“地球的运动”教学中三大疑点的辨析

“地球的运动”是高中地理的重点及难点内容，也是历年高考的必考内容。该部分内容涉及天文、数学、物理等多学科知识，对考生空间思维、抽象思维要求较高。广大一线教师对地球运动部分的试题关注度也最高，在本年度安徽省宣城市高三的模拟考试中出现了一组“地球运动”的试题，引发了不少老师的讨论，从讨论中可以看出对于地球运动这部分的教学存在一些疑问需要辨析。先看一下试题。

【例1】图1为我国某学校（20°N，110°E）某日旗杆杆影方位示意图。OM表示该日日出时杆影，ON表示该日最短杆影，且一年中仅出现一次。读图回答（1）～（2）题。

图1

（1）当杆影处于ON位置时，北京时间约为

A12月22日12：40 B6月22日12：40

C12月22日11：20D6月22日11：20

（2）下列地理现象的描述，正确的是

A此日正午太阳位于正北的纬度范围约为90°

B此日该地旗杆杆影在地面转动角度超过180°

C此季节，北半球各地越往北昼越长、夜越短

D该地与北京时间的时差是地球自转造成的

人的富有来自他的苦难与艰难，也来自他对简单生活的接纳，比如此时此刻，从这扇窗户静静地眺望着外面的风景。――安东尼・德・圣埃克苏佩里

你一直是我生命中永远都不可能重复的一场遭遇。――安・兰德

【解析】 第（1）小题考查了地方时与区时之间的换算，首先根据文字信息“我国某学校所在的纬度――20°N”可知其一年中有两次直射现象，ON表示该日最

图2 冬至日杆影方位示意图短杆影，且一年中仅出现一次，这说明ON为正午时的杆影，而一年中仅出现一次，那只有夏至日或冬至日。若是冬至日，太阳直射点在南回归线，该地日出东南（东偏南约25°），杆影在西北；正午太阳位于正南，杆影在正北（图2），这与图示的杆影方位不一致，因此不是冬至日。

若是夏至日，太阳直射北回归线，该地日出东北（东偏北约25°），杆影在西北；正午太阳位于正北，杆影在正南，这一图示的杆影方位一致。（图3）

图3 夏至日杆影示意图

由上述分析可知该日应为夏至日，再依据该地的经度――110°E与北京时间（120°E的地方时）的时差可以算出当杆影位于ON时的北京时间为6月22日12：40。答案选B。

第（2）小题，此日太阳直射点位于北回归线，在北回归线到南极圈之间地区（南极圈以内为极夜）的正午太阳均位于正南的天空，正午太阳位于正北的纬度范围约为90°。对于的是B、C、D选项争论较大。该日为夏至日，北半球各地昼长为一年中最长，该地位于20°N，105°E，因此昼长也是大于夜长且为一年中最长的。

【正确答案】 （1）B （2）A

考试一结束，许多老师就两道试题特别是第（2）小题展开了热烈讨论，有的认为A、B、C、D选项都对，有的认为A、C、D选项对，从以上试题的讨论中发现有三大疑点需要辨析。

辨析一：地方时差是地球自转造成的吗？

在平时的地球运动的教学中，很多老师习惯将地球运动的地理意义分为地球自转的地理意义和地球公转的地理意义（其实这种分法本身不太科学的，昼夜交替的周期为什么是24小时而非23小时56分4秒，这里面不仅有自转的因素还有公转的因素，而太阳高度及方位的变化不仅与自转有关也与公转有关）。很多老师总结地球自转的地理意义包括：1昼夜交替；2产生时差；3沿地表水平运动物体的偏移。那么地方时差的产生真的是地球运动造成的吗？我们先来看了解一下地方时的概念：以一个地方太阳升到最高的地方的时间为正午12时，将连续两个正午12时之间等分为24个小时，所成的时间系统，称为地方时。恒星时、真太阳时和平太阳时，都是用天球上某些真实的或假想的参考点的时角来计量的，它们与观测者的子午线（经线）有关。地球上位于不同经度的观测者，在同一瞬间测得的参考点的时角是不同的。因此，每个观测者都有自己的与他人不同的时间，称为地方时，它是观测者所在的子午线（经线）的时间。从概念中不难发现地方时的产生主要与经线（经度）有关，不同经线（经度）的地方时不同，与地球运动无关。那么为什么会造成一种误解呢？这可能是部分教师对教材的理解出现偏差造成的。人教版地理教材中关于时差有以下表述：地球自西向东转，在同一纬度地区，相对来说，东边的地点比西边的地点先看到日出。这样时间就有了早迟之分。东边的地点比西边的地点时间要早。同一时刻，不同经度的地方具有不同的地方时。这段话有三层含义，一是不同经度的地方具有不同的地方时；二是由于自转，时间有早迟之分，东边的时间早于西边的时间；三是由于昼夜交替的周期为24小时，因此经度每相差15°地方时相差1小时。因此单纯理解地球自转造成地方时差是不准确的，试想一下，若地球不自转也不公转，那么同一时刻地球上同纬度不同经度的地方所见到的太阳时角及太阳高度角是一样的吗？肯定是不一样的，也就是说不同经度的地点的地方时是不同的，这就是地方时差。只不过由于地球自西向东转导致东边的时刻比西边早，而且同一地点的时间在不停地发生变化。

辨析二：夏（冬）至日，北（南）半球各地越往北（南）昼越长吗？

关于此内容，在人教版地理必修1不同的版次的表述中有所不同。在2008年4月第3版，2008年5月第7次及2009年5月第8次印刷的普通高中课程标准实验教科书地理必修1教师教学用书中有以下表述：自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，也是北半球获得日照时间最长的季节。在此期间，北半球各纬度昼长大于夜长，纬度越高，昼越长，夜越短。自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，也是北半球获得日照时间最短的季节。在此期间，北半球各纬度昼长小于夜长，纬度越高，昼越短，夜越长。南半球则相反。

但在2008年4月第3版，2010年5月第9次及以后历次印刷的普通高中课程标准实验教科书地理必修1教师教学用书中有关内容的表述出现了变化：自春分日至秋分日，是北半球的夏半年，也是北半球获得日照时间最长的季节。在此期间，北半球各纬度昼长大于夜长，纬度越高，昼越长，夜越短，北极四周出现极昼现象。其中，夏至日北半球昼最长，夜最短，北极圈以北出现极昼现象。自秋分日至次年春分日，是北半球的冬半年，也是北半球获得日照时间最短的季节。在此期间，北半球各纬度昼长小于夜长，纬度越高，昼越短，夜越长，北极四周出现极夜现象。其中，冬至日北半球昼最短，夜最长，北极圈以北到处出现极夜现象。南半球则相反。

从教材版本不同的表述来看是早期表述比较简单但不太严密，经过修订后表述更加科学、严密。由此分析可知“夏至日，北半球各地越往北昼越长、夜越短；冬至日南半球各地越往南昼越长、夜越短”这种表述是不完整、不严密的，正确的理解应该是：夏至日，北半球各地越往北（北极圈）去昼越长、夜越短，北极圈以内为极昼，昼长相同。

很少人，非常非常少的人，才拥有宝藏，如果你真的拥有，那你就千万不要松手。――艾丽丝・门罗

我不能抛弃心，我想。无论它多么沉重，有时是多么黑暗，但它还是可以时而像鸟一样在风中曼舞，可以眺望永恒。――村上春树

辨析三：某地昼长大于12小时，物体在地面上投影转过的角度一定超过180°吗？

一般而言，某地昼长大于12小时，当地物体在地面投影所转过的角度会大于180°（如图4所示），但有些地区在特定的时间段内是例外的，如夏至日的北半球热带地区，该区域内各地均日出东北，日落西北，正午太阳在正北，全天太阳都在北方的天空运行，因此物体在地面上投影转过的角度小于180°，例1中的某地就是位于北半球的热带地区，因此完全符合这种情况（如图5所示）。同理，冬至日的南半球热带地区也是如此。进一步推理可知，直射点在该地的北面时的北半球热带地区，直射点在该地南面时的南半球热带地区都存在此现象。