逍遥学能 2014-08-14 22:43
对太阳高度角和正午太阳高度角，学生普遍反映“不懂”、“不理解”、“太抽象”，这不仅成了学生的困惑，更是我心头的一个结。怎么样才能化抽象为具体呢？我想，只能用具体代替想象。
某天上课突发奇想，不如试着这样讲讲太阳高度角和正午太阳高度角。
不卖关子了，列位看官们也分析下这样讲太阳高度角合不合适。
【教学用具】一个西瓜（挑形状比较圆的）、一个强光手电、一些牙签、一把尺子、一根绳、一筒保鲜膜。
【操作步骤】
活动准备：
（一）假设强光手电照射出来的就是平行的太阳光线，西瓜模拟地球，用尺子、绳子在西瓜上画出一些纬线、经线和极圈。用强光手电照射西瓜上的“北回归线”（注意手电与西瓜间的距离），结果使得西瓜一半比较亮，另一半相对较暗（如果是晚自习，关灯演示是最清楚的）。
（二）在亮部与暗部间似乎有一条分界线，分界线便是晨昏线。用笔在西瓜上沿晨昏线画线，用刀沿画出来的线切开西瓜，一半是“昼半球”西瓜，另一半是“夜半球”西瓜。
（三）把表示“昼半球”的一半西瓜包好保鲜膜扣在讲台桌上。
太阳高度角：
如果用牙签表示太阳光线，那么在下面的活动中，牙签插在“昼半球”上时，牙签与西瓜的“晨昏圈平面”垂直。
（一）请一位同学试着用一根牙签在“昼半球”上找到一点，使牙签与“昼半球”上的这一点所形成的夹角最大，并插于其上；
（二）请一位同学试着用一些牙签在西瓜上找到一些点，使牙签与西瓜上的这些点夹角相等，并插于其上；
（三）请一位同学试着用一些牙签在西瓜上找到一些点，这些点必须是“昼半球”上且与牙签的夹角最小，并插于其上。
（四）根据演示和思考，请同学们总结太阳高度角的分布规律并画图（如图）。
正午太阳高度角：
如果用牙签表示太阳光线，那么下面的活动中牙签插在“昼半球”上时，牙签与西瓜的“晨昏圈平面”垂直。
（一）请一位同学沿北回归线，用牙签在不同的经度上找一些点（除直射点其它随意），并思考牙签与哪点所形成的夹角最大；
（二）判断该点的地方时；
（三）思考在同一天中同一纬度，地方时几点太阳高度角最大；
（四）在西瓜“昼半球”画出此时地方时为12点的经线，用牙签插于其上不同的点，然后思考正午太阳高度角分布规律；
（五）画图用α、β和γ表示H，总结求正午太阳高度角公式。