“地球的公转”教学形式设计

启发式教学可使教学过程更为科学而有效。例如,关于地球绕日公转的线速度,高中教材在给出“平均每秒钟约为 30km”的数据后,接着给出如下结论:“在近日点时公转速度较快,在远日点时较馒。”课堂上教师一般结合图形直接讲述这一结论,很少做解释。结果学生也只满足于书本上现成的结论,很少有人大胆质疑:“为什么不能正好相反呢?”

当我在课堂上提出此问时,学生都抬头看着我,注意力开始集中,当我接着提出“我们不妨证明一下”时,所有学生都为这个大胆的建议所吸引, 虽然他们表情各异:或好奇,或怀疑,但不约而同地投以关注的目光——情感开始支配学生对学习的投入,从而使学生处于一种最佳的信息接受状态。在证明之前先引入物理学中开普勒行星运动第三定律:行星和恒星的连线在相同的时间内扫过相同的面积。

进行这个逻辑推理的意义并不仅仅是证明一个结论,而是改变了教学形式,变教师灌输为诱导学生自觉主动地学习知识,使学生好奇与求知的心理产生一种探究和向往的激情,从而对书本上的结论做到知其然还要知其所以然,加深对知识的理解。与此同时,将学生熟悉的有关的数理知识用来推证学生不熟悉的地理结论,为问题的解决提供了一个大胆而又清新的思路,这样既培养了学生的创造性思维,使学生的智力得以开发,又开阔了学生的视野,求知欲获得满足。

讲罢“公转的轨道和周期”就应转入“黄赤交角及其影响”的教学,那么该如何转入呢?是生硬过渡,还是巧妙导入?由于学生经过前一课题的学习,注意力已表现出不同程度的下降。而黄赤交角是本节重点之一,又是需要突破的难点。如果生硬过渡,学生的主观能动性得不到充分发挥,极易引

起学生的疲劳,影响教学效果。这就要求教师在转入新课前予以启发,引起学生对新知识的好奇心,激发他们的探究意识,使学生的认知过程继续为积极的动机所驱使。这样学生才会对自己的状态进行自我调控,教师方能将教学引向深入。

太阳位于地球公转椭圆转道的两焦点之一,则地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分,时间分别是每年 1 月初、7 月初。我们知道,北半球 1 月初正是寒冬,此时地球运行到距离太阳最近的地方。照理说,地球在近日点时受热最多,似乎应是夏季,为什么北半球却经历着冬季呢?实际上日地距离的远近对地球上的季节变化并不起主要影响。因为在一年中日地距离最远是 1.52×108km,最近是 1.47×108km,这个变化引起一年中全球所得太阳热能总量的极小值和极大值之间仅相差 7%。可见太阳给地球总热能的多少是次要的,而主要是太阳热能在南北半球分配不均才引起了地球上的季节变化。据计算,南北半球各自所得太阳热能占总量的百分数,变化于 70%与 30% 之间。因此当 1 月初时,地球虽处在近日点附近,但太阳热能有 70%分配在南半球,而只有 30%分配在北半球。故南半球为夏季,北半球为冬季。当 7 月初时正好相反。由此可见,地球上有四季变化主要是因为太阳热能在南北半球分配不均引起的。那么为什么分配不均呢?是因为有黄赤交角的存在。那么黄赤交角的概念是什么?它又是如何影响的?由此顺利自然地转入下一课题的讲解。

(王海平)