内容正文:
第一节地球和地球仪讲义
01
SECTION ONE · 目标定位
教学目标:地理四维目标
◎ 本讲教学目标(基于地理学科核心素养)
素养维度
具体目标
对应学习内容
人地协调观
认识地球是人类唯一的家园,初步形成保护地球环境、尊重自然规律的意识;从地球形状的认识史中体会科学探索精神。
地球的形状与大小;麦哲伦船队环球航行
综合思维
能够从几何角度理解经线、纬线的空间分布规律,说明经度、纬度划分的相互关系;分析纬度位置对气温的影响。
经纬线特征对比;五带的划分依据
区域认知
能够运用经纬度描述任意地点的位置,判断某点所在半球、温度带与高中低纬度;识别主要经纬线。
经纬网定位;半球划分;五带分布
地理实践力
能够动手制作简易地球仪,在地球仪上识别经线和纬线;能够使用地球仪和经纬网读取地理坐标、在地图上确定方向。
活动:制作简易地球仪;读图填表练习
育人
本节既是初中地理的起点,也是整套课程的空间定位基础。教学中要把"观察—假设—验证—测量"的科学方法贯穿始终,让学生既学会读图用图,也理解科学结论是怎样被一步步证明的。
02
SECTION TWO · 重点难点
教学重点与教学难点
◎ 教学重点
重点
经纬线的基本特征、经度与纬度的划分规则,以及东西半球和南北半球的划分界线。
重点
经纬网定位方法:能够由经纬度确定某点的地理位置,也能由位置读出其经纬度坐标。
◎ 教学难点
难点一 · 东西半球的划分 学生最容易把东经都在东半球、西经都在西半球当作一一对应,需要反复用 20°W 与 160°E 两条界线去校正这一直觉错误。
难点二 · 经度与东西经的判定 东西经、南北纬的符号与变化方向容易混淆,须借助地球仪上的 0° 经线(本初子午线)与 0° 纬线(赤道)作为参照点。
难点三 · 经纬网空间想象 把平面地图上的经纬网还原为球面上的经纬线,需要调动空间想象,建议以动手制作地球仪和反复读图为主要突破手段。
03
SECTION THREE · 情境导入
课堂导入:从"消失的图片"说起
图 0-1 从太空看到的地球——一个蔚蓝色的球体
◎ 情境设计
【教师活动】展示两张照片:一张是空间站宇航员拍摄的地球照片,另一张是海边船只渐行渐远的情景(先见桅杆、后见船身)。提问:第一张照片直接告诉我们地球是什么形状?第二张现象又说明了什么?
【学生活动】观察图片,说出自己的判断,并交流"生活中还有哪些现象能说明地球是球体"。
【设计意图】从直观影像入手,唤起学生的生活经验,把"地球是球体"从一个结论还原为一个需要证据支持的问题,自然引出本节要探究的第一个主题——人类是怎样一步步认识地球形状的。
▍ 承上启下:教材在本节开篇设置了"消失的图片"探索活动,配合海边观船现象与麦哲伦船队环球航行的史事,构成一条"现象观察—大胆猜想—航行验证—现代观测"的认识链条,本节即按这一链条展开。
04
SECTION FOUR · 核心知识
一、地球的形状和大小
4.1 人类认识地球形状的过程
人类对地球形状的认识,经历了漫长的过程,概括起来是"直觉猜想—实践验证—精确测量—现代观测"四个阶段:
① 直觉猜想(天圆地方):在活动范围有限的古代,人们凭肉眼观察,认为"天圆如张盖,地方如棋局",即"天圆地方说"。
② 实践验证(航海现象):人们在海边看远处驶来的帆船,总是先看到桅杆、后看到船身;月食时地球的影子边缘呈弧形,这些现象都暗示地球表面是弯曲的。
③ 航行验证(麦哲伦船队环球航行):1519—1522 年,麦哲伦率领的船队从西班牙出发,一直向西航行,最终回到了出发地,首次以实践证明了地球是一个球体。
④ 精确测量与现代观测:现代测量技术测出地球的平均半径、赤道周长等数据;人造卫星和空间站从太空直接拍摄到地球的照片,使地球的形状一目了然。
图 1-1 麦哲伦船队环球航行路线示意图(示意图来源:公开地理教学图)
4.2 地球的大小
经过精密测量,地球并不是一个正球体,而是一个两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体,俗称"地球椭球体"。其主要数据如下:
地球数据项
数值
说明
极半径
约 6357 千米
从地心到北极或南极的距离
赤道半径
约 6378 千米
从地心到赤道的距离,比极半径长约 21 千米
平均半径
约 6371 千米
地球大小最常用的代表值
赤道周长
约 4 万千米
坐地日行八万里,即沿赤道绕行一周约 4 万千米
表面积
约 5.1 亿平方千米
其中海洋约占 71%,陆地约占 29%
易错提醒 地球是"两极稍扁、赤道略鼓"的椭球体,而不是一个标准的正球体,但这一差别很小,在一般示意图和地球仪上都被简化为正球体。
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SECTION FIVE · 核心知识
二、地球仪
地球仪是人们仿照地球的形状,按一定的比例把地球缩小,制作成的地球模型。它是地理学习中最重要的工具之一,其主要作用是:① 便于认识地球的面貌,了解地表各种地理事物的分布;② 演示地球的运动;③ 确定任何地点的地理位置。
图 2-1 学生用地球仪模型(照片来源:得力 3033 地球仪产品图)
◎ 地球仪的基本要素
基本要素
作用与含义
地轴
地球自转时假想的一根旋转轴,通过地心,北端指向北极星附近
北极 / 南极
地轴与地球表面相交的两个端点,分别指向正北和正南
赤道
地球表面与南北两极距离相等的大圆,是 0° 纬线,也是南北半球的分界线
纬线
与赤道平行的圆圈,指示东西方向
经线
连接南北两极的半圆,指示南北方向
◎ 活动:制作简易地球仪(教材配套活动)
材料:乒乓球(或泡沫球)、铁丝、胶布、橡皮泥、彩色笔、细线。
步骤:① 在球面上确定北极和南极,用笔画一条线代表赤道;② 用细线按等间距绕出平行的纬线圈,代表不同纬度的纬线;③ 用彩色笔画出连接两极的经线;④ 用铁丝穿过两极做成地轴,下端用橡皮泥固定,使地轴与水平面成约 66.5° 的夹角(模拟地球公转轨道面的倾斜);⑤ 贴上北回归线、北极圈等重要纬线。
要求:制作完成后,能准确指出本初子午线、赤道、南北回归线和南北极圈的位置。
06
SECTION SIX · 核心知识
三、纬线和纬度
◎ 纬线的特征
特征项
内容
定义
与地轴垂直并且环绕地球一周的圆圈
形状
除极点外都是闭合的圆(圆圈),且彼此平行
长度变化
从赤道向两极逐渐缩短,赤道最长,极点收缩为一个点
指示方向
指示东西方向(东西方向是相对的、有周期的)
数量
有无数条
特殊纬线
赤道(0°)、南北回归线(23.5°N/S)、南北极圈(66.5°N/S)
◎ 纬度的划分
① 起始线:以赤道为 0° 纬线,是纬度的起算点。
② 划分方法:从赤道向南北各分 90°,赤道以北为北纬(N),赤道以南为南纬(S)。
③ 变化规律:越往北度数越大为北纬,越往南度数越大为南纬;北纬向北增大,南纬向南增大。
④ 表示方法:北京约 40°N,读作"北纬 40 度";悉尼约 34°S,读作"南纬 34 度"。
图 3-1 厄瓜多尔首都基多城外的赤道纪念碑(照片来源:厄瓜多尔旅游宣传图)
◎ 高中低纬度的划分
纬度带
纬度范围
特点
低纬度
0°—30°
终年高温,以热带气候为主
中纬度
30°—60°
四季分明,以温带气候为主
高纬度
60°—90°
终年严寒,以寒带气候为主
重点
一句话记忆:纬线平行于赤道,从赤道向两极越来越短;纬度向北增大是北纬(N),向南增大是南纬(S)。
07
SECTION SEVEN · 核心知识
四、经线和经度
◎ 经线的特征
特征项
内容
定义
连接南北两极并同纬线垂直相交的半圆
形状
都是半圆(又叫子午线),两条相对的经线组成经线圈
长度
所有经线长度都相等
指示方向
指示南北方向(南北方向是绝对的)
数量
有无数条
◎ 经度的划分
① 起始线:以通过英国伦敦格林尼治天文台原址的经线为 0° 经线,即本初子午线。
② 划分方法:从 0° 经线向东、向西各分 180°。0° 经线以东为东经(E),以西为西经(W)。
③ 变化规律:东经向东增大(越往东度数越大),西经向西增大(越往西度数越大)。
④ 表示方法:北京约 116°E,伦敦约 0°,纽约约 74°W。
图 4-1 格林尼治天文台地面上的本初子午线标志(照片来源:格林尼治皇家博物馆公开图)
◎ 两条经线的重要组合
组合
经度
作用
本初子午线(0° 经线)
0°
东西经度的分界线,也是计算经度的起点
180° 经线
180°
与 0° 经线共同构成经度划分的另一条界线,大致为国际日期变更线
重点
一句话记忆:经线都等长、指向南北;经度向东增大是东经(E),向西增大是西经(W)。
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SECTION EIGHT · 核心知识
五、南北半球与东西半球的划分
◎ 南北半球的划分
以赤道(0° 纬线)为界:赤道以北为北半球,赤道以南为南半球。中国位于北半球。
◎ 东西半球的划分
东西半球不以 0° 和 180° 经线划分,而是以西经 20°(20°W)和东经 160°(160°E)组成的经线圈为界,目的是尽量不把欧洲和非洲的大陆国家分割在两个半球上。
划分口诀:
· 20°W 以东、160°E 以西 → 东半球(亚洲、欧洲、非洲、大洋洲大部分);
· 20°W 以西、160°E 以东 → 西半球(南北美洲)。
图 5-1 地球东西半球及分界线示意图
易错提醒 判断东西半球不能只看"东经在东半球"。例如东经 170°(170°E)位于 160°E 以东,属于西半球;西经 10°(10°W)位于 20°W 以东,属于东半球。判断时须先确定该经度与 20°W、160°E 的相对位置。
09
SECTION NINE · 核心知识
六、五带的划分
地球表面不同纬度地带获得的太阳光热多少不同,据此把地球表面划分为五个温度带:热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。五带的划分依据是各地获得太阳光热的多少,划分界线是回归线和极圈。
图 6-1 地球五带分布示意图
温度带
纬度范围
太阳直射
极昼极夜
气候特征
热带
23.5°N—23.5°S
有
无
终年炎热
北温带
23.5°N—66.5°N
无
无
四季分明
南温带
23.5°S—66.5°S
无
无
四季分明
北寒带
66.5°N—90°N
无
有
终年严寒
南寒带
66.5°S—90°S
无
有
终年严寒
说明 热带与温带的分界线是回归线(23.5°N/S),温带与寒带的分界线是极圈(66.5°N/S);有太阳直射的范围是热带,有极昼极夜的范围是寒带。
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SECTION TEN · 核心知识
七、经纬网及其应用
在地球仪或地图上,由经线和纬线相互交织所构成的网络,叫做经纬网。它是确定地球表面任何一点位置的最基本方法,地理坐标用"经度 + 纬度"来表示,缺一不可。
◎ 经纬网的应用
应用场景
方法
确定位置
先读纬度(定南北半球与温度带),再读经度(定东西半球),合成为地理坐标,如(40°N,116°E)
判断方向
经线指示南北,纬线指示东西;同一条经线上只有南北方向,同一条纬线上只有东西方向
辨别半球与温度带
由纬度判南北半球与高中低纬、温度带;由经度判东西半球
航空航海与定位
飞机、轮船与卫星定位均以经纬度确定航线和位置,是 GPS 定位的数学基础
◎ 经纬网定位的步骤(示例)
例:读图确定 A 点的经纬度与半球。
步骤 1 判半球:A 点在赤道以北 → 北纬(N);在 0° 经线以东 → 东经(E)。
步骤 2 读度数:数出 A 点所在纬线与赤道的间隔、所在经线与 0° 经线的间隔,得到纬度、经度数值。
步骤 3 写坐标:按"纬度在前、经度在后"书写,如 A(40°N,20°E)。
步骤 4 判位置:由 40°N 判为北半球、中纬度、北温带;由 20°E 判为东半球。
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SECTION ELEVEN · 梳理总结
本节知识小结
● 地球的形状:两极稍扁、赤道略鼓的不规则球体;平均半径约 6371 千米,赤道周长约 4 万千米。
● 地球仪:地球的模型,可转动,用于认识地球面貌、演示地球运动和确定地理位置。
● 纬线:与赤道平行的圆圈,指示东西方向,长度从赤道向两极递减;纬度以赤道为 0°,向北为北纬(N)、向南为南纬(S)。
● 经线:连接南北两极的半圆,指示南北方向,所有经线等长;经度以本初子午线(0°)为起点,向东为东经(E)、向西为西经(W)。
● 半球划分:南北半球以赤道为界;东西半球以 20°W 和 160°E 组成的经线圈为界。
● 五带划分:以回归线和极圈为界,分为热带、北温带、南温带、北寒带、南寒带。
● 经纬网:由经线和纬线交织而成,是确定地球表面任何一点位置的基本方法。
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SECTION TWELVE · 巩固练习
课堂练习
一、填空题
1. 地球是一个两极____、赤道____的不规则球体。
2. 地球的平均半径约为____千米,赤道周长约为____千米。
3. 0° 纬线又叫____,是____半球的分界线。
4. 0° 经线又叫____,通过英国____原址。
5. 东西半球以____和____组成的经线圈为界。
二、单项选择题
1. 下列现象中,不能证明地球是球体的是( )
A. 海边看远处驶来的帆船,先见桅杆后见船身 B. 站得高,看得远
C. 麦哲伦船队完成环球航行 D. 太阳东升西落
2. 关于经线的叙述,正确的是( )
A. 经线都是圆圈 B. 所有经线长度都相等 C. 经线指示东西方向 D. 赤道是最长的经线
3. 东半球的范围是( )
A. 0°—90°E B. 20°W 以东到 160°E C. 0°—180° D. 160°E 以东到 20°W
4. 我国大部分位于五带中的( )
A. 热带 B. 北温带 C. 南温带 D. 北寒带
5. 下列地点中,位于西半球的是( )
A. 10°W B. 20°W C. 170°E D. 60°E
一、1. 稍扁、略鼓;2. 6371、4 万;3. 赤道、南北;4. 本初子午线、伦敦格林尼治天文台;5. 20°W、160°E。
二、1. D;2. B;3. B;4. B;5. C。
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