第 1 章 地 球

教材内容说明

人生活在地球上,地球为人类提供了生存的条件和生产、生活必需的各种资源。由此说明人类与地球的关系十分密切。地理学是研究地球表面人类赖以生存和发展的地理环境,以及人地关系的一门科学。为此,教材把“地球”作为本书的开篇。

本章教学内容及知识结构,见下表:

第 1 章 地 球 - 图1

从上表可以看出,本章教材主要说明了地球的形状和大小、地球的运动这两方面的特征,及其主要的地理意义。有关地球的这些特征,对于理解地理环境的组成、结构、发展、演化,以及地理事物的分布规律、区域差异等等有着十分重要的意义,也为后续课程的学习创造了条件。例如,地球上能量的主要来源是太阳辐射,而地面获得太阳辐射热量的多少,则受纬度的制约。其原因是由于地球的球体形状、地轴与公转轨道面斜交成 66.5 度的夹角所决定的。因此,可以肯定,在学习自然地理、世界地理和中国地理之前, 必须先学地球知识。

有关地球的一些基本知识,在小学自然课中已学过一些,比如,小学自然课中讲述的“太阳高度”、“昼夜和四季的成因”等内容。在初中教学时, 应充分利用已知,扩充加深新知识。

教学目的

一、掌握地球的形状、大小及经纬度的划分。

二、掌握地球自转和公转的方向、周期及其地理意义。三、学会利用经纬网确定一地的地理位置。

四、通过对地球形状认识过程的学习,使学生了解人类对事物的认识是一个不断发展的过程,培养学生认真学习的态度和探求科学奥秘的志趣。

五、通过对地球及地球运动的学习,使学生认识宇宙是物质的,物质是运动的,对学生进行辩证唯物主义教育和无神论教育,初步建立科学的宇宙观。

课时安排

本章共 6 课时,建议:第一节 3 课时,第二节 3 课时。

**第一节 地球和地球仪地球形状:**两极部位稍扁的球体

**地球大小:**平均半径 6371 千米

**地球仪:**缩小的地球模型

**两极:**地球上最南最北的两点

**经线:**指示南北方向;长度都相等

**经度:**起点本初子午线,东、西各 180°

**东西半球界线:**20°W,160°E

**纬线:**指示东西方向;纬度不同的纬线长度不等,纬度相同的纬线长度 相等

**纬度:**赤道为起点,向南向北各 90°,赤道把地球分为南、北半球

**经纬网:**确定一地的地理位置

教学内容分析

本节主要是从静态的角度来研究地球和地球仪。

课文首先介绍了地球的形状和大小。这段课文还安排了两段阅读材料, 用“天圆地方”、“麦哲伦环球航行”以及“地球卫星照片”三个有代表性的事例,说明了人们对地球形状的认识,经历了一个漫长的、逐渐深化的过程。

地球仪是缩小了的地球模型。它给学生学习地理带来了很大的方便,特别是在帮助学生建立空间概念方面有着独特的作用。因此,在讲述了地球的形状和大小之后,课文以地球仪为研究对象,着重介绍了地球仪上的几个基本点和线。其中经线与经度、纬线与纬度是本节的重点和难点。

地球仪上的经线和纬线都是假想的弧线,经线和纬线都有无数条,为了区别每一条经线、纬线,人们给它们标注了度数。考虑到初一学生的知识基础和理解能力,课文没有阐明经度和纬度的概念(经度和纬度都是一种角度, 见后面参考材料),而着重讲经度和纬度的划分。

关于经线和纬线的特点,课文均采取观察、思考问题的方法引入。课文中提出的观察经线的几个问题,与观察纬线的几个问题具有可比性。这样有利于学生归纳总结出经线和纬线的区别,从而掌握其各自的特点。

地球仪上的经线和纬线有无数条,但课文只选取了几条有重要地理意义的经线和纬线进行讲述。对这几条经线和纬线的研究,均是在地球仪上完成的。然而,有特殊地理意义的经纬线(如赤道、本初子午线、北回归线)通过的地点,在实际地面上是有人为标志的。为了帮助学生完成从地球仪到真实地面的思维过渡,还在课文适当的地方,安排了关于本初子午线和赤道地面标志的两段阅读材料。

本节还讲了高、中、低纬度的划分,这是今后学习地理常用的基础知识。最后,在经度和纬度划分的基础上,讲了经纬网及其用途,这是经纬度

知识的具体应用。

教学纲要

一、地球的形状和大小

  1. 地球是一个十分接近于圆球体的不规则球体

  2. 赤道半径、极半径、平均半径、赤道周长二、地球的模型——地球仪

三、地轴和两极四、经线和纬线五、经度与纬度六、经纬网

教法建议

一、“地球的形状和大小”一段课文,建议教学步骤如下: 1.画图说明人们认识地球形状的过程:

应该强调指出的是,地球的极半径和赤道半径相差不大,因此仍可粗略地把地球看作为一个圆球体。指导学生看一下教科书封底上的人造卫星拍摄的地球照片。

  1. 看图提出地球是球体的证据(赤道半径 6378 千米,极半径 6357 千米,

二者相差 21 千米。地球平均半径为 6371 千米)。

  1. 做练习(计算):请利用地球的平均半径,算出地球的赤道周长大约是多少千米。

(2πR=2×3.1416×6371 千米=40030 千米)

  1. 想一想:在我们的日常生活中,也有许多自然现象能够说明大地不是水平而是球形的。你注意观察了吗?请举出一、

(例如,人们走到海边,可清楚地看到,船从远处驶来,总是先见桅顶, 然后才慢慢地见到船身。相反,当船离岸远去时,总是船身先隐没,最后才看不见桅顶。又如,人们总是站得高、望得远。还有夜晚看北极星,人们越往北走,就会看到北极星越来越高,越往南走,又会看到北极星越来越低。可见,人们看到越来越多的事实,证明大地不是平的,而是弧形的,即球形的一部分。)

二、讲述“地球的模型”,应注意让学生观察地球仪。

  1. 教师说明:为了便于学习地理和研究地球,人们仿照地球的形状,按一定的比例缩小,制作了地球的模型——地球仪。

  2. 演示:自西向东转动地球仪,让学生领会“一轴两点”(地轴和两极)。三、绘图比较,归纳列表,发挥教师的“导向”作用。

  1. 教师讲述:经线和纬线的定义。

  2. 学生独立发现:经线和纬线,哪个是半圆,哪个是圆。

  3. 示范引导发现:教师在地球仪上用手势,指划经线的起止点和纬线线圈,提问学生(1)所有经线长度是否相等,所有纬线长度是否相等?(2)

    纬线自成纬线圈,那么,经线如何组成一个经线圈呢?(3)经线、纬线各指示什么方向?

将上述内容归纳,列成下表:

经 线

纬 线

定 义

(见课文)

(见课文)

圆弧状况

半圆,两条相对应的经线组成经线圈

圆,每一条纬线自成纬线圈

长 度

每一条经线长度都相等

就半球而言,每一条纬线长度都不等;就

全球而言,纬度相同的纬线,长度相等。

指示方向

南北方向

东西方向

四、重点强调以下两点: 1.纬线是圆,经线是半圆。

2.经线圈是由两条相对应的经线所组成。

交代这两点是为理解经度、纬度的划分,以及东西半球的划分奠定知识基础的。

五、关于经度与纬度的划分,建议仍用上述方法,列成表:

经 度

纬 度

度数起点线

本初子午线( 0 °经线)

赤道( 0 °纬线)

度数划分

代 号

向东、向西各分作 180 °

东经( E )、西经( W )

向南、向北各分作 90 °

南纬( S )、北纬( N )

半球划分

20 ° W 、 160 ° E 的经线圈,是东、

西半球的分界线。

赤道把地球分为南、北两半球

关于上表,还可作如下说明:

  1. 经度和纬度划分的起点不同:纬度的划分是选择最大的纬线圈——赤道为起点线;而经度的划分则选不出一条具有特征性的经线做为起点线,因为所有经线的长度都相等,所以,只好人为地经过国际会议规定,把通过英国伦敦格林尼治天文台(原址)的那一条经线定为本初子午线,作为划分经度的起点线。

  2. 经度和纬度的数值有差别:经度共 360°,纬度共 180°。因为每一条经线都是半圆,而每一条纬线都是圆。

六、做练习

  1. 想一想,以本初子午线为界,东经和西经的度数分别向东、向西排列, 它们度数的大小有什么递变规律(答案见右图)?

  2. 想一想,以赤道为界,北纬和南纬的度数,分别向北、向南排列,它们度数的大小有什么递变规律(答案见左图)?

  3. 看一看,亚洲大部分在西半球,还是在东半球(东半球),北美洲在哪个半球(西半球)?

  4. 看一看,亚洲大部分在南半球,还是北半球(北半球),南极洲呢(南半球)?

七、讲高中低纬度的划分,可由学生自己看看课文中的图,说出低、中、高纬度各自所占的纬度范围。教师告诉学生自己学校所在的省(自治区、直辖市)的纬度,然后判断它位于哪一个纬度带内。

八、经纬网的教学,重点在于应用。

  1. 报出经纬度度数,让学生在地球仪或地图上找出它们的位置。

  2. 报出地点,让学生说出该地的经纬度度数。

  3. 想一想:一个中国小朋友在放暑假以前写了三封信,分别邀请美国、澳大利亚、巴西的三位朋友到纬度

    40°、经度 116°的地方一同度假旅游。他们按照信中所写的经纬度能聚会在一起吗?可能发生什么差错?

(答:他们四人很难聚在一起,因为信中没有写明准确的地点,就纬度40°而言,有南纬 40°和北纬 40°;就经度 116°而言,有东经 116°和西经 116°。于是,按信中所写的地点就有四处:北纬 40°和东经 116°交会处、北纬 40°和西经 116°交会处、南纬 40°和东经 116°交会处、南纬 40

°和西经 116°交会处,因而他们四人既有可能在一地相聚,或在两地、或三地、或四地分别等候。)

第二节 地球的运动地球自转——昼夜交替

地球公转——季节变化

五带划分——热带、南温带、北温带南寒带、北寒带

教学内容分析

本节课文研究的是地球的本质属性——地球运动。“地球自转和昼夜交替”、“地球公转和季节变化”、“五带的划分”三个黑字标题,简单明确地点出了地球的运动状态及其产生的地理意义。应该指出,地球的绕轴自转和绕日公转是不能分割的,分开来讲是为了教学上的方便。本节内容全部是重点,而其中季节变化又是难点。

“地球自转和昼夜交替”一段课文,内容比较简单。为了使学生能获得感性知识,这里安排了演示地球自转的小实验和一段阅读材料,以便教师在课时允许的情况下,指导学生练习和阅读。

“地球公转和季节变化”一段课文,涉及的地球基础知识应该是比较多的。但这里只抓住了一点,即地轴与公转轨道面成 66.5°的夹角,且地球在公转过程中,地轴的倾斜方向始终不变。然后主要从现象入手,讲解同一地区在不同时刻正午太阳高度角和昼夜长短的变化情况,从而总结出四季的变化。教科书有意避开了太阳直射点的移动问题,只是强调等量的阳光直射地面与斜射地面相比,前者单位面积上获得的热量多。这样一来,比较复杂的四季成因就变得简单了。

如果说四季的本质是地面上太阳热能的季节变化,那么五带的形成则是地面上太阳热能纬度分布的结果。“五带的划分”一段课文,分别介绍了五个热量带的范围、接受太阳热量的状况,以及气候特征。

本节教学内容知识点多,理解其知识结构是教好这一堂课的保证。

第 1 章 地 球 - 图2

教学纲要

一、地球自转

  1. 绕地轴旋转 2.方向

3.周期 4.昼夜交替二、地球公转

1.绕太阳旋转 2.方向

3.周期 4.季节变化三、五带的划分

教法建议

本节课文知识点多,难点多,而且都是重点内容,教学时应注意以下几个方面:

一、充分利用小学自然课中学过的“太阳的高度”、“昼夜和四季的成因”等知识。

二、教学形式可以多样化,如幻灯教学、利用微机编程序教学、制作教具(见本书最后所附的教具制作)进行教学、看科教影片教学等。各校可根据情况自选。但总的说来,加强直观性是本节教学的最重要的教学原则。具体教学步骤建议如下:

  1. 地球自转和昼夜交替

运用地球仪演示,逐步启发:

  1. 假定地球不自转,太阳照在地球表面上,会出现什么现象(昼半球、夜半球)。

  2. 地球绕轴自西向东自转,周期一天即 24 小时,那么地球表面昼夜现象又会有何变化(昼夜交替)。

  3. 如果北京是正午,那么,华盛顿是白天还是黑夜(黑夜)?如果东京是子夜,伦敦是白天还是黑夜(白天)?

  1. 地球公转和季节变化
  1. 最好用自制教具,或用三球仪,结合公转示意图,进行演示,重点解说。

  2. 或用地球仪(配置光源),在地球仪上用红粉笔将赤道、回归线和极圈着成红色。结合阅读地球公转示意图,每讲一个节气,画一幅图。

  3. 演示分两种:一种是模拟性的演示,必须让学生领悟,地轴与公转轨道面斜交成 66.5°,以及地轴倾斜方向始终不变。另一种是假设性的演示

(如地轴垂直于轨道面,太阳直射点始终直射赤道),证明在缺少或改变一个条件下,不可能形成四季,从而加深对问题的理解。

  1. 教师交代公转的方向和周期。

  2. 利用生活经验,回答课文中所提出的两个问题:

①学校所在地一年之中每天正午太阳高度一样吗?什么时候较高,什么时候较低?(不一样高、夏季、冬季)

②学校所在地一年之中白昼的时间一样长吗?什么时候较长,什么时候较短?(不一样长、夏季、冬季)

  1. 阅读地球公转示意图,再次用地球仪演示,让学生观察二分二至日时,能够受到太阳直射的纬度位置,并填写下表:

夏至 6. 22 (或 6.21 )

秋分 9.23 (或 9.22 )

春分 3.21 (或 3.20 )

冬至 12.22 (或 12.23 )

太阳高度最 ,

白昼最 。

过 渡

太阳高度最 ,

白昼最 。

接受光热 ,

气 温 。

过 渡

接受光热 ,

气 温 。

  1. 阅读“阳光的直射和斜射”图,并让学生通过演示,比较“阳光直射地面获得的热量多,还是斜射地面获得的热量多”?(用手电筒射在黑板上演示:用手电筒垂直照射黑板,再用同一个手电筒,在同一个位置,倾斜照射黑板,比较哪块光斑亮,哪块光斑大。)用手电筒光,可以类比太阳光, 得出直射光强度大的结论。然后再进一步追问:“为什么夏季气温高、冬季气温低?”(太阳高度大小、昼夜长短的不同)

  2. 教师交代四季的划分。

  1. 五带的划分
  1. 指图说出五带的名称。

  2. 画图说明划分五带的两个依据:第一,各地获得热量的多少;第二,

    有无阳光直射和有无极昼极夜现象。这里要明确几条界线:

①直射的纬度界线是南、北回归线。

②有无极昼极夜现象的界线是南、北极圈。在教学时,教师可以指导学生观察书中的“北极极昼时太阳在地平线上的运动轨迹”彩图,进行图片解说(极昼期间一天 24 小时内,太阳总在地平线以上照射,这是每隔 1 小时拍摄的太阳高度的情况。从图中看出,24 时太阳高度最低,12 时太阳高度最高。极昼景象别有一番情趣,往往有旅游者前往北极圈附近地区观赏)。

  1. 五带的天文、气候特征

热 带

北温带·南温带

寒 带

南、北回归线之间

北回归线和 之间,

线和南极圈之间

北极圈以北、南极圈以南地

有 射阳光。 无 射阳光,也无 现象 有_ 昼 夜现象

获得热量 _,

气候终年 _。

得到热能比 少,比 多。

气候季节变化 。

获得热能 ,

气候终年 。

  1. 做练习

①请在地球仪上找到南、北回归线的位置,看一看哪块大陆属于热带的面积最大。(非洲大陆)

②请在地球仪上找到南、北极圈的位置,看一看哪块大陆属于寒带的面积最大。(南极大陆)

③看一看地球仪(或东半球图),说出我国大部分地方在五带中的哪一带。(北温带)

参考材料

经线和纬线 一切球面上的圆圈都可以看成是一定的平面与一定的球面相割而成的,即一定平面与一定球面的交线。

在几何学上,任何圆圈都代表一定的平面。一切通过地轴的平面与地球表面相割成的大圆圈,称为经线圈。这个经线圈平面既通过地轴,则必然是通过地心和两极。在同一个球体中,以球心为圆心的圆,都是大圆,所以经线圈都是大圆。由于一切经线圈都通过地球两极,因此每一经线圈都被南、北两极等分成两个 180°的半圆,这样的半圆,叫经线或子午线。由于所有经线圈都是大圆,经线长度都一样。

垂直于地轴的平面与地球表面相割成的圆,称为纬线圈。由于一切纬线圈所代表的平面均垂直于地轴,因此一切纬线必然互相平行。

纬线不同于经线,它是一个圆圈而且有大小之别。纬线圈的大小依其圆心与地心距离而定。纬线圈的圆心距地心越近,则纬线圈越大,反之,则越小。所以,以地心为圆心的纬线圈是最大的纬线圈,称为赤道;而距地心最远的纬线圈就是南北两极点。

在地球表面,经线和纬线是无穷多的。地球表面任一点都有它自己的经线和纬线,也就是每一地点都是经线和纬线的交点。从两者关系来看,经线和纬线是互相垂直的,这是因为通过地轴的平面与垂直于地轴的平面之间的关系是相互垂直的。经线都代表南北方向,由于经线都汇集于北极和南极, 因此南北方向是会合方向,是有限的方向。而纬线代表东西方向,向东就是沿纬线向着地球自转的方向,向西就是沿纬线向着地球自转相反的方向。所以,东西方向是环形方向(或回转方向),是无限的方向。

经度和纬度 经度和纬度都是—种角度。经度是个两面角,是两个经线平面的夹角。因所有经线都是一样长,为了度量经度选取一个起点面,经 1884 年国际会议协商,决定以通过英国伦敦近郊、泰晤士河南岸的格林尼治皇家天文台(旧址)的一台主要子午仪十字丝的那条经线为起始经线,称为本初子午线。本初子午线平面是起点面,终点面是本地经线平面。某一点的经度,

就是该点所在的经线平面与本初子午线平面间的夹角。在赤道上度量,自本初子午线平面作为起点面,分别往东往西度量,往东量值称为东经度,往西量值称为西经度。由此可见,一地的经度是该地对于本初子午线的方向和角距离。本初子午线是 0°经线,东经度的最大值为 180°,西经度的最大值为180°,东、西经180°经线是同一根经线,因此不分东经或西经,而统称 180

°经线。

纬度是个线面角。起点面是赤道平面,线是本地的地面法线。所谓法线, 即垂直于参考扁球体表面的线。某地的纬度就是该地的法线与赤道平面之间的夹角。纬度在本地经线上度量,由赤道向南、北度量,向北量值称为北纬度,向南量值称为南纬度。由此可见,一地的纬度是该地对于赤道的方向和角距离。赤道是 0°纬线,北纬度的最大值为 90°,即北极点;南纬度的最大值为 90°,即南极点。

子午线 经线又叫子午线,这是因为我国古代常用的罗盘上面,周围写着:子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二个字,依次排列,把“子”字代表北方,“午”字代表南方。所谓“子午线”,意思就是南北线。因为经线是连接地球南北两极,指示南北方向的,故经线又叫“子午线”。经线圈是通过地球南北两极,是南北方向的,故经线圈亦称“子午圈”。

本初子午线 地球上这条零度经线(本初子午线)是人为假定的,它不像纬度,有自然起讫点(赤道和两极)。这样就使零度经线的选择,曾陷入过各自为政的状态。

我国的北京、洛阳,法国的科沙裴多、巴黎,英国的伦敦,俄罗斯的圣彼得堡,希腊的雅典,丹麦的哥本哈根,西班牙的马德里,挪威的奥斯陆, 土耳其的伊斯坦布尔,芬兰的赫尔辛基等,都曾一度作为各国自己规定的本初子午线。

1884 年在华盛顿召开的国际经度学术会议上,正式确定以通过英国伦敦格林尼治天文台的经线作为全球的零度经线,公认为世界计算经度的起点线。

1953 年,虽然格林尼治天文台迁往位于东经 0°20'25"的赫斯特孟骚

(Herstmoncenx),但全球经度仍然以原址为零点来计算,其原址后来已成为英国航海部和全国海洋博物馆天文站。

地轴与公转轨道面的夹角 地球一面自转,一面公转。有自转,地球就有赤道和赤道平面。有公转,地球就有公转轨道平面,即黄道平面。

在地心天球上,地球赤道平面表现为天赤道,地球轨道平面表现为黄道。地球自转和公转的关系,有时是用地轴和公转轨道平面的关系来表示

的。地轴同地球赤道平面相垂直。既然赤道平面和黄道平面的交角是 23° 26',那么,地轴和公转轨道平面的交角就应该是 90°-23°26'=66°34'

(一般用近似值 66.5°)。

太阳高度 太阳高度即太阳对于地平面的仰角。对于地球上的四季和五带的形成来说,太阳高度是一个重要的因素,因为它在很大程度上决定地球表面得到的太阳热能的数量。

对于一个地点来说,日出以后,太阳逐渐升高,到天顶的时候达到最高的位置。太阳在天顶的时刻就是正午。太阳在天顶的高度同当地纬度有关。

从全球范围来看,在太阳直射点上,正午太阳高度是 90°。从这里开始,

正午太阳高度向南和向北同时降低。纬度相差多少度,正午太阳高度就相差多少度。春分和秋分,赤道上正午太阳高度是 90°。正午太阳高度的纬度分布自赤道向南北两方同时降低,在南北两极正午太阳高度是 0°。夏至日, 正午太阳高度在北回归线上是 90°,自北回归线向南北两方降低。我国首都北京位于北纬 39°54',比北回归线高 16°28',因此这一天北京的正午太阳高度为 90°-16°28'=73°32'。到了北极和南极,正午太阳高度分别是+23°26'和-23°26'。冬至日,正午太阳高度在南回归线上是 90°, 向南北两方分别降低;在南极和北极,分别是+23°26'和-23°26';赤道上是 66°34'。

漫话极昼极夜 位于北极圈内的瑞典北部,被称为“子夜太阳”的故乡, 在每年的 5 月 18 日至 7 月 14 日的午夜 12 点,一团火球刚落在地平线上,随即立刻升起,光芒万丈,直射天空,观者皆啧啧称奇。在这一段时期内,这里没有黑夜,太阳每天 24 小时悬在天上,毫不吝啬地把光和热洒向大地。

* * * *

东南极自从 1 月 17 日极昼结束,久违的夜便降临了。而且,夜的时间在逐步拉长。中国首次东南极考察队迎来的拉斯曼丘陵第一夜是极为短暂的,1 月 18 日 1 时太阳落下,到 1 时 28 分太阳升起,仅仅 28 分钟的黑夜。

到 2 月 10 日,太阳从 22 时 11 分落下,到 11 日晨 4 时 25 分升起,夜已

延长为 6 个小时(注:夜逐步延长到 24 小时,即极夜。之后极夜结束,又开始慢慢过渡到极昼),但这夜并非漆黑一片,仍然很亮。窗下,照常可以看书写字。远方,南极大陆冰盖断崖边缘清晰可辨。天上,月儿不明,只有一个苍白的轮廓,更无闪烁着金光的满天星斗,据说在南极见不到亮星。科研人员解释说,这里的夜空之所以明亮,主要是落下的太阳阳光的散射作用, 以及冰雪反照效果。