時空對稱性在地球公轉(zhuǎn)地理意義教學(xué)中的應(yīng)用

1、    “時空對稱性”在地球公轉(zhuǎn)地理意義教學(xué)中的應(yīng)用    張娜新世紀(jì)以來，特別是黨的十八大以來，我國普通高中教育發(fā)展進(jìn)入到以內(nèi)涵發(fā)展、提高質(zhì)量為重點(diǎn)的發(fā)展新階段。通過教育部對國務(wù)院辦公廳新時代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見的解讀和中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見中都在積極推進(jìn)普通高中育人方式改革。新修訂的普通高中課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)也提出要努力培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。地理學(xué)科的核心素養(yǎng)是在特定情境下綜合應(yīng)用地理知識、技能和態(tài)度解決問題的品格和關(guān)鍵能力?！八仞B(yǎng)”是指在學(xué)校、家庭、社會等不同

2、學(xué)習(xí)環(huán)境下獲得的，具有后天性，作為地理學(xué)科的核心素養(yǎng)也非“天生”，并且不是“全面”的地理素養(yǎng)，而是地理素養(yǎng)中作為“關(guān)鍵少數(shù)”的、最為核心的素養(yǎng)1。核心素養(yǎng)的后天性要求教師創(chuàng)設(shè)有利的教學(xué)環(huán)境，特別是注重問題情境的設(shè)置與地理實(shí)踐活動的組織，規(guī)避直接的、灌輸式的“知識傾銷”給學(xué)生帶來的負(fù)擔(dān)2。因此我們教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，深入理解學(xué)科特點(diǎn)、知識結(jié)構(gòu)、思想方法，科學(xué)把握學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在地理必修地球運(yùn)動地球公轉(zhuǎn)的地理意義這一內(nèi)容的教學(xué)過程中，學(xué)生普遍存在的問題是：首先，空間思維想象能力較為薄弱;其次，對地球公轉(zhuǎn)的晝夜長短和正午太陽高度的變化規(guī)律

3、不能理解進(jìn)而導(dǎo)致記憶不扎實(shí)，最后，看不明白地球公轉(zhuǎn)地理意義題目給出的圖文資料和情境，也就使得學(xué)生無法從中獲取答題的有效信息，即便熟悉規(guī)律也很難應(yīng)用。一、       基于“核心素養(yǎng)”背景下，對地球公轉(zhuǎn)地理意義的教學(xué)目標(biāo)分析分析教學(xué)目標(biāo)是我們進(jìn)行教學(xué)設(shè)計和實(shí)施教學(xué)的基礎(chǔ)和前提。地球公轉(zhuǎn)的地理意義這部分內(nèi)容的課標(biāo)要求是“結(jié)合實(shí)例，說明球運(yùn)動的地理意義”。必修教材中涉及到的運(yùn)動包括地球運(yùn)動、大氣運(yùn)動和海水運(yùn)動等都是側(cè)重于對其運(yùn)動的成因、規(guī)律和影響三個方面。要想說明地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動的地理意義，首先要讓學(xué)生明白上述地理現(xiàn)象如何產(chǎn)生的，地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)

4、是同時進(jìn)行的，所以，由此形成黃赤交角，正是因?yàn)橛悬S赤交角的存在，導(dǎo)致太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間往返運(yùn)動，才會產(chǎn)生地球公轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象。所以教師在教學(xué)過程中應(yīng)關(guān)注地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)之間的關(guān)系，避免孤立分析地球的公轉(zhuǎn)運(yùn)動。課標(biāo)中的“結(jié)合實(shí)例”就要求學(xué)生能夠理解晝夜長短和正午太陽高度的變化規(guī)律，在題目給出的情境下能夠應(yīng)用地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動規(guī)律分析和解決實(shí)際生活中實(shí)際問題，說明地球公轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象對地理環(huán)境的影響，樹立正確的人地觀念，培養(yǎng)地理審美情趣，實(shí)現(xiàn)人地協(xié)調(diào)。二、在教學(xué)過程中，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、如何巧妙地利用“時空對稱性”幫助學(xué)生深入理解地球公轉(zhuǎn)地理意義。（一）課堂導(dǎo)入播放中國傳統(tǒng)文化24節(jié)氣的相關(guān)視頻

5、，筆者說明 24節(jié)氣的劃分依據(jù)是地球在黃道（地球繞日公轉(zhuǎn)的軌道）上的位置變化，引出地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動。弘揚(yáng)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，堅定文化自信，聯(lián)系生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生探究興趣。（二）展示課程標(biāo)準(zhǔn)和近三年全國文綜、海南地理試卷關(guān)于地球運(yùn)動的分值分布做到讓學(xué)生知考綱，明考向;引起學(xué)生對地球公轉(zhuǎn)地理意義知識點(diǎn)的重視。（三）指導(dǎo)學(xué)生看教材圖1.18黃赤交角與二分二至日地球的位置（北半球）和教材18-19頁內(nèi)容提問1：地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的關(guān)系，并讓學(xué)生動手繪制太陽直射點(diǎn)的回歸運(yùn)動圖。提問2：地球公轉(zhuǎn)地理意義有哪些？是什么原因?qū)е逻@些現(xiàn)象的出現(xiàn)的？設(shè)計目的是要提高學(xué)生繪圖識圖的技能，明確地球公轉(zhuǎn)的地理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。（四

6、）教師播放晝夜長短變化的相關(guān)視頻，讓學(xué)生自主探究晝夜長短的分布及其變化規(guī)律教師給予總結(jié)：從空間上看，越接近赤道的地區(qū)，晝夜長短的變化幅度越小;從時間上看越接近春分和秋分日，晝夜長短的變化幅度越小。（五）學(xué)以致用將學(xué)生分成六個學(xué)習(xí)小組，合作討論完成兩組試題。采取合作探究的學(xué)習(xí)方式引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維的碰撞，為更好地理解“時空對稱性”做好鋪墊。（六）教師創(chuàng)設(shè)問題情境曼哈頓懸日，這個詞語是美國自然歷史博物館天體物理學(xué)家尼爾·迪格拉斯·泰森在2002年首次使用到的。它是指在每年在美國紐約的曼哈頓（街道大多呈棋盤式布局）出現(xiàn)的自然現(xiàn)象，即日落時陽光灑滿紐約的所有東西向街道，太陽似乎是懸在

7、兩側(cè)高樓大廈之間的壯觀景象。每年有兩次會出現(xiàn)曼哈頓懸日景觀，當(dāng)?shù)?月28日是第一次出現(xiàn)懸日景觀的時間，時間長達(dá)15分鐘。那么試圖推測第二次呈現(xiàn)懸日景觀的時間為（ ）a.7月12日前后 b.1月14日前后c. 6月22日前后 d.8月10日前后教師給出結(jié)果是7月12日前后。對于紐約曼哈頓而言，5月28日和7月12日是關(guān)于夏至日時間對稱，所以兩個日期的晝夜長短情況相同，日落時太陽的方位也是相同的。（七）正午太陽高度的分布及變化規(guī)律由于學(xué)生有地方時計算的基礎(chǔ)，能夠很好地理解正午太陽高度的涵義。播放正午太陽高度變化的視頻以及教材中的圖1.23，學(xué)生自主探究正午太陽高度的分布及變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，教師

8、給出正午太陽高度的計算公式：h=90°-緯差（太陽直射點(diǎn)和所求地點(diǎn)間的緯度差）。教師總結(jié)：同一時刻，關(guān)于太陽直射點(diǎn)南北對稱的兩個地點(diǎn)的正午太陽高度相同，即體現(xiàn)了正午太陽高度“空間上的對稱”。通過對地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動相關(guān)高考試題的分析后不難發(fā)現(xiàn)，試題的命題方向不僅考查學(xué)生關(guān)于地球公轉(zhuǎn)現(xiàn)象的基本規(guī)律。近年來更是突出強(qiáng)調(diào)在不同條件下分析解決生活中的實(shí)際問題，閃耀著地理學(xué)科思維的火花，體現(xiàn)地理的理性思維和美感3。在普通高中育人方式改革的背景下，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生的認(rèn)知能力，創(chuàng)設(shè)有利的教學(xué)環(huán)境。對于地理學(xué)科中的“疑難雜癥”， 教師通過反思不斷深化對地理原理和地理規(guī)律的認(rèn)識，從而達(dá)到透過“現(xiàn)象”看“本質(zhì)”的效果。地理教學(xué)過程中倘若抓住了