說起不同緯度不同節(jié)氣的太陽周日視運動軌跡，大家肯定深有感觸，這個知識點很難，學(xué)生不好接受，

花費大量時間，效果也不好，很多學(xué)生從始至終一頭霧水，只靠依靠死記硬背。

     偶然在網(wǎng)絡(luò)上看到賀賽、黨睿老師的一篇博文“折一張紙破解太陽視運動”，我突然意識到，從天球視角分析，很可能是突破難點的好方法！

     沿著兩位老師的思路，我設(shè)計了一種學(xué)具，設(shè)想讓學(xué)生小組合作，利用學(xué)具，動手動腦自主探究，這樣

老師教得輕松，學(xué)生學(xué)得明白、深刻、有趣，那將是多么美好的事情?。∧壳盎A(chǔ)教育卷的太厲害，如果能

讓學(xué)生輕松一些突破難點，也算是我們地理教師的一點功德吧！這也是我堅持開發(fā)學(xué)具，尋找自己職業(yè)價值的寄托。    

  理解太陽視運動軌跡，要先具有一些預(yù)備知識，就是認識天球、觀測者地平坐標、赤緯等。這部分知識

很重要，對于理解天體運行規(guī)律很有用，建議大家以后遇到相關(guān)知識，嘗試從天球視角分析，效果會很不錯。

天球：我們看到的日月星辰，肉眼并不能區(qū)分它們的距離，而是覺得它們在同一個球面上。天球，就是在天

文學(xué)想出的一個與地球同球心，并有相同的自轉(zhuǎn)軸，半徑無限大的球。天空中所有的天體都可以投影在天球上。

    我們可以通過地球來類比天球。地球有南北極，天球也有南北極。將地軸無限延伸，與天球的交點就是天球的南北極，我們稱之為“北天極”和“南天極”。將地球赤道平面往外無限拓展，與天球的交界線我們稱為“天赤道”。同樣的，對于天體的位置，我們也可以用經(jīng)緯度表示。天球上的緯度叫做赤緯，赤緯從0°到±90°計量，赤道以北為正，以南為負。

黃道：地球繞太陽公轉(zhuǎn)，但如果以地球為中心，感覺一年內(nèi)太陽在天球上的位置不斷變化，太陽在天球上的周年運動軌跡就是黃道。在一天內(nèi)，隨著地球的自轉(zhuǎn)，太陽在天球上自東向西運行一周。

觀測者地平面：觀察者所在的地平面是該點的地球切面；赤道上觀測者的地平面平行于地軸，觀測者天頂?shù)?/span>赤緯是0；天頂?shù)某嗑暤扔诋數(shù)鼐暥龋幌鄬τ谔烨颍厍驘o限小，觀測者能看到地平面以上的半個天球；

從上帝視角看，二分二至日太陽在天球上的運行軌跡是確定的，但不同緯度地平面不同，所看到的太陽周日視軌跡有差異。

赤道上的觀測者看到的太陽視運動軌跡

北回歸線上的觀測者看到的太陽視運動軌跡

北極點的觀測者看到的太陽視運動軌跡

注意，此學(xué)具使用時，小人頭頂應(yīng)該朝向圖中太陽所在的一側(cè)，也就是朝向左側(cè)。

從天球視角，運用學(xué)具合作探究太陽周日視運動的學(xué)習(xí)設(shè)計

一、探究某地點不同節(jié)氣的太陽周日視軌跡

旋轉(zhuǎn)地平面，使得該地天頂?shù)某嗑暤扔诋數(shù)鼐暥?，觀察二分二至日天球上的太陽運動軌跡，可以發(fā)現(xiàn)：

不同節(jié)氣太陽周日視軌跡是平行的弧線；

二至日與二分日的軌跡在天球上相距一個黃赤交角；

二分日時正午太陽高度與當?shù)鼐暥然ビ啵?/span>

太陽直射緯度，正午太陽在天頂；太陽直射緯度以南地區(qū)，正午太陽在天頂以北；

某地與太陽直射點對比，緯度差等于正午太陽高度差；

如果該地位于北半球，則夏至日日出東北，然后向著接近天頂?shù)姆较蜻\行，日落西北，晝長夜短；冬至日日出東南，然后向著遠離天頂?shù)姆较蜻\行，日落西南，晝短夜長；二分日東升西落，晝夜等長。

如果該地位于南半球，試著寫出二分二至日的周日視軌跡情況。

如果該地在赤道，情況又怎樣？

二、探究某節(jié)氣不同緯度的太陽周日視軌跡：

旋轉(zhuǎn)地平面，分別模擬赤道、南北緯30°、60°情況，可以觀察到：

二分日各緯度都是東升西落，晝夜等長；

夏至日，北半球各地日出東北，然后向著接近天頂?shù)姆较蜻\行，日落西北，晝長夜短；

且緯度越高，日出日落方位越偏北，晝越長；到極晝區(qū)，太陽在天空中的最低點，位于正北方向。

南半球也是日出東北，但向著遠離天頂?shù)姆较蜻\行，日落西北，造成晝短夜長；且緯度越高，日出日落方位越偏北，晝越短；

冬至日，南、北半球的周日視軌跡情況是怎樣的呢？試分析。

對教師來說，借助學(xué)具和問題鏈，把難點交給學(xué)生去合作探究，這符合新課程的理念，可以作為公開課、創(chuàng)新課實驗。也可以提高學(xué)習(xí)效率，減輕老師負擔(dān)。學(xué)具需要反復(fù)使用，建議學(xué)生自己購買，便于使用保存。

學(xué)具獲得方法：在淘寶中搜索“店鋪”—輕松學(xué)好地理。

這個平面的天球儀，可以看作是傳統(tǒng)立體天球儀的簡化版本，它的優(yōu)點是小巧靈活，便宜方便，學(xué)生可以自主操作探究。

以下是三維太陽周日視運動交互動畫，是非常好的資源，但是不方便隨時使用，可以安排學(xué)生回家運用，或者教師上課展示，與學(xué)具的親自使用相結(jié)合效果很好。

三維太陽周日視運動交互動畫下載地址（電腦上安裝flash打開）