内容正文:
第二节 地球的公转 讲义
一、教学目标(地理四维目标)
依据义务教育地理课程标准,结合本节内容,从人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力四个维度制定教学目标。
▍1. 人地协调观
认识地球公转产生的四季更替、昼夜长短变化是自然规律,理解自然节律对农业生产、日常生活与民俗活动的影响,树立尊重自然、顺应自然的观念。
▍2. 综合思维
能够分析地球公转特征(方向、周期、轨道、地轴倾斜)与太阳直射点移动、昼夜长短变化、四季更替、五带划分之间的因果逻辑,建立地球运动的立体空间思维。
▍3. 区域认知
结合地球仪与公转示意图,明确五带的划分依据、界线与空间分布,认识不同热量带的气候与天文特征。
▍4. 地理实践力
能够借助地球仪、手电筒(模拟太阳)完成地球公转模拟实验,准确观察并记录二分二至日的光照与昼夜分布特征;能结合生活观察(影子长短、日出日落方位、季节气温)解释地球公转的影响。
二、教学重难点
教学重点
地球公转的基本特征(绕转中心、方向、周期、地轴倾斜且指向不变)。
二分二至日(春分、夏至、秋分、冬至)的时间、太阳直射点位置与昼夜长短分布规律。
地球公转产生的核心地理现象:昼夜长短变化、正午太阳高度变化、四季更替、五带划分。
教学难点
太阳直射点的周年回归运动规律及其与四季、昼夜长短变化的内在联系。
理解“地轴倾斜且空间指向不变”是四季和五带形成的根本原因。
准确判读二分二至日光照图,理解南北半球、极圈以内特殊区域的昼夜现象差异。
三、课堂导入
【情境导入 · 生活设问】
教师展示同一地点夏季与冬季的景观对比照片(如夏日绿荫与冬日雪景),并提出层层递进的问题:
同样是正午站立,为什么夏天影子很短、天气炎热,冬天影子很长、天气寒冷?
为什么夏天天黑得晚、天亮得早,冬天天黑得早、天亮得晚?
春夏秋冬四季为什么会循环更替,年年往复不断?
学生结合生活体验自由发言后,教师总结:这些我们每天亲身经历的变化,都不是偶然,而是地球绕太阳公转带来的自然地理规律。上节课我们学习了地球的自转,今天重点探究——地球的公转,揭开四季与昼夜变化的奥秘。
▍设计意图
摒弃枯燥的理论开篇,用学生可感知的生活现象导入,快速集中注意力,建立“地理源于生活”的认知,明确本节课的学习价值。
四、新知探究
(一)地球公转的基本特征
地球按一定的轨迹不停地围绕太阳的运动,称为地球的公转。其主要特征如下表所示:
特征项
具体内容
绕转中心
太阳
公转方向
自西向东(与自转方向一致);北极上空俯视呈逆时针
公转周期
一年(约365天,一个回归年)
公转轨道
近似正圆的椭圆形轨道,太阳位于椭圆的一个焦点上
公转速度
近日点(1月初)较快,远日点(7月初)较慢
核心关键特征:
地球公转时地轴并不是直立的,而是倾斜的。地轴与公转轨道平面保持约66.5°的固定夹角,且地轴空间指向始终不变,永远指向北极星附近。
这一特征(黄赤交角的存在)是本节的“根”:它使太阳直射点在南北回归线之间往返移动,从而产生了昼夜长短变化、正午太阳高度变化和四季更替。
图1 地球公转示意图(标注春分、夏至、秋分、冬至四个位置)
(二)太阳直射点的回归运动
由于黄赤交角的存在(目前约为23.5°),地球在公转过程中,太阳直射点在南北回归线之间做往返移动,称为太阳直射点的回归运动,周期为一个回归年。
二分二至日与直射点位置
节气
日期(前后)
太阳直射点位置
春分
3月21日
赤道(0°纬线)
夏至
6月22日
北回归线(23.5°N)
秋分
9月23日
赤道(0°纬线)
冬至
12月22日
南回归线(23.5°S)
移动规律(以北半球为例):
春分→夏至:太阳直射点由赤道向北移至北回归线;
夏至→秋分:由北回归线向南移回赤道;
秋分→冬至:由赤道继续南移至南回归线;
冬至→次年春分:由南回归线向北返回赤道。
图2 黄赤交角与太阳直射点移动关系示意
(三)昼夜长短的变化
昼夜长短的变化规律:
太阳直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短,且纬度越高昼越长;
直射点越往北移动,北半球昼越长;
春分日、秋分日,太阳直射赤道,全球昼夜等长(各12小时);
赤道上全年昼夜等长;北极圈以北夏至日出现极昼,冬至日出现极夜。
北半球二分二至昼夜长短
节气
北半球昼夜情况
特殊现象
春分
昼夜平分
全球昼夜等长
夏至
昼最长、夜最短
北极圈内极昼
秋分
昼夜平分
全球昼夜等长
冬至
昼最短、夜最长
北极圈内极夜
提示:南半球与北半球季节、昼夜长短情况正好相反。
(四)四季的更替
四季更替的原因:
地球在公转过程中,由于地轴倾斜且指向不变,太阳直射点在南北回归线之间往返移动,使同一纬度地区获得的太阳辐射随季节变化——表现为昼夜长短和正午太阳高度的变化,从而形成了四季更替。
四季划分:
天文四季(以二分二至为起点):夏季是一年中白昼最长、正午太阳高度最大的季节;冬季反之;春秋为过渡季节。
我国传统四季(以节气为起点):以立春、立夏、立秋、立冬作为各季开始。
气候统计四季(北半球):春季3—5月、夏季6—8月、秋季9—11月、冬季12月至次年2月。
南北半球季节相反:北半球夏季时,南半球为冬季。
图3 二分二至日地球位置与四季形成示意
(五)五带的划分
人们根据各地获得太阳光热的多少,把地球表面划分为五个带。
热量带
纬度范围
气候与天文特征
热带
23.5°N ~ 23.5°S
终年炎热,有阳光直射现象
北温带
23.5°N ~ 66.5°N
四季分明,既无直射也无极昼极夜
南温带
23.5°S ~ 66.5°S
四季分明,既无直射也无极昼极夜
北寒带
66.5°N 以北
终年寒冷,有极昼极夜现象
南寒带
66.5°S 以南
终年寒冷,有极昼极夜现象
分界线:南北回归线(23.5°N、23.5°S)是热带与温带的分界;南北极圈(66.5°N、66.5°S)是温带与寒带的分界。我国大部分地区位于北温带,四季分明。
图4 地球上的五带划分示意
五、易错辨析与要点归纳
▍避坑指南
自转与公转不要混淆:自转绕地轴、周期一天;公转绕太阳、周期一年。本节学习的是公转。
地轴是倾斜的且方向不变(北端指向北极星附近),这是公转产生四季和五带的根本原因,不能忽略。
太阳直射点只在南北回归线之间移动:回归线之间一年两次直射,回归线上一年一次,回归线以外无直射。
昼夜长短:直射点在哪个半球,哪个半球就昼长夜短;只有赤道永远昼夜等长,只有春分、秋分日全球昼夜等长。
六、课堂小结
本节课以“地轴倾斜且指向不变”为核心,串联起地球公转的完整逻辑链:
地球公转(自西向东、一年、地轴倾斜指向北极星)→ 黄赤交角 → 太阳直射点南北回归移动 → 昼夜长短变化、正午太阳高度变化 → 四季更替、五带划分。
知识要点速记
1.公转:绕太阳、自西向东、一年、轨道近似正圆、地轴倾斜66.5°指向北极星。
2.二分二至:春分(3.21)夏至(6.22)秋分(9.23)冬至(12.22),直射点分别位于赤道、北回归线、赤道、南回归线。
3.直射点在哪半球,哪半球昼长夜短;春分秋分全球昼夜等长。
4.五带:热带(有直射)、南北温带(四季分明)、南北寒带(有极昼极夜)。
七、课堂练习
1. 地球公转的绕转中心是______,方向是______,周期约为______。
2. 夏至日(6月22日前后)太阳直射______,此时北半球昼______夜______,北极圈内出现______现象。
3. 五带划分的界线是______和______,我国大部分地区位于______带。
4.(判断)南北回归线之间的地区一年能得到两次太阳直射。( )
5.(简答)为什么地轴倾斜是产生四季变化的根本原因?请简述其因果逻辑。
▍参考答案
1. 太阳;自西向东;一年(约365天)。
2. 北回归线(23.5°N);最长;最短;极昼。
3. 南北回归线;南北极圈;北温带。
4. 正确(√)。
5. 地轴倾斜且指向不变→黄赤交角存在→太阳直射点在南北回归线间往返移动→各地获得太阳辐射随季节变化(昼夜长短、正午太阳高度变化)→形成四季更替。
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