淺談如何解決有關(guān)太陽視運動問題

王春生

【摘 要】高中地理如何解決太陽視運動問題？本人結(jié)合多年教學(xué)實踐，淺談自己的一些看法，首先要培養(yǎng)學(xué)生抽象思維，掌握基本原理，其次是抓住解題關(guān)鍵，善于知識遷移。

【關(guān)鍵詞】高中地理;太陽視運動;教學(xué)方法

有人說高中地理難在地球運動，地球運動難在太陽視運動，不錯，特別對于文科生來說，缺乏抽象思維和空間想象，像在聽天書。其實，除了學(xué)生本身的素質(zhì)有待加強外，地理教師在教學(xué)時方法使用不當(dāng)也有不可推卸的責(zé)任。那么如何解決太陽視運動問題呢？本人結(jié)合多年教學(xué)實踐，淺談自己的一些看法。

一、培養(yǎng)抽象思維，構(gòu)建空間想象

首先，要讓學(xué)生知道什么是太陽視運動圖，而在講太陽視運動圖之前，要先讓學(xué)生知道天球這一概念。所謂天球，是指以觀測者為球心，向外以無限長為半徑的球體，在該天球上，我們可以看到任何一個天體的投影，當(dāng)然太陽的投影也在其中。那么，觀測者在地球上看到太陽在天球上的運動，即為太陽的視運動。它是一種相對運動，是由于地球的自轉(zhuǎn)方向是自西向東，所以看起來太陽就是東升西落了。其實每一天日出的方向都是有變化的，太陽視運動軌跡是因時因地而異的。下面我們來看太陽視運動圖，構(gòu)建空間思維。

1.圖2為赤道上一年中的太陽視運動，它們的太陽視運動圈是一系列相互平行的平面，并且是與地平圈垂直的。因為赤道上地平圈上的南北兩點正好與天南極（p′）和北天極（p）重合。在赤道上，每年春秋分太陽正東升正西落，從3月21到9月23太陽東北升西北落;從9月23到次年3月21太陽東南升西南落。

2.非極晝區(qū)，每年春秋分太陽也是正東升正西落，從3月21到9月23太陽東北升西北落;從9月23到次年3 月21太陽東南升西南落。圖3、圖4、圖5、圖6是各緯度的代表，仔細看看，好好體會。

3.有極晝極夜區(qū)，每年春秋分太陽也是正東升正西落，未發(fā)生極晝極夜期間，在3月21到9月23之內(nèi)太陽東北升西北落;在9月23到次年3月21之內(nèi)太陽東南升西南落。在極晝期間，太陽終日不落，但同一天太陽高度有變化，因而日出日落方向只有轉(zhuǎn)折點，北半球為北方，南半球為南方。在極夜期間，太陽終日不見，位于地平圈以下?？磮D7、圖8，以70°N為例，當(dāng)太陽直射點在20°N至23°26′N移動期間，發(fā)生極晝，正北方為日出日落轉(zhuǎn)折點（圖7中A為6月22日的轉(zhuǎn)折點）。當(dāng)太陽直射點在20°S至23°26′S移動期間，發(fā)生極夜，太陽終日不見，位于地平圈以下。而70°S地區(qū)，當(dāng)太陽直射點在20°S至23°26′S移動期間，發(fā)生極晝，正南方為日出日落轉(zhuǎn)折點（圖8中A為12月22日的轉(zhuǎn)折點）。當(dāng)太陽直射點在20°N至23°26′N移動期間，發(fā)生極夜，太陽終日不見，位于地平圈以下。因而高緯度地區(qū)，要了解日出日落方向，先要判斷當(dāng)天是否處在極晝極夜期間，然后再根據(jù)情況作出結(jié)論。

4.極地地區(qū)，情況又不一樣。圖9、圖10分別是北極點和南極點一年中看到的太陽視運動。它們是一系列與地平圈平行的平面組成。

因為北極點的地平圈是天赤道，太陽直射點只有半年在北半球，所以在北極點只有從3月21日到9月23日的半年才可見太陽，由于北極點是北方的終點，因而地平圈的其他方向都是南方。

南極的地平圈也是天赤道，太陽直射點只有半年在南半球，所以在南極點只有從9月23日到次年3月21日的半年才可見太陽，由于南極點是南方的終點，因而地平圈的其他方向都是北方。

二、挖掘運動規(guī)律，掌握基本原理

1.太陽升起落下的方向

⑴太陽直射北半球時，除極晝極夜的地區(qū)，全球其他地方太陽都是東北升西北落。（極晝地區(qū)太陽正北升正北落，正午太陽總在正南）。

⑵太陽直射南半球時，除極晝極夜的地區(qū)，全球其他地方太陽都是東南升西南落。（極晝地區(qū)太陽正南升正南落，正午太陽總在正北）。

⑶太陽直射赤道時，全球太陽都是正東升正西落。

2.正午太陽高度角

從正午太陽的位置取一直線到達所在位置，其與地面的夾角極為正午太陽高度角。

3.正午太陽的位置

（正午太陽地方時總是12：00）直射點以北地區(qū)，正午太陽總在正南。直射點以南地區(qū)，正午太陽總在正北。

4.直射點的緯度

⑴太陽從東偏北（南）X度升起，則直射點的緯度為X度;太陽從西偏北（南）X度落下，則直射點的緯度為X度; 如：太陽從東偏北20°升起，則太陽直射20°N;太陽從東偏南20°升起，則太陽直射20°S。

⑵出現(xiàn)極晝的地方，一天中最大太陽高度加上最小太陽高度除以2等于直射點的緯度數(shù);如：一地太陽剛升起時太陽高度為10°，正午太陽為30°則太陽直射20°。

⑶極點太陽高度一天不會變，其度數(shù)等于直射點的緯度數(shù)。

5.晝夜長短。

太陽直射北半球，北半球晝長夜短（太陽在地平面的軌跡長），南半球晝短夜長（太陽在地平面的軌跡短）;太陽直射南半球相反。

三、理論聯(lián)系實際，善于知識遷移

1.根據(jù)已知太陽直射點位置和當(dāng)?shù)鼐暥任恢?，來確定太陽視運動圖中的方向;或已知不同節(jié)氣某地緯度的正午太陽位置來確定圖中方向。原理如下：

不同點觀測正午太陽的位置

2.根據(jù)太陽出沒方向來確定地面的方向

由于地球不停地自西向東自轉(zhuǎn)，因此引起了我們在地球上看太陽是東升西落。根據(jù)太陽升落方向可以確定地面上的方向。

3.極點的太陽視運動情況

一日之中，極點太陽高度角沒有變化，大小始終等于直射點的緯度，北半球圍繞極點逆時針方向運動，南半球順時針方向運動。

4.根據(jù)日出方位判斷季節(jié)

由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，引起了太陽直射點在南北回歸線之間來回移動，導(dǎo)致了我們在地球上看太陽日出日落方位也不同。具體如下表：

5.確定日影朝向及長短

日影，俗稱物體影子，就是太陽光線被阻擋后，在物體的另一側(cè)形成一個較暗的區(qū)域，它的長短、朝向既隨時間而改變，又因地域差異而不同。影子問題是地球運動部分太陽高度角知識的延伸和這一知識在自然界中的直觀表現(xiàn)。太陽高度越高，影子越短;太陽高度越低，影子越長;直射時無影子。一日之內(nèi)日出和日落時影子最長，正午最短。

一般太陽方位與物體影子朝向相反，但極點一致。如在北極，太陽永遠在南，影子永遠朝南;南極則相反。

總之，全球各地的太陽視運動，對于學(xué)生來說有一定的難度，但如果掌握了原理，靈活地運用，避免生搬硬套，其實并不難。另外學(xué)習(xí)這部分知識對培養(yǎng)學(xué)生的探索精神很有好處。通過這一個知識點的教學(xué)摸索，對于學(xué)生難以接受的知識，可以從學(xué)生易接受的知識作為突破口，由易到難，循序漸進，最終達到突破知識難點。