8极昼和极夜的解释教材分析

8极昼和极夜的解释教材分析

(一)背景和目标

地球是一个球体，如果地轴是垂直的，即地轴和公转的轨道平面相互垂直，那么阳光总是直射在赤道上，昼半球(被太阳照亮的一半)和夜半球(背着太阳的一面)面积会几乎相等，任何地点的昼夜时间会是差不多一样长。但地轴是倾斜的，而且倾斜角度和方向保持不变，所以在地球围绕太阳公转过程中，太阳直射点在北、南回归线范围内变化，形成四季交替现象。太阳直射点由赤道向北回归线移动、再从北回归线回到赤道的变化过程中(即北半球由春到夏再到秋)，北极地区会处在阳光照射范围内(也可以称为昼弧范围内)，故北极会出现极昼的情况。阳光直射点在北回归线时，极昼发生范围最大，北极圈以内的人们可以整天看到太阳。而这个过程中，极顶附近的极昼现象的持续时间约有半年。同时，由于地轴倾斜角度约23度，所以极昼发生的范围也不会越过北极圈。南半球情况与北半球正好相反。当太阳直射点由赤道向南回归线移动、再从南回归线回到赤道的变化过程中(即北半球由秋到冬再到春，而南半球是由春到夏再到秋)，南极形成极昼现象，北极则是极夜。

本课主要是让学生在地球运动的已有知识基础上，运用前面所学的知识对极昼极夜现象进行解释。书中也提供了一些解释的方法，包括做模拟实验、直观模型演示、画示意图等，希望能给学生一些启示。这些解释都能让学生认识到:因公转中地轴是倾斜的，导致北极圈始终都处于阳光照射中，即便地球自转也不会产生昼夜交替现象，只会出现白昼现象。学生的表述也许不会这样严谨，但如果学生用文字、图示或模拟实验表示出极昼现象就可以了。

教科书还设计了一个活动，让学生探究地轴倾斜角度变得更大时极昼发生的范围。借此，不仅可以让学生明白极昼或极夜发生的主要原因，而且让学生进一步认识地轴倾斜角度的意义，这对认识地球运动、四季、极昼极夜、地球上的生物等都至关重要。

最后，应让学生对本单元的学习进行一次总结。这个总结，是概念的升华过程，也是一个较为完整的思维过程。让学生重新梳理地球运动及其关联现象。这将是一个评价学生本单元学习情况的良好时机。

科学概念

.极昼和极夜现象与地球公转、自转和地轴倾斜有关。

.地轴倾斜角度的大小可以影响极昼极夜发生的地区范围。

过程与方法

.用模拟实验、直观演示、示意图等多种方式来解释极昼和极夜现象。

情感态度价值观

.意识到对科学现象的解释可以采用多种方式，但所有的解释都需要得到证据的支持。

.在活动中培养小组合作精神。

(二)教学准备

为每组学生准备:地球仪一个、手电筒一支、中间挖孔的硬纸片一张、记录纸等。

为全班准备:有关极昼现象和极夜现象的图片和资料。

(三)教科书说明

第一部分:极昼和极夜现象

极昼极夜现象是地轴倾斜导致阳光照射极地时间不同的结果。所以极地的人们可以在一段时间内看到太阳在天空不下落，或者一段时间都见不到太阳。

本课的重点是让学生运用地球运动的特点来解释极昼极夜现象。解释的方式可以有多种，但都要根据地球的运动特点来解释。

第二部分:极昼和极夜的解释

教科书提示学生:极昼极夜的解释和地球自转、公转有关，与地轴倾斜有关。

为提高学生的解释水平，教师有必要介绍一下本节课可能用到的材料:地球仪、手电筒、中间挖孔的两面色彩不一的纸板、纸张等。这些材料可在一定程度上启发学生进行解释。同时，教师应鼓励学生采用多种方式来进行解释。

教师应给学生一定时间，尝试运用各种材料在小组内解释极昼极夜，然后让小组决定采用何种材料，怎样解释。

第三部分:三种不同的解释方式

第一种方法:模拟实验。

如学生采用此种方法来解释极昼现象，教师可在交流时提问:

(1>地球仪和手电筒分别代表什么?

(2)怎样才能知道北极的确发生了极昼现象?能否让地球仪自转若干次，北极仍被电筒光照亮?

(3)北极发生极昼时，南极发生什么现象?又如何实验，让南极发生极昼?(观察学生是否让地球仪公转到手电的另一边，地轴仍保持倾斜方向不变)

第二种方法:直观模型演示。

如学生采用此方法进行解释，说明学生对模拟实验有所改进，即用纸板来表示地球仪上的晨昏线。这样可更直观地看到北极或南极处于晨昏线的哪一边。

教师可提出下列问题:

(1)涂有不同颜色的纸板代表什么?为什么要竖直在桌面上?(代表阳光照射时在地球上形成的明暗分界线，竖直在桌面表示阳光人射角度不变)

(2)地轴是否要倾斜?地球仪自转若干周后，北极是否仍是极昼现象?

(3)如何操作，让南极发生极昼现象?(地球仪倾斜不变，让纸板转动方向，表示地球围着太阳转动。当纸板竖直转动180度后，表示地球已公转到太阳的另一侧，这时就可看到南极处在极昼之中)

第三种方法:画示意图。

如果学生能采用这种方式来解释，

说明学生已能将地球运动的特征进行综

合运用了。

教师仍需提问:

(1>图中的地轴为什么是倾斜的?(因为地球公转时就是倾斜的)

(2)从图中可看到北极处于极昼之中。你能画出地球如何运动后，南极就处于极昼之中吗?(用箭头线表示地球仪运动到太阳的另一侧)

三种方法虽反映了学生头脑中对地球运动特征的认识抽象程度不同，但解释方法没有优劣之分，只要学生能在解释中较准确地表现出地球自转、公转和地轴倾斜就可以了。

第四部分:假如地轴倾斜角度更大

这是一个十分有趣的活动。学生已经发现极昼极夜发生的最大范围在极圈附近。如果地轴倾斜度更大的话，学生只需稍做实验或简单推理就可以知道:地轴倾斜角度更大，极昼极夜发生的范围将更大，这对地球的影响是十分巨大的。教师还可引导一下:极昼发生的范围变大了，可能会产生哪些后果呢?

(气温、气候、日照时间等都将较大变化，会极大影响地球上的生物)

第五部分:总结地球的运动

学生在本单元学习完后，须填写方框中的内容。教师可以从中了解学生本单元的学习情况，还可以帮助他们梳理所学过的内容和采用的研究方法。正确的填写如下: 在本单元的学习中，我们研究了:

地球的运动主要有两种形式: