资源简介

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第一课时：地球运动的概况
课标要求：分析地球运动的地理意义
课标分析：地球运动及其地理意义是本模块内容的重要基础理论，对于自然环境方面知识的学习有着重要意义。本条“标准”中的行为动词用了“分析”一词表明本条“标准”的要求从了解层面上升到理解规律和成因层面。地球运动包括绕地轴自转和绕日公转两重形式。要分析地球运动的地理意义，需要认识地球的运动规律，而地球的自转和公转是同时进行的，两种运动叠加、合成了地球的运动。因此，应关注地球自转和公转之间的关系，避免孤立地分析某种运动。本条“标准”要求分析地球运动的地理意义，不仅要分析现象产生的原因，还应分析这些现象对地理环境的形成和变化，以及人类活动所具有的重要意义，只是后者更为重要而已。
教材分析：本节内容是本章的重点，难点比较多。教材以“地球的运动”为标题。先讲述地球运动的一般特点，包括地球运动自转和公转两种基本形式，并设计活动比较自转和公转运动的异同。对于地球运动的地理意义教材主要是从地球自转与时差和地球公转与季节两个大的方面来阐述。体现“学习身边有用的地理”的课标精神。教材主要通过读图来分析，前后关联的知识点层层递进，地球自转和公转形成黄赤交角，决定了地球表面太阳直射点的回归运动，导致正午太阳高度和昼夜长短的变化，从而形成了四季和五带。
教学目标
一、知识和技能
1．了解地球自转与公转的方向、速度和周期。
2．使学生能够看懂“恒星日和太阳日示意图”，说出两者的差异及其原因。
3．使学生理解黄赤交角的产生及其引起太阳直射点的移动。
二、过程与方法
　 1．学会运用地球仪演示地球的自转与公转现象，形成空间想象能力。
2．能够运用所学的知识解释生活中的地理现象。
3．引入激励机制，最后评选出最佳小组和最佳学习能手
三、情感、态度、价值观
培养学生热爱科学和勇于探索的精神，树立科学的宇宙观。
【教学重点】
自转和公转的运动的一般特点；黄赤交角的产生及其引起太阳直射点的移动。
【教学难点】
使学生能够看懂“恒星日和太阳日示意图”，说出两者的差异及其原因；黄赤交角的产生及其引起太阳直射点的移动。
【教具准备】
电教媒体、三球仪、纸筒模型、雨伞、矿泉水。
教学过程
【设疑引入】南北极点发生极昼的天数有区别吗？3月21日～9月23日和9月23日～来年的3月21日的天数是否相等呢？我们将在地球运动这节课中找到答案。
【活动课堂】以学生平时所在班级的小组为单位，分组观察三球仪的运动
观察地点：校天文馆
观察目的：理解北半球热量变化与地球所处公转轨道上的位置（二分二至日）关系
活动方法：观察、讨论、动手绘图、分析并归纳总结，
1．观察并绘制：
①在四个地球上画出地轴
②地球自转的方向，并在恰当的位置标出自转的方向
③地球自转一周的时间是多少呢？生活在地球上的人怎样知道地球自转了一周？
地球自转一周的时间随观测参照物的不同而不同。我们一般以太阳和天空中的恒星为参照物，相应的周期我们分别称之为太阳日和恒星日，明确太阳日是生活中常用的时间，其产生的原因如下：
　　　　　
a b c
区分：太阳日和恒星日，运用画图的方法来分析讲解。某一恒星、地面某点、地心第一次“三点共线”到下一次“三点共线”的时间间隔就是一个恒星日，太阳日同理；第二，地球自转的同时也绕太阳公转；第三，由于恒星距地球非常遥远，可看作与地球的相对位置是固定的，所以图1.14中的“三颗恒星”实际上是同一颗恒星；而太阳距地球较近，所以太阳与地球的相对位置是变化的，由此产生了恒星日和太阳日在时间上的差异。同时要明确太阳日是地球自转的真正周期，而恒星日是昼夜交替的周期。
学生用纸筒观察近距离的参照物和非常遥远的参照物在一条线上，然后学生一边自转一边向模拟地球的公转，体现二种运动的叠加。　
学生转反了，出现的结果，是激发了更多同学的思维。
④地球自转的速度怎如何？
　　　　　　
可用雨伞上滴水珠后，缓慢转动，观察不同雨伞面位置上的水珠转动的角度，不同水珠转动所移动的距离。学生得出其分布规律。
⑤在图中恰当的位置标出地球公转的方向。
⑥合作学习：分析讨论地轴倾斜方向的特点及其原因
地球的自转轴的北端始终指向北极星附近
(1)引入黄赤交角概念，并让学生动手画图来加深对其理解。
直射光线:垂直照射地面的光线
判断依据：光线沿长线过地球的球心，直射光线只有一条（黄道面位置），强化地轴和赤道的关系。在图中找出直射光线？
学生动手，各小组对比，小组内
（2）讨论黄赤交角的存在引起太阳直射点的的季节移动，归纳其移动规律。
2．观察并标识
①在甲乙二图中标出公转方向
②在甲乙二图中标出二分二至日的日期
③合作学习：分析讨论节气——地轴倾斜——公转方向的关系
　　　　　　　　　
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙
3．已知：近日点――1月初；远日点――7月初，观察并回答
①找出画法正确的公转示意图。
　　　　
　　　　　甲　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　　　丁
②合作学习：分析讨论并归纳：日地距离——节气——地轴倾斜——公转方向的关系
4．已知开普勒 第三定律：天体在绕转过程中相同的时间内扫过的面积相同。合作讨论：
①公转的角速度的状况
（角速度约每天向东转1°）
②地球在公转轨道上线的速度是近日点快还是远日点快？（线速度近快远慢）
③北极点与南极点哪个极昼天数多？相差多少？
（北极点多，相差约7天左右）
④从冬至到夏至，地球公转线速度的变化特点是什么？（先加快后变慢）
活动调控方法：小组作答，其它小组讨论答案，最后得出一致结论，教师作为学生学习活动的参与者和伙伴。
课堂小结
在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海之一粟，它处在永不止息的运动中。地球的运动有多种形式，其中最显著的是自转和公转，它的运动状态是斜着身体一边自转一边在绕日公转。也正是这种运动状态不断地影响着人类生存的地理环境中许多要素出现周期性的变化。　
教学效果评价
1．地球运动的基本情况
地球运动 绕转中心 运动方向 周期 运动速度
自转 自　　向　　北极上空：　　　南极上空：　　　 真正周期：叫１恒星日，　　时　　分　　秒．昼夜更替的周期叫１太阳日　　　时．注：理解恒星日和太阳的的区别 线速度：由　　　向　　　递减．(60度约为赤道一半)角速度:除南北两极点外处处 ／小时注:南北两极角速度和线速度是0
公转 自 向 恒星年: 日 时 分 秒 近日点( 月初)公转速度最 远日点( 月初)公转速度最 注:平均角速度约1°∕日,线速度约为30km∕s
2．在公转图中画出地轴和公转方向；填出二分二至气的名称、日期；给直射点移动轨迹上画上箭头，归纳太阳直射点的移动规律。
2．评出最佳学习小组和最佳学习能手（观察细心、思维敏捷、语言表述）
附录1：教学参考资料
1．地球转动之谜
众所周知，地球在一个椭圆形轨道上围绕太阳公转，同时又绕地轴自转。因为这种不停的公转和自转，地球上才有了季节变化和昼夜交替。然而，是什么力量驱使地球这样永不停息地运动呢？地球运动的过去、现在、将来又是怎样的呢？
人们最容易产生的错觉是认为地球的运动是一种标准的匀速运动，否则，一日的长短就会改变。伟大的牛顿就是这样认为的。他将整个宇宙天体的运动，看成是上好发条的机械，准确无误，完美无缺。
其实，地球的运动是在变化着，而且极不稳定。根据“古生物钟”的研究发现，地球公转和自转速度在逐年变慢。如在4.4亿年的晚奥陶纪，地球公转一周要412天；到4.2亿年前的中志留纪，每年只有400天；3.7亿年前的中泥盆纪，一年为398天。到了亿年前的晚石炭纪，每年约为385天；6500万年前的白垩纪，每年约为376天；而现在一年只有365.25天。据天体物理学的计算，证明了地球自转速度正在变慢。科学家将此现象解释为是月球和太阳对地球的潮汐作用引起的。
石英钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间。通过石英钟记时观测日地的相对运动，发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。
科学家经过长期观测认为，引起这种周期性变化是与地球上的大气和冰的季节性变化有关。此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉，向地心集中，轻元素上浮、岩浆喷发等，都会影响地球的自转速度。
除了地球的自转外，地球的公转也不是匀速运动。这是因为地球公转的轨道是一椭圆，最远点与最近点相差约500万千米。当地球从远日点向近日点运动时，离太阳越近，受太阳引力的作用越强，速度越快。由近日点到远日点时则相反，运行速度减慢。
还有，地球自转轴与公转轨道并不垂直；地轴也并不稳定，而是像一个陀螺在地球轨道面上做圆锥形的旋转。地轴的两端并非始终如一地指向天空中的某一个方向，如北极点，而是围绕着这个点不规则地画着圆圈。地轴指向的这种不规则，是地球的运动所造成的。
科学家还发现，地球运动时，地轴向天空划的圆圈并不规整。就是说地轴在天空上的轨迹根本就不是在圆周上的移动，而是在圆周以外做周期性的摆动，摆幅为9″。
由此可以看出，地球的公转和自转是许多复杂运动的组合，而不是简单的线速或角速运动。地球就像一个年老体弱的病人，一边时快时慢、摇摇摆摆地绕日运动着，一边又颤颤巍巍地自己旋转着。
地球还随太阳系一道围绕银河系运动，并随着银河系在宇宙中飞驰。地球在宇宙中运动不息，这种奔波可能自它形成时起便开始了。
就现在地球在太阳系中的运动而言，其加速或减速都离不开太阳、月球及太阳系其他行星的引力。人们一定会问，地球最初是如何运动起来的呢？未来将如何运动下去？其自转速度会一直变慢吗？
也许，人们还会问，地球运动需要消耗能量吗？若是这样，地球消耗的能量又是从何而来？它若不需消耗能量，那它是“永动机”吗？最初又是什么使它开始运动的呢？存在着所为第一推动力吗？
第一推动力至今还只是一种推断。牛顿在总结发现的三大运动定律和万有引力定律之后，曾尽其后半生精力来研究、探索第三推动力。他的研究结论是：上帝设计并塑造了这完美的宇宙运动机制，且给予了第一次动力，使它们运动起来。而现代科学的回答是否定的。那么，地球，乃至整个宇宙的运动之谜的谜底究竟是什么呢？
2．地球的公转周期
地球的自转运动有两个周期即恒星日和太阳日，那么，地球的公转运动是否只有回归年一个周期呢？地球绕日公转存在三个周期：恒星年、近点年和回归年。
（1）恒星年：以某一遥远的恒星作为参照物，地球绕太阳运转360°的历时，T＝365.25636日，它是地球公转的真正周期。只有用恒星年才能准确真实地计算出地球公转的角速度和线速度。
（2）回归年是太阳直射点回归运动的周期，4=365.2422日，它比恒星年短0.01416日。
回归年略短于恒星年的现象叫做岁差，岁差是地球公转和地轴运动相结合的结果，这种结合决定了二分二至地球位置不是定点，而是在公转轨道上不断西移的动点，从而导致地球公转一周不等于太阳直射点纬度变化一周。回归年虽不是地球公转的真正周期，但它是地球上季节变化的周期，对人类有着十分重要的意义，我们生活中的“年”的概念，通常就是指回归年，阳历中的具体年历就是依据回归年来排定的，这也就成为我们学习的重点内容。
3．合作与讨论：
晴朗的夜晚，我们观察天空中的星星会发现这样的现象——北极星的位置几乎是不动的，而牛郎星、织女星的位置每天都在变化。你能解释其原因吗
　　思路：地球在自转时，地轴的北端始终指向北极星附近，也就是说北极星在地轴向北的延长线上，所以地球上的人观测北极星时发现它是不动的，而北极星周围的星星由于地球自转的原因而绕北极星作逆时针方向旋转。牛郎星和织女星都是恒星，它们连续两次经过某一子午线的上中天（或者说连续两次经过同一观测者的头顶）时，所用的时间是一个恒星日，即23时56分4秒，地球自转了360°。而我们现实生活中用的时间是一天24小时，即太阳日，地球自转了360°59′，是昼夜更替的周期，也是太阳连续两次经过上中天的时间间隔。恒星日比太阳日短3′56″，因此，某一颗恒星在第二天晚上会提前3′56″到达前一天的位置。这样，在不同的季节就会发现牛郎星和织女星在天空的位置不同。
附录2 观察三球仪的运动
观察地点：校天文馆
观察目的：理解北半球热量变化与地球所处公转轨道上的位置（二分二至日）关系
活动方法：观察、讨论、动手绘图、分析并归纳总结
1．观察并绘制：
①在四个地球上画出地轴
②地球自转的方向，并在恰当的位置标出自转的方向
③地球自转一周的时间是多少呢？生活在地球上的人怎样知道地球自转了一周？
④地球自转的速度怎如何？
⑤在图中恰当的位置标出地球公转的方向。
⑥合作学习：分析讨论地轴倾斜方向的特点及其原因
(1)学生动手画出黄赤交角示意图来并加深对其理解。
（直射光线-----球心-----黄道面位置）
（2）讨论黄赤交角的存在引起太阳直射点的的季节移动，归纳其移动规律。
2．观察并标识
①在甲乙二图中标出公转方向
②在甲乙二图中标出二分二至日的日期
③合作学习：分析讨论节气——地轴倾斜——公转方向的关系
　　　　　　　　　
甲　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　乙
3．已知：近日点――1月初；远日点――7月初，观察并回答
①找出画法正确的公转示意图。
　　　　
　　　　　甲　　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　丙　　　　　　　　　　　丁
②合作学习：分析讨论并归纳：日地距离――－节气——地轴倾斜——公转方向的关系
4．已知开普勒 第三定律：天体在绕转过程中相同的时间内扫过的面积相同。合作讨论：
①公转的角速度的状况
②地球在公转轨道上线的速度是近日点快还是远日点快？
③南北极点出现极昼的时间段分别是什么？两极点相比哪个极昼天数多？约相差多少？
④从冬至到夏至，地球公转线速度的变化特点是什么？
附录3 常德市第二中学
B
太阳
A远日点
（7月初）
近日点
（1月初）
方向
B
太阳
A远日点
（ 月初）
近日点
（ 月初）
方向
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