多视角图解地球运动
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（莆田第五中学，福建 莆田 351100）
摘要：通过多个视角中心，对不同视角地球光照图进行解读，探究规律．研究发现，多视角下的 地球光照图图式新颖，空间立体感强；图解的地理信息丰富且具体形象；地理规律的图解过程实 质是规律的再现过程．这对地理空间和抽象思维的培养以及地图思维能力的提高有明显的帮助． 关键词：视角；地球光照图；地球运动 中图分类号：P183.3 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2015.08.014
1 多视角下地球光照图
1.1 赤道为中心侧视图 以赤道为视角中心观察地球光照情况（见图 1a） ，即以 O1，O2，A1 和 A2 为中心的侧视图．其中，O1 是赤道与晨线的交点，O2 是赤道与昏线的交点，该晨昏线上的两点正分别经历日出、日落现象，而赤道终 年昼夜平分，因此 O1 和 O2 所在经线地方时分别为 6 时和 18 时．
The multi-perspective diagram of earth movement
HUANG Qun-shan
（No.5 Middle School of Putian，Putian 351100，China）
Abstract： Through multiple angle of view center， there are many interpretations of different angle of view of the earth light figure，to probe law．The result show that，based on different angle of view of the earth light figure，the picture is novelty and extensity，geographic information is rich and concrete，the process of diagrammatizing geographical laws is reproduction of rule．It's a great help to improving the cultivation of geographic space，abstract thinking and thinking map． Key words：angle of view；the earth light figure；earth movement 在当前课程改革背景下，课程标准强调的不仅是对知识的掌握，更注重思维能力的培养．地球运动知 识模块既是地理学科学习的重点，又是一大难点．重点体现在其知识面广，且思维量大；难点体现为空间 [1] [2] 概念 和抽象规律 的特殊性， 这就要求学生要充分发挥空间想象和抽象思维能力． 近些年地理高考试题中， [3] [4] 图式的呈现比较新颖 ， “一图多用”和“无图考图”成为趋势 ，读图能力的培养迫在眉睫．多视角观察 [5] 地球光照情况显得十分必要，这有助于培养、变换视觉思维角度 ，提高地图思维能力，从而辅助于规律 的理解． 本文立足于北半球夏至日地球光照侧视图（见图 1a，阴影为黑夜，下同） ，从不同视角中心勾绘不同 视角的地球光照图，旨在强化空间想象、抽象思维，提高读图、懂图、析图和用图的能力．
2 地理规律的有效图解
太阳直射点年内回归运动引起全球各地昼长及正午太阳高度（H）发生变化，具体表现为时空两方面 [6] 变化．根据变化规律，建构个体的理解 ，昼长、正午太阳高度随纬度变化和不同纬度昼长及正午太阳高 度时间变化的折线图见图 2~5．图 2~5 形象、直观地再现了地理规律，有效辅助于地理学习．
3 结论
从不同视角中心勾绘地球光照图，对不同视角地球光照图进行解读，探究规律．研究发现，多视角下 的地球光照图，图式新颖，空间立体感强，利于地球空间概念的构建，空间思维得到锻炼；图解的地理信 息丰富且具体形象，利于抽象规律的具体化，抽象思维得到培养；地理规律的图解过程，深化了对地球运 动意义的理解，提高了地图思维能力． 参考文献：
第 35 卷 第 8 期 2015 年 8月
高 师 理 科 学 刊 Journal of Science of Teachers′College and University
Vol. 35 No.8 Aug. 2015
文章编号：1007-9831（2015）08-0050-03
多视角图解地球运动
黄群山
[1] [2] [3] [4] [5] [6] 覃纯乐．运用图示技巧处理高中地理教学中的难点[J]．地理教学，2012（17） ：18 陈立新．太阳直射点周年移动规律的分析与应用技巧[J]．地理教学，2012（13） ：25 沈朝伟．百图齐放，殊图同归——例谈高效地理复习中的“多图一用”[J]．地理教学，2014（5） ：51 陈静．品“地球运动”高考试题，析命题趋势——以福建省自主命题五年试题为例[J]．地理教学，2013（18） ：51 金卫东．转化图形巧解试题[J]．地理教学，2014（5） ：55 周雪忠．在模拟演示中探究昼夜长短变化规律——对“昼夜长短”一课教学的评析[J]．地理教学，2014（5） ： 35 卷
图 2 昼长随纬度变化
图 3 昼长随时间变化
图 4 正午太阳高度 随纬度变化
图 5 正午太阳高度 随时间变化
2.1 昼长时空变化 图 2 中，a，b，c，d，e 这 5 条折线代表不同日期昼长随纬度的变化，借助折线变化特点对地理规律 再分析与归纳．其中，折线 a 斜率为 0，说明全球各地昼长相等，即为两分节气；b 线中，在 66°34′N~90°N 范围内昼长皆为 24 h（即出现极昼现象） ，而 66°34′S~90°S 范围内昼长皆为 0 h（即出现极夜现象） ，因此 推断 b 为夏至日（北半球节气，下同） ；折线 c 变化特点恰恰与 b 相反，即 66°34′N~90°N 范围内出现极夜， 66°34′S~90°S 范围内出现极昼，说明 c 代表冬至日；d 线中，北极点附近地区昼长皆为 0 h，为极夜区分布 范围，说明为北半球夏半年，而 e 线特点则与 d 相反，为冬半年．另外，比较同一纬度二至日昼长差异， 发现较高纬度地区昼长年变化幅度较大，其中寒带范围内幅度达 24 h，而赤道为 0 h． 图 3 中，a，b，c，d，e，f 这 6 条折线代表不同纬度昼长随时间的变化．折线 a 反映出该地一年内昼 长恒等于 12 h，变化幅度为 0 h，为赤道；b 线仅夏至日昼长达 24 h，冬至日昼长为 0 h，即极昼和极夜时 间长各 1 天，为 66°34′N 纬线，而 e 情况与 b 相反，为 66°34′S 纬线；c 线夏半年昼长夜短且无极昼现象， 为 0°~66°34′N 范围内的纬线，而 f 线与 c 线相反，夏半年昼短夜长且无极夜现象，为 0°~66°34′S 范围内的 纬线；d 线夏至日前后昼长皆为 24 h，说明极昼现象时间比较长，为北半球寒带范围．另外，当 c，f 两纬 度相同，则线段 OA 与 OB 数值之和为 24． 2.2 正午太阳高度时空变化 图 4 中，a，b，c，d，e 这 5 条折线代表不同日期 H 大小随纬度的变化，H 大小极值点成为日期判断 的重要依据．折线 a，b，c，d，e 中 H 极大值皆为 90°，说明该点所在纬度当天正午被太阳直射，根据太 阳直射点的纬度信息推断日期等规律． 图 5 中， a， b， c， d 这 4 条折线代表不同纬度 H 大小的年内变化． 同 样，折线极值点成为解图的关键．a 线揭示出两分日 H 均达到 90°，说明两分日被太阳直射，为赤道；b 线 仅夏至日 H 达 90°，说明所在纬度当地正午被太阳垂直照射，为 23°26′N；c 线夏至日 H 达一年中最大且小 于 90°，由此推断纬度在 23°26′N 纬线以北，同时冬至日 H 为 0°，说明为极夜区切点，即北极圈；d 线两 分时 H 为 0°且夏至日 H 达一年中最大，为北极点．另外，根据 a，b，c，d 四地纬度大小和 H 年内变化， 可以推断全球各温度带 H 年内变化幅度（ H ）大小．结果表明，热带和寒带 H 均介在 23°26′~46°52′之 间，而温带恒等于 46°52′，同时反映出 H 由温带范围向南北两侧递减．
收稿日期：2015-05-15 作者简介：黄群山（1987-） ，男，福建莆田人，中学二级教师，主要从事地理学研究．E-mail：hqs813@
第8期
黄群山： 多视角图解地球运动
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图 1 北半球夏至日地球光照图 图 1b 和图 1c 是以赤道上昼弧和夜弧中点为中心的侧视图，其中 A1 为赤道昼弧中点，说明 A1 正处于 白天中点时刻，其所在经线地方时为 12 时，而 A2 为赤道夜弧中点，正值黑夜中点时刻，其所在经线地方 时为 0 时．由于视角中心差异，图 1b 和图 1c 昼夜范围差异明显，图 1b 中夜半球范围明显大于昼半球，图 1c 则相反；点 C1 和 D2 分别为极昼、极夜区切点，地方时分别为 0 时和 12 时．视觉思维具有丰富的创造力， 对图 1b 和图 1c 进行变形投影，绘制出投影柱状图（见图 1d 和图 1e） ，能显示出地球光照图的全部，丰富 了地理信息． 1.2 极点俯视图 极点俯视图（图 1f）要抓住“三点一线”作为地球运动解题的突破口， “三点”即赤道的晨点（O1） 、 昏点（O2）和切点（C1 或 D2） ， “一线”即晨昏线．关于晨昏线的判断，步骤大致为： （1）确定地球自转方 向； （2）确定切点（晨昏圈上纬度的最高点，如 C1） ，即确定晨昏线分界点； （3）顺着自转方向，根据昼 夜过渡情况进而加以判断． 1.3 斜俯视图 地球光照图会随观察者视角中心的移动而不断变化，生成多角度视图，为视觉思维的创新创造了可 能．图 1g~图 1j 视角中心比较特殊，视图视觉效果差异明显，主要表现在昼夜范围大小以及经纬线的投影 变形．图 1g 视角中心在太阳直射点 B1 上，视角范围内皆为白昼；图 1h 视角中心在点 B2（直射点 B1 对跖 点） ，视角范围内皆为黑夜；而图 1i 和图 1j 视角中心点分别是极昼、极夜区切点，因此昼夜范围各占一半． 针对 4 种斜俯视图，如何有效解读地理信息成为问题的焦点．要正确解读信息，关键在于抓住“五点 两线” ． （1） “五点” ．基于完整的视图呈正圆形状，画出两条相垂直的直径辅助线，辅助线与圆弧四交点和 视图中心点组成“五点” ． “五点”地理信息的解读成为解题的关键，其中 O1，O2 为赤道的晨昏点，地方时 分别为 6，18 时；C1，D2 为极昼、极夜区切点，地方时分别为 0，12 时；B1，B2 分别为太阳直射点和其对 跖点，由此容易得出与其相关的地理信息． （2） “两线” ，即晨昏线与切点纬线．图 1g 和图 1h 中晨昏圈即 正圆圆弧全部，C1，D2 两点是其分界点，弧 C1O2D2 和弧 C1O1D2 分别为昏线和晨线；图 1i 中弧 O1C1O2 为晨昏 圈的一半， 弧 O1C1 和弧 O2C1 分别为晨线和昏线； 图 1j 中弧 O1D2O2 为晨昏圈， 弧 O1D2 和弧 O2D2 分别为晨线、 昏线．另外，图 1i 和图 1j 中心点（C1，D2）恰好是极昼极夜区切点，参照与极点相对位置关系勾绘切点所 在的纬线圈并且辅以若干经纬线，视图的空间效果得到体现．
摘要：通过多个视角中心，对不同视角地球光照图进行解读，探究规律．研究发现，多视角下的 地球光照图图式新颖，空间立体感强；图解的地理信息丰富且具体形象；地理规律的图解过程实 质是规律的再现过程．这对地理空间和抽象思维的培养以及地图思维能力的提高有明显的帮助． 关键词：视角；地球光照图；地球运动 中图分类号：P183.3 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2015.08.014
1 多视角下地球光照图
1.1 赤道为中心侧视图 以赤道为视角中心观察地球光照情况（见图 1a） ，即以 O1，O2，A1 和 A2 为中心的侧视图．其中，O1 是赤道与晨线的交点，O2 是赤道与昏线的交点，该晨昏线上的两点正分别经历日出、日落现象，而赤道终 年昼夜平分，因此 O1 和 O2 所在经线地方时分别为 6 时和 18 时．
The multi-perspective diagram of earth movement
HUANG Qun-shan
（No.5 Middle School of Putian，Putian 351100，China）
Abstract： Through multiple angle of view center， there are many interpretations of different angle of view of the earth light figure，to probe law．The result show that，based on different angle of view of the earth light figure，the picture is novelty and extensity，geographic information is rich and concrete，the process of diagrammatizing geographical laws is reproduction of rule．It's a great help to improving the cultivation of geographic space，abstract thinking and thinking map． Key words：angle of view；the earth light figure；earth movement 在当前课程改革背景下，课程标准强调的不仅是对知识的掌握，更注重思维能力的培养．地球运动知 识模块既是地理学科学习的重点，又是一大难点．重点体现在其知识面广，且思维量大；难点体现为空间 [1] [2] 概念 和抽象规律 的特殊性， 这就要求学生要充分发挥空间想象和抽象思维能力． 近些年地理高考试题中， [3] [4] 图式的呈现比较新颖 ， “一图多用”和“无图考图”成为趋势 ，读图能力的培养迫在眉睫．多视角观察 [5] 地球光照情况显得十分必要，这有助于培养、变换视觉思维角度 ，提高地图思维能力，从而辅助于规律 的理解． 本文立足于北半球夏至日地球光照侧视图（见图 1a，阴影为黑夜，下同） ，从不同视角中心勾绘不同 视角的地球光照图，旨在强化空间想象、抽象思维，提高读图、懂图、析图和用图的能力．
2 地理规律的有效图解
太阳直射点年内回归运动引起全球各地昼长及正午太阳高度（H）发生变化，具体表现为时空两方面 [6] 变化．根据变化规律，建构个体的理解 ，昼长、正午太阳高度随纬度变化和不同纬度昼长及正午太阳高 度时间变化的折线图见图 2~5．图 2~5 形象、直观地再现了地理规律，有效辅助于地理学习．
3 结论
从不同视角中心勾绘地球光照图，对不同视角地球光照图进行解读，探究规律．研究发现，多视角下 的地球光照图，图式新颖，空间立体感强，利于地球空间概念的构建，空间思维得到锻炼；图解的地理信 息丰富且具体形象，利于抽象规律的具体化，抽象思维得到培养；地理规律的图解过程，深化了对地球运 动意义的理解，提高了地图思维能力． 参考文献：
第 35 卷 第 8 期 2015 年 8月
高 师 理 科 学 刊 Journal of Science of Teachers′College and University
Vol. 35 No.8 Aug. 2015
文章编号：1007-9831（2015）08-0050-03
多视角图解地球运动
黄群山
[1] [2] [3] [4] [5] [6] 覃纯乐．运用图示技巧处理高中地理教学中的难点[J]．地理教学，2012（17） ：18 陈立新．太阳直射点周年移动规律的分析与应用技巧[J]．地理教学，2012（13） ：25 沈朝伟．百图齐放，殊图同归——例谈高效地理复习中的“多图一用”[J]．地理教学，2014（5） ：51 陈静．品“地球运动”高考试题，析命题趋势——以福建省自主命题五年试题为例[J]．地理教学，2013（18） ：51 金卫东．转化图形巧解试题[J]．地理教学，2014（5） ：55 周雪忠．在模拟演示中探究昼夜长短变化规律——对“昼夜长短”一课教学的评析[J]．地理教学，2014（5） ： 35 卷
图 2 昼长随纬度变化
图 3 昼长随时间变化
图 4 正午太阳高度 随纬度变化
图 5 正午太阳高度 随时间变化
2.1 昼长时空变化 图 2 中，a，b，c，d，e 这 5 条折线代表不同日期昼长随纬度的变化，借助折线变化特点对地理规律 再分析与归纳．其中，折线 a 斜率为 0，说明全球各地昼长相等，即为两分节气；b 线中，在 66°34′N~90°N 范围内昼长皆为 24 h（即出现极昼现象） ，而 66°34′S~90°S 范围内昼长皆为 0 h（即出现极夜现象） ，因此 推断 b 为夏至日（北半球节气，下同） ；折线 c 变化特点恰恰与 b 相反，即 66°34′N~90°N 范围内出现极夜， 66°34′S~90°S 范围内出现极昼，说明 c 代表冬至日；d 线中，北极点附近地区昼长皆为 0 h，为极夜区分布 范围，说明为北半球夏半年，而 e 线特点则与 d 相反，为冬半年．另外，比较同一纬度二至日昼长差异， 发现较高纬度地区昼长年变化幅度较大，其中寒带范围内幅度达 24 h，而赤道为 0 h． 图 3 中，a，b，c，d，e，f 这 6 条折线代表不同纬度昼长随时间的变化．折线 a 反映出该地一年内昼 长恒等于 12 h，变化幅度为 0 h，为赤道；b 线仅夏至日昼长达 24 h，冬至日昼长为 0 h，即极昼和极夜时 间长各 1 天，为 66°34′N 纬线，而 e 情况与 b 相反，为 66°34′S 纬线；c 线夏半年昼长夜短且无极昼现象， 为 0°~66°34′N 范围内的纬线，而 f 线与 c 线相反，夏半年昼短夜长且无极夜现象，为 0°~66°34′S 范围内的 纬线；d 线夏至日前后昼长皆为 24 h，说明极昼现象时间比较长，为北半球寒带范围．另外，当 c，f 两纬 度相同，则线段 OA 与 OB 数值之和为 24． 2.2 正午太阳高度时空变化 图 4 中，a，b，c，d，e 这 5 条折线代表不同日期 H 大小随纬度的变化，H 大小极值点成为日期判断 的重要依据．折线 a，b，c，d，e 中 H 极大值皆为 90°，说明该点所在纬度当天正午被太阳直射，根据太 阳直射点的纬度信息推断日期等规律． 图 5 中， a， b， c， d 这 4 条折线代表不同纬度 H 大小的年内变化． 同 样，折线极值点成为解图的关键．a 线揭示出两分日 H 均达到 90°，说明两分日被太阳直射，为赤道；b 线 仅夏至日 H 达 90°，说明所在纬度当地正午被太阳垂直照射，为 23°26′N；c 线夏至日 H 达一年中最大且小 于 90°，由此推断纬度在 23°26′N 纬线以北，同时冬至日 H 为 0°，说明为极夜区切点，即北极圈；d 线两 分时 H 为 0°且夏至日 H 达一年中最大，为北极点．另外，根据 a，b，c，d 四地纬度大小和 H 年内变化， 可以推断全球各温度带 H 年内变化幅度（ H ）大小．结果表明，热带和寒带 H 均介在 23°26′~46°52′之 间，而温带恒等于 46°52′，同时反映出 H 由温带范围向南北两侧递减．
收稿日期：2015-05-15 作者简介：黄群山（1987-） ，男，福建莆田人，中学二级教师，主要从事地理学研究．E-mail：hqs813@
第8期
黄群山： 多视角图解地球运动
51
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图 1 北半球夏至日地球光照图 图 1b 和图 1c 是以赤道上昼弧和夜弧中点为中心的侧视图，其中 A1 为赤道昼弧中点，说明 A1 正处于 白天中点时刻，其所在经线地方时为 12 时，而 A2 为赤道夜弧中点，正值黑夜中点时刻，其所在经线地方 时为 0 时．由于视角中心差异，图 1b 和图 1c 昼夜范围差异明显，图 1b 中夜半球范围明显大于昼半球，图 1c 则相反；点 C1 和 D2 分别为极昼、极夜区切点，地方时分别为 0 时和 12 时．视觉思维具有丰富的创造力， 对图 1b 和图 1c 进行变形投影，绘制出投影柱状图（见图 1d 和图 1e） ，能显示出地球光照图的全部，丰富 了地理信息． 1.2 极点俯视图 极点俯视图（图 1f）要抓住“三点一线”作为地球运动解题的突破口， “三点”即赤道的晨点（O1） 、 昏点（O2）和切点（C1 或 D2） ， “一线”即晨昏线．关于晨昏线的判断，步骤大致为： （1）确定地球自转方 向； （2）确定切点（晨昏圈上纬度的最高点，如 C1） ，即确定晨昏线分界点； （3）顺着自转方向，根据昼 夜过渡情况进而加以判断． 1.3 斜俯视图 地球光照图会随观察者视角中心的移动而不断变化，生成多角度视图，为视觉思维的创新创造了可 能．图 1g~图 1j 视角中心比较特殊，视图视觉效果差异明显，主要表现在昼夜范围大小以及经纬线的投影 变形．图 1g 视角中心在太阳直射点 B1 上，视角范围内皆为白昼；图 1h 视角中心在点 B2（直射点 B1 对跖 点） ，视角范围内皆为黑夜；而图 1i 和图 1j 视角中心点分别是极昼、极夜区切点，因此昼夜范围各占一半． 针对 4 种斜俯视图，如何有效解读地理信息成为问题的焦点．要正确解读信息，关键在于抓住“五点 两线” ． （1） “五点” ．基于完整的视图呈正圆形状，画出两条相垂直的直径辅助线，辅助线与圆弧四交点和 视图中心点组成“五点” ． “五点”地理信息的解读成为解题的关键，其中 O1，O2 为赤道的晨昏点，地方时 分别为 6，18 时；C1，D2 为极昼、极夜区切点，地方时分别为 0，12 时；B1，B2 分别为太阳直射点和其对 跖点，由此容易得出与其相关的地理信息． （2） “两线” ，即晨昏线与切点纬线．图 1g 和图 1h 中晨昏圈即 正圆圆弧全部，C1，D2 两点是其分界点，弧 C1O2D2 和弧 C1O1D2 分别为昏线和晨线；图 1i 中弧 O1C1O2 为晨昏 圈的一半， 弧 O1C1 和弧 O2C1 分别为晨线和昏线； 图 1j 中弧 O1D2O2 为晨昏圈， 弧 O1D2 和弧 O2D2 分别为晨线、 昏线．另外，图 1i 和图 1j 中心点（C1，D2）恰好是极昼极夜区切点，参照与极点相对位置关系勾绘切点所 在的纬线圈并且辅以若干经纬线，视图的空间效果得到体现．
