第三节 地球公转的地理意义第二课时教案

逆向思维在地理教学中运用

——以地球公转的地理意义第一课时教学设计为例

宝应中学

王磊

一、课程标准

《高中地理课程标准》对本课的要求是：分析地球运动的地理意义

二、教材分析

本课设计所依据的是高中地理鲁教版必修一教材。在本节中，教材内容主要分为四大块：

1、简要介绍地球公转的轨道、方向、速度、周期等基本运动特点，重点呈现由于黄赤交角存在导致太阳直射点的运动规律。2、简要介绍正午太阳高度的概念，重点呈现两种状态（同一时刻，不同地区；同一地区，不同时间）下的正午高度的分布及变化规律。3、介绍了如何在平面图中分析某地昼夜长短的方法，并呈现了二分二至全球各地的昼夜长短情况，但缺少了同一地区不同时间昼夜长短的变化规律的介绍。4、主要讲述了四季更替的成因及季节变化的纬度差异。除正文外，教材还有一处情景导入材料，三项活动，一块知识窗，对正文起到引入、串联、巩固等作用。

三、学情分析

学生对地球公转有着一定的认知基础，也有着某地正午太阳高度变化、昼夜长短变化及四季更替的生活体验，但对于这些知识的掌握仅仅停留在表象层面，且是零散的、不成系统的，缺乏探究本质的习惯和能力。

四、设计思路

基于这部分内容的抽象性，学生对地球公转的了解局限于事实性认识，而对表象背后的本质探究需要较高的空间思维能力，这正是大部分高一新生欠缺的地方。本课设计将秉承新课程理念，采用先学后教的模式，突出学生的主体地位，重视教师的引导作用。利用地球仪、Flash动画辅助教学，着重发展学生自主学习、合作探究的能力。采用情景教学、活动探究、正反比较等多方法组织教学。尤其对于太阳直射点的运动规律的探究将突破常规的顺向思维，改用逆向思维来进行分析，帮助学生降低理解难度。

五、教学目标

1、通过阅读教材、观察地球公转的演示图，说明地球公转的基本特点，分析太阳直射点回归运动的成因及规律。

2、能正确绘制太阳直射点回归运动示意图，并能准确地解释太阳直射点的回归周期以及二分二至时太阳直射点的位置。

2、通过读图、画图，顺向与逆向比较思考的方式，发展学生图文相互转化的能力，提升学生空间想象能力。

六、教学重难点

1、教学重点：太阳直射点回归运动的成因及规律

2、教学难点：太阳直射点概念的理解；平面图上太阳直射点的寻找

七、课前准备

学生结合导学案进行适当预习，教师检查学生导学案，了解学生的预习状态。

八、课堂活动

第一部分：新课导入

- 1 -

教学

内容

复习提问

导入教师活动

学生活动

设计意图

1复习地球自转（方向、周期、1回答地球自转相关问题；

复习巩固地球自转速度、地理意义）；

2评价学生的活动。

假设地球不自转，能否产生昼夜学生讨论回答

通过假设拓展学生想象，引出公转

1、齐声朗读学习目标；

2、迅速说出关键词

明确目标，提高学生的有意注意。

2学生间的互评。

的相关知识。

新课

交替？周期将是多少？

学习

投影学习目标，要求说出关键目标

词。

展示

第二部分：新授内容

合作探究1：通过相关活动，掌握地球公转的轨道、方向、速度、周期。

教学

内容

教师活动

1、指导学生阅读教材P14内容；

2、提示学生注意掌握好地球公转的方地球

公转

运动

的基

本特

点

向和公转的状态；

2、投影地球公转运动基本特点的相关填空，请学生完善其内容；

3、提问学生地球公转速度规律的表述与地球自转速度规律表述的差异体现在哪里？为什么？

4、评价学生活动

学生活动

1、学生自主学习设计意图

1、通过演示，主要P14相关知识点，理是加强公转方向的清相关基础知识；

认识；

2、以讲台面为地球2、通过填空梳理地公转轨道平面，演球公转的重要基础示地球公转运动。

知识，夯实基础；

3、比较地球自转和3、通过比较帮助学公转速度规律的不同。

生区别地球自转和公转思维角度的不4、学生间的互评。

同。

内容解析：地球公转轨道为黄道。地球自转和公转方向效果是一致的，这将在二分二至环节加以运用。地球公转速度的变化是一难点，可结合教材P14图1—3—2“地球的公转”进行分析说明。正是因为地球公转轨道（黄道）是接近正圆的椭圆，太阳位于其中一个焦点上，这样在黄道上会有一处离太阳最近的点，同时也有一处离太阳最远的点。再引入开普勒第二定律（面积定律）：行星向径（太阳中心到行星中心的连线），在相等的时间内所扫过的面积相等。很容易得出当地球处于近日点时（1月初）公转速度较快，当地球处于远日点时（7月初）公转速度较慢。地球自转和公转速度规律表述差异的原因是思维角度的不同，地球自转中需要考虑物体上各点之间运动状态的差别，故有角速度和线速度之别，而地球公转可以当成物理学中的质点模式研究，线速度与角速度呈正相关，所以教材中就地球公转速度的表述没有加以角速度和线速度区分。地球公转真正周期为365日6时9分10秒，是绕日公转360°所需时间，强调这为恒星年。

合作探究2：假如黄道为正圆，且太阳处于圆心上，那么地球公转速度又会怎样？

教学

教师活动

- 2 - 学生活动

设计意图

内容

1、展示教材P6图1-1-11“太阳系示意”，请学生说明其他行星公转轨道特点；

2、请学生思考黄道为正圆，且太阳1、学生依据示意图通过类比让学生明回答行星公转轨道特点；

确黄道的特点，并通过逆向思维（假地球

公转

运动

的基

本特

点

2、组内讨论，依据设）加强对地球公处于圆心上，那么地球公转速度假设条件，作出回转速度特点的掌又会怎样？

3、评价学生活动

答。

握。

内容解析：通过事例验证开普勒第一定理（椭圆定律）：所有行星围绕太阳运行的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点。通过假设，学生很容易知道地球将做匀速圆周运动。事实上，黄道不是正圆，故地球公转速度是不均匀的。

合作探究3：开展小组合作学习，研讨黄赤交角和太阳直射点的概念

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

通过相关活动，让学生明确黄赤交角和太阳直射点的概念，达到文图转化1、展示教材P15图1-3-3“黄赤交角”，1、学生演示：拨动地球仪自转，同时请学生说明黄赤交角的概念，指出图中手持地球仪使其公地轴与两个平面的交角；

转，演示自转和公2、黄道面与地轴夹角的度数与地球上转的叠加运动；

黄赤

交角

和太

阳直

射点

哪些纬线的度数相同？黄赤交角的度数又和哪些纬线的度数相同？

3、借助地球仪演示，假设有一束平行光照射地球，在迎向光线的这侧引入一与之垂直平面（可以用书本代替），然后将书本平行移向地球仪，直至与地球仪相切，然后问学生相切地方光线与地球仪的几何关系？追问同一时刻像这种关系的会有其他位置吗？

4、评价学生活动

2、学生依据示意图的能力，上升到理回答问题；

3、组内讨论，依据几何知识，作出回答。

3、学生展示讲解，

学生间互评

解层次。

内容解析：太阳直射点回归运动的成因及规律是本课时的重点，而突破这一重点关键在于以上两个概念的理解。地球运动是自转和公转两种运动叠加而成的，两种运动同时存在，紧密联系。地球在公转的时候地轴是倾斜的，始终指向了北极星的方向，我们把地球公转的轨道面称为黄道面，把通过地心且与地球自转轴垂直的平面称为赤道面，这样就发现两者之间存在一个夹角即为黄赤交角。目前是23度26分，与地球上南北回归线的度数相同。通过假设、演示，帮助学生建立太阳直射点的概念，明确同一时刻，太阳直射点在地球上仅仅是一个点，如果忽略由于公转造成的地球空间位置变化，考虑到由于地球自转，在一个自转周期内，同一纬线地区将被太阳直射一次，这点需交代清楚，对于后面正午太阳高度和昼夜长短的变化的理解起到重要的铺垫作用。

合作探究4：开展小组合作学习，假设逆向运动研讨太阳直射点的运动规律。

- 3 -

教学

内容

教师活动

1、请学生逆向思考：结合教材P15图1-3-3“黄赤交角”，通过地球仪实物演示，假设地球不自转，太阳在黄道平面上围绕地球转一圈（注意转向与地球公学生活动

1、学生依据示意图、地球仪演示思考问题；

设计意图

通过逆向思考，将空间思维的难度降低，便于学生的理2、组内讨论、交流

解，因为常规演示3、学生展示讲解，

是地球围绕太阳公学生间互评

转，学生既要关注地球空间位置的变化，又要注意直射点的位置，从而增加学生理解难度。

太阳

直射

点的

运动

规律

转方向一致），太阳直射点的位置有何变化？

2、探究问题：若黄赤交角为零，或是黄赤交角变大、变小，太阳直射点移动的纬度范围又有何变化？

3、探究思考：南北回归线之间的地区一年有几次太阳直射？回归线上一年有几次太阳直射？回归线外有无太阳直射现象？扬州有太阳直射现象吗？

4、评价学生活动

内容解析：太阳直射点纬度位置变化是一大难点，很多学生不甚理解，单凭简单的记忆其结论，能应付简单的考查，一旦题目变式，很难灵活应对。鉴于此情况，在该活动设计上，打破定势思维，采用逆向思考，简化模式，清晰地表达正是由于黄赤交角的存在，加之地球公转，才导致了太阳直射点的南北移动。

合作探究5：明确二分二至时太阳直射点的位置并能指出南北移动方向。

教学

内容

教师活动

1、指导学生读教材P15图1-3-4，寻找二分二至时太阳直射点的位置，运用Flash动画（如虚拟三维地球）模拟太阳直射点移动，探究其具体规律；

不同

时间

太阳

直射

点的

位置

2、请学生参考教材P16活动，绘制相关示意图，并能准确地指出二分二至时太阳直射点的位置，举例说明国庆节时太阳直射点所在半球及南北移动方向。

3、投影展示如下图二分二至的侧视平面图，要求绘制出地球自转、公转方向，标出各点表示的节气及日期。表示出二至时直射点的位置。思考直射点在北半球时间长，还是在南半球长？为什么？

4、评价学生活动

- 4 -

学生活动

设计意图

1、阅读教材指定内运用顺向思维方式容，结合虚拟三维地球的演示，正向思考太阳直射点移动的规律；

2、按要求绘图；

3、学生互评

再来认识太阳直射点移动的规律，首先学生在心理上会亲近结论，从而会积极地探究原因。通过相关活动的设置，巩固基本知识，加强灵活运用。

D

A C

B

内容解析：采用顺向思维方式，运用虚拟三维地球这一动画课件演示太阳直射点移动规律，寻找到四个特殊点：春分（3月21日前后，直射点在赤道）、夏至（6月22日前后，直射点在北回归线）、秋分（9月22日前后，直射点在赤道）、冬至（12月22日前后，直射点在南回归线）。通过绘制类似正弦函数图象的方式将太阳直射点移动的规律图形化、可视化，方便运用和代入。最后通过二分二至侧视平面图，一方面加强地球公转方向知识的落实，所画效果应保证自转和公转时针效果是一致的，要么都是顺时针，要么都是逆时针；另一方面要学会找太阳直射点，在正侧视效果下，连接太阳和地球中心，连线与地表交点即是太阳直射点，然后判别所处半球，进而确定对应节气，依据公转方向，依次确定剩余三处对应节气。通过太阳直射点南北半球停留时间的比较，再次加强地球公转速度变化这一知识点的灵活运用。

第三部分：课堂总结

教学

内容

教师活动

学生活动

设计意图

1、设问：同学们回顾一下，今天我们学到了什么？有了解学习目标的达成情课堂哪些收获？

两位学生总结所学知识，况，系统地梳理知识体总结

2、总结：地球公转运动的师生点评

系。

基本特点以及太阳直射点移动规律。

九、当堂反馈

读右侧二分二至时地球的位置图，回答下列问题。

（1）写出A、B、C、D代表的北半球的节气及日期。

A_______

B___

__

C________

D__________ （2）四个位置中，黄赤平面交线与大阳光线相垂直的是____和___，其中，太阳直射北半球的是_____，直射南半球的是_____。

（3）四个位置中，黄赤两平面交线与太阳光线平行的是____和___，此时太阳直射在______________。

（4）A、B、C、D四点中，公转速度最慢的是___，

最快的是_ _。

内容解析：（1）题目已经给出了地球自转方向为逆时针，那么地球公转方向也应该是逆时针，可以标出公转方向，然就A、C两处选一处，将太阳和地球中心作一连线，该连线与地表交点即是太阳直射点，判别所处半球位置，从而对应节气和日期。（2）、（3）两题的解答应用上述逆向思维的方式能更快更好地理解，假设太阳在黄道平面上围绕地球转动，当太阳直射在赤道上时，光线与黄赤两平面交线是平行的；当直射南北回归线上时，光线与黄赤两平面交线是垂直的。（4）需要在该图上画出近日点和远日点的位置，根据日期的前后关系，不难判别出A处靠近远日点，C处靠近近日点，从而得出相应答案。

十、教学反思

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本科设计模式参考了扬州精品教案框架，在课堂活动设计中利用逆向思维方式突破太阳直射点移动这一难点，再利用顺向思维方式加以巩固总结。在课堂中中老师创设探究氛围，学生以问题为线索，利用示意图进行探究，以突出学生的主体地位。围绕读图展开教学，充分培养学生从图中获取、分析处理信息的能力。

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