巧设情境，角色扮演，讲清“地球运动”--连军营
2014-01-09 13:47阅读：
巧设情境，角色扮演，讲清“地球运动”
—“恒星日与太阳日”、“经度相等，地方时相等”的活动设计
西安交通大学附属中学 连军营
摘要：高一地理必修一“地球运动”部分，涉及天体、天体系统运动的现实状况和几何抽象，如月相变化、恒星日与太阳日、地球公转过程中正午太阳高度角和昼夜长短的变化等，对高一新生的空间想象能力和数学运算能力有很高的要求，学生难以理解。通常，借助计算机动画将教材上的静态图片动态的表达出来，可以降低空间想象的难度，激发学生学习兴趣和求知欲，提高课堂效率。但是，播放动画常会受到教学设备的限制，而且过多使用多媒体课件也会导致课堂教学中人机对话有余而师生情感交流不足、花里胡哨有余而学生实际学到的知识不足。这样，教学情境上来了，而教学效果却下去了。鉴于此，结合教学实践，本文尝试运用角色扮演教学法，巧设情境，讲清“恒星日与太阳日”和“经度相等，地方时相等”。
关键词：角色扮演；恒星日；太阳日；地方时
角色扮演教学法源于医学，是一种由学生扮演某一职务的担任者从而处理这一职务中的某些工作，以体验各种类型人物的心理，使自己和其他学习者从“表演”中受到启示，而改进自己行为的一种教学方法[1]。与传统的以讲授为主的教学方法相比，角色扮演教学法在满足学生兴趣，培养学生能力，提高教学质量上更为有效[2,3]。
高一地理必修一“地球运动”部分，涉及天体、天体系统运动的现实状况和几何抽象，如月相变化、恒星日与太阳日、地球公转过程中正午太阳高度角和昼夜长短的变化等，对高一新生的空间想象能力和数学运算能力有很高的要求，学生难以理解。通常，借助计算机动画将教材上的静态图片动态的表达出来，可以降低空间想象的难度，激发学生学习兴趣和求知欲，提高课堂效率。但是，播放动画常会受到教学设备的限制，而且过多使用多媒体课件也会导致课堂教学中人机对话有余而师生情感交流不足、花里胡哨有余而学生实
际学到的知识不足。这样，教学情境上来了，而教学效果却下去了
[4]。鉴于此，结合教学实践，本文尝试运用角色扮演教学法，巧设情境，讲清“恒星日与太阳日”和“经度相等，地方时相等”。
一、角色扮演教学案例设计
案例一：“恒星日与太阳日”活动设计
恒星日是以恒星为参考的地球自转周期。是指某地天文子午面两次对向同一恒星的时间间隔。太阳日是指真太阳连续两次过同一子午面的时间间隔。所谓真太阳是指实际存在的太阳。日常生活中，人们以太阳作为参照来计时，太阳周日视运动时间是“一天”，
24小时。一天便是一个太阳日。
自转是一种圆周运动，因此，一个自转周期转过的角度是360度。自转周期其实就是自转360度所用的时间。
1、设计意图
地球自转周期—恒星日与太阳日这部分内容，湘教版教材上通过活动和示意图展示，要理解这两个概念，需要一定的地理空间思维能力和想象力。通过设计角色扮演教学活动，将静态图示转变为动态过程，将抽象思维变为形象直观，有效降低了难度。同学在实际参与中可以切身感受天体运动的实际情况，深刻理解天体运动及其意义。同时，活跃了课堂气氛。
2、活动过程
在班上任意选择两名同学来完成活动。分配角色，一名扮演太阳，另一名扮演地球。
（1）位置安排：扮演太阳的同学，站在教室前面讲台下靠右位置；扮演地球的同学，站在教室前面讲台下靠左位置。和扮演太阳同学正面相对。（以在座学生的左右为准）
（2）出示待完成表格
（3）活动演示
步骤一 自转，但不公转
【演示1】两同学正视，扮演地球的同学从左侧后转身自转（代表自西向东），但不公转。自转360度，再次正视，演示一个自转周期。
【思考】在这种条件下，太阳日是否地球自转周期？
【设问】上面的演示是否符合地球的实际运动情况？
步骤二 自转，同时公转
【演示2】演示地球的同学从左侧后转身自转，同时向右公转，自转过360度后，停止。
【思考】是否完成了自转周期？是否完成了一个太阳日?
【结论】地球自转360度，完成了自转周期，但是并没有再次“正视”太阳，太阳日并非真正自转周期。
【完成表格】
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自转角度
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用时
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应用
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太阳日
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24h
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日常生活
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360°
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【思考】如何才能再次“正视”太阳，完成一个太阳日。
【演示3】扮演地球的同学继续自转，同时公转，再次“正视”太阳。
【结论】地球自转了一个小角度后，再次“正视”太阳，完成了一个太阳日。这个角度是59′。
【完成表格】
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自转角度
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用时
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应用
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太阳日
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360°59′
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24h
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日常生活
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360°
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【计算】请同学根据太阳日，粗略计算真正自转周期。
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自转角度
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用时
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应用
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太阳日
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360°59′
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24h
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日常生活
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360°
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23h56′04″
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【讲解】地球自转真正周期23h56′04″。称之为“恒星日”。（请扮演地球的同学回到最初正视太阳位置）假设在地球正对太阳的延伸线上无限遥远的地方存在一颗恒星，地球最初也“正视”这颗恒星；自转一周后，我们认为扮演地球的同学再次正视那颗遥远的恒星，这便是恒星日。多在需要精确计算的领域运用。
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自转角度
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用时
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应用
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太阳日
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360°59′
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24h
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日常生活
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恒星日
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360°
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23h56′04″
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科学计算
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【思考】这颗恒星存在吗？为什么？
【讲解】不存在。假设这颗恒星非常遥远，认为它发射出来的光线是平行光，只要是地球上某一点连续两次正对恒星，地球就是转动了360°。
【思考】什么情况下，地球恒星日比太阳日长？
【讲解】当地球自转方向与现在相反，变成自东向西自转，则恒星日比太阳日长。
【演示4】扮演地球的同学反向自转，同时公转，演示地球恒星日比太阳日长。
3、活动中细节处理
为保证角色扮演教学活动顺利进行，需要合理解释各环节的现实意义以及过程中遇到的问题。
（1）两位同学的位置。两位角色的位置是由公转方向和教室布局决定的。北极上空俯视，地球逆时针公转，考虑教室布局，扮演地球的同学站在教室前面讲台下靠左位置更有利于活动开展。
（2）转动方向。扮演地球的同学从左侧后转身，代表地球自西向东自转。从左向右移动，代表地球自西向东公转。
（3）“正视”的意义：某地天文子午面两次对向同一参照系。
（4）常见的疑问：活动中学生经常提出的问题主要有2个：第一个问题是自转，同时公转过程中，到底自转了多少度？方法是让同学们注意力都放在扮演地球同学的自转上，然后将自转速度放慢，以90度为单位分解整个过程，这样就可以排除公转的干扰。第二个问题是如何演示恒星日到太阳日这一过程。这个问题让学生自己思考、解决，教师点拨或者请其他同学演示。
案例二“经度相同，地方时相同”活动设计
由于地球每天自西向东自转一周，造成了太阳每天早上从东方升起，晚上又从西方落下的自然现象。一天中太阳到达最高时刻，是太阳光和地面的夹角最大，也是地面物体影子最短的时刻。古时，将一天中太阳最高，地面日影最短的时刻称为正午，将连续两个正午的时间间隔分为12个时辰，每个时辰相当现在2个小时，这样形成的时间系统称为地方时。各地到达正午时间不同，因此会有不同的地方时。
太阳光直射时，光线和地面的夹角达到最大值，呈90度。
1、设计意图
“经度相等，地方时相等”这一地方时性质比较抽象，利用地球仪和手电筒演示虽然直观，但是离生活较远。通过角色扮演教学设计，让学生们模拟经纬网和太阳视运动轨迹，在现实中理解地方时的产生和早晚，以及与经度的关系。同时可以渗透地方时计算和正午太阳高度相关知识，也有助于理解某时刻太阳高度全球分布。
2、活动过程
（1）确定方向：以学生面向为北，则前北后南左西右东。
（2）角色意义：站起来的同学表示当地当时太阳在头顶，光线直射，地面影子最短，处在地方时正午12点。
（3）活动演示
步骤一 同纬度地方时变化
【演示1】让位于教室中间一排最“东”面的同学站起，代表这个同学所处的位置阳光直射，地面影子最短，到达正午12点。
【演示2】最“东”面同学坐下，“西”侧相邻同学站起。
【思考】起立的同学所处位置地方时几点？“东、西”两侧相邻同学所处位置地方时与其早晚比较？如果间隔15个经度，其“东、西”两侧相邻同学所处位置地方时几点？东西延伸开来，同一排上的同学所代表位置的地方时分别是几点呢？
【结论】一天内，太阳直射点在同一条纬线上自东向西移动，直射点位于哪，哪里便是正午12点；相对偏东地区地方时早。
步骤二 同经度地方时判断
【演示3】让同一排的第三位同学站起。
【思考】起立的同学所处位置地方时几点？如果间隔15个经度，其“东、西”两侧相邻同学所处位置地方时几点？起立同学的前后同学所处位置地方时几点？起立同学所在的列所有地区地方时几点？为什么？班级任意位置地方时几点？
【演示4】让同一排第三位和第四位同学同时站起，分析两个时刻第三位同学同列同学所在地区日影的长短？观察何时日影达到最短。
【结论】同一列代表处在同一经度，经度相同，地方时相同。直射点位于哪一条经线，此条经线大部分地区便处在正午12点。
二、角色扮演教学法的注意事项
1、明确教学目标。所表演的内容应是紧扣教学知识和技能要求，既要易于表现，也要易于接受，不能为了表演而扮演。
2、精心设计每个细节。角色扮演的成功与否关键在于精心的设计和实施，尤其是计划。认真的计划和准备，可以避免角色扮演陷入无组织的混乱，使表演过程更富有教育意义。
3、严格控制时间。活动时间掌握在5分钟左右，最长不要超过10分钟，以免引起角色扮演者的倦怠和观察者的厌倦，反而淡化了重点内容，影响教学效果。
4、充分发挥教师的引导作用。对比较腼腆而难以溶入角色的学生要不断鼓励；合理的创设活动情境，提高学生学习的热情和参与的积极性。
通过以学生为主体的地理情境化教学，学生能够在观察、联想、抽象、概括、分析和综合等思维过程中激发潜能，提高动脑能力，学会探究学习，实现地理课堂教学的最优化[4]。更重要的是，在活动过程中，师生间、生生间始终保持互动，平等，这有利于建构健康、新型的师生关系。
参考文献
1 张传明 角色扮演教学探讨
中国成人教育
2002（2）47-48
2 赵忠岳 “地球运动”和“大气环流”教学的有效性策略
地理教学2010
（15）
3 多凤翔 论地理教学中的情境教学
内蒙古师范大学学报
自然科学（汉文）版
2003第32卷第4期
191-192
4徐
思 论地理情境化教学高等函授学报（自然科学版）
2009
第22期第1卷
59-61
