际,说明新疆属于五带中的哪一带,以及四季变化对当地农业生产的影响。
三、 拓展探究层
(一)实践探究题
1. 利用本课制作的三层组合式教具(或自主设计改良版教具),探究以下问题:
(1)晨昏线与经线圈的关系:调整教具,观察并记录晨昏线与经线圈何时重合、何时夹角最大,最大夹角为多少度。
(2)极昼与极夜的对称性:利用教具演示,说明为什么南极出现极昼时,北极出现极夜。
(二)开放性思考题
2. 太阳光线穿过大气层的路径长短与季节、天气有何关联?提示:太阳高度角越大,太阳辐射经过大气的路程越短,被大气削弱得越少,到达地面的太阳辐射越多。
请从以下角度进行分析:
(1) 夏季和冬季,太阳光线穿过大气层的路径长度有何不同?这对地表温度有何影响?
(2) 晴天和阴天,太阳辐射到达地面的量有何差异?请从大气削弱作用的角度解释。
(3) 结合以上分析,说明为什么青藏高原太阳辐射强(提示:除纬度因素外,还可从海拔角度思考)。
3.新疆四季与二十四节气调查
新疆地处北温带,四季分明,但不同区域气候差异大。乌鲁木齐正午太阳高度和昼长季节变化显著。二十四节气中,春分、秋分、夏至、冬至与天文四季密切相关。
(1)列举新疆夏季和冬季各一个地理现象,并说明其与昼夜长短、正午太阳高度的关系。
(2)二十四节气中的“夏至”“冬至”“春分”“秋分”分别对应天文四季的什么位置?
(3)结合五带知识,说明新疆为什么没有太阳直射现象,也没有极昼极夜现象。
(4)调查本地冬夏季节正午旗杆影子长度差异,尝试用正午太阳高度解释。
7、 答案与解析
一、基础巩固层
1. A 2. D 3. A 4. C 5. 昼弧、夜弧 6. 长、短 7. 直射点 8.(2)极昼、极夜
二、能力提升层
1. (1)甲春分、乙夏至、丙秋分、丁冬至;(2)北半球,夏至昼最长、冬至昼最短;
(3)46°52′
2. (1)北回归线(或南回归线),依据:北极圈内为极昼(或极夜);
(2) 由北回归线向南北两侧递减;
(3)昼渐短、夜渐长
3. (1)向北(或向南)移动;(2)昼渐长(或昼渐短);(3)继续变短(或开始变长)
4. (1)40°N;(2)夏至日太阳直射北回归线,离乌鲁木齐最近;冬至日直射南回归线,离乌鲁木齐最远;(3)夏至日最短,冬至日最长
5. (1)依据太阳辐射年变化、有无太阳直射、有无极昼极夜现象。
(2)热带扩大,寒带扩大,温带缩小。
(3)太阳终年直射赤道,全球昼夜等长,无四季更替;
五带划分依据消失,通常不再划分五带。
(4)新疆主要属于北温带。
四季分明,农业生产需按季节安排春播、夏管、秋收、冬藏,并防范冬季低温等。
三、 拓展探究层
1. (1)春分、秋分时重合;夏至、冬至时夹角最大,最大夹角为23°26′(2)演示略
2. (1)夏季太阳高度角大,光线经过大气路径短,地面获得热量多;冬季相反;(2)阴天云层厚,大气削弱作用强,到达地面太阳辐射少;(3)青藏高原海拔高,大气稀薄,削弱作用弱,加之纬度较低,太阳高度角较大
3.(1)示例:夏季昼长夜短、正午太阳高度大,气温高;
冬季昼短夜长、正午太阳高度小,气温低。
(2)夏至对应天文夏季中心,冬至对应天文冬季中心,春分、秋分分别为春季和秋季中心。
(3)新疆位于北回归线以北、北极圈以南,属于北温带,因此既无太阳直射,也无极昼极夜。
(4)冬季正午太阳高度小,影子长;夏季正午太阳高度大,影子短。
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