浅谈太阳视运动中太阳方位的教学

2021-03-13胡丽

人物画报 2021年8期

胡丽

我們在地球运动的教学过程中经常遇到这样的问题：我们教学生，当太阳直射南半球时，太阳从东南方升起，西南方落下;当太阳直射北半球时，太阳从东北方升起，西北方落下;当太阳直射赤道时，太阳从正东方升起，正西方落下。很多同学就只知道太阳升起和落下的方位，而不知道原因，更不知道太阳在一天中的方位的变化，但要给同学们进一步解释原理，学生的空间想象能力很差，所以这里的知识一直是个难点。老师讲了，只有一小部分人能够理解运用，使得大多数同学在遇到有关太阳视运动及其轨迹的题目只能靠“猜”来解决了。

课标及考纲要求：太阳视运动轨迹图的判读，但是考题一般是利用太阳视运动原理解释自然现象：日出日落方向、观测点的半球位置、昼夜长短、正午太阳高度的大小、太阳直射点位置、判断太阳方位的变化、时间、影子问题等。我对比分析了近四年的高考题，其中，近四年全国卷出现2次（2017年全国新课标2卷第5题、2018年全国1卷第10题），分值4分。地方卷我统计了江苏卷、天津卷、海南卷、北京卷、山东卷、上海卷，其中这些地方卷出现12次（2017年：江苏卷第4题、2天津卷第7、8题;2018年：江苏卷第3、4题、海南卷第10题、天津卷第8、9题、北京卷第5题;2019年：江苏卷第1、2题、天津卷第10、11题;2020年：天津卷第14、15题、江苏卷第2题、山东卷第8题、上海卷第3题），分值不等。我们贵州从2016年开始考全国三卷，而且都还没有考太阳视运动的相关知识，因此，最近几年这里考试概率可能会增加，所以，我想通过以下分析和我的简单教具来帮助师生们解决这个难题。

一、概念：以天空为背景，当地球自西向东自转时，太阳从东边升起，西边落下的运动轨迹，我们就称为太阳视运动

首先，我给同学们解释太阳视运动的概念，因为首先要让同学们明白什么是太阳视运动，由于这里没有教材，所以不同的版本资料，有不同的解释，但大体意思都差不多，因此我就概括为：以天空为背景，当地球自西向东自转时，太阳从东边升起，西边落下的运动轨迹，我们就称为太阳视运动。在这里，我特别强调“视”字，然后我再解释，就是以我们站的这个大地为水平面，而天空就像一口锅倒扣在我们头顶，所有日月星辰都镶嵌在天空上，天空的正中央我们叫天顶，太阳在天空中的运动轨迹就是太阳视运动，即是我们肉眼看到的太阳在天空中的运动轨迹。这样学生一下子就能明白了太阳视运动，那概念就这样水到渠成，不用多解释。这时，我打印一张以北纬 40度（以北京为例）的太阳视运动轨迹图贴在黑板上，解释刚才的概念，让学生指出哪里是水平面，哪里是天顶。

二、太阳方位变化的规律

再者，我用可以移动的红色小磁铁代表太阳，演示太阳在天空中的运动轨迹，当运动到天顶时，请问学生，以此为分界点，方向怎样划分？这时，我们可以利用我们生活中的透明雨伞帮助学生建立空间思维，那划分东南西北就容易多了。如图片所示：

这时一边演示太阳二分二至日的运动轨迹，一边画出太阳的视运动轨迹平面图，因为学生看平面图很容易理解太阳的方位的变化。老师演示其中的二分日和夏半年的，学生绘画冬半年的。

最后再强调总结太阳的方位变化规律：这里一定给学生强调平面图主要代指回归线与极圈之间。

二分日（太阳直射赤道）：

北温带太阳的方位变化是：正东（当地地方时6时）——东南——正南（当地地方时12时）——西南——正西（当地地方时18时）。

南温带太阳的方位变化是：正东（当地地方时6时）——东南——正北（当地地方时12时）——西南——正西（当地地方时18时）。

夏半年

北温带太阳的方位变化是：东北——正东（当地地方时6时）——东南——正南（当地地方时12时）——西南——正西（当地地方时18时）——西北。

南温带太阳的方位变化是：东北——正北（当地地方时12时）———西北。

冬半年

北温带太阳的方位变化是：东南——正南（当地地方时12时）——西南。

南温带太阳的方位变化是：东南——正东（当地地方时6时）——东北——正北（当地地方时12时）——西北——正西（当地地方时18时）——西南。

因为我国主要在北温带地区，高考一般是结合身边的实例，所以我们更加强调北温带二分二至日的太阳方位的变化，并且极昼极夜和南北回归线之间的太阳视运动轨迹一般不能用平面图来表示，只能用视运动的空间图表示，学生的空间想象力还有待提高。因此我们就太阳视运动就主要强调太阳的方位变化。但是和太阳方位变化相伴而生的物体的影子方向和长短问题，也就必须进行强调：

规律总结：

影子的方向：与光源方位相反;

影子的长短：与太阳高度大小成反比。

三、直面高考

这时，我们结合高考题去解答，效果会更好，例如：

（2018·全国文综Ⅰ）小明同学7月从重庆出发到贵州毕节旅游，收集到的相关高速公路信息如下图所示。据此完成下题。小明若从重庆出发乘长途客车经遵义至毕节，为免受阳光长时间照射且能欣赏窗外风景，

以下出发时间和座位较好的是（ B ）

A. 6：00出发，左侧靠窗

B. 8：00出发，右侧靠窗

C. 10：00出发，左侧靠窗

D. 12：00出发，右侧靠窗

影子问题例如：【2018天津卷】天津广播电视塔（简称“天塔”）高度约415米。读图文材料，回答下题。