高中地理综合实践活动设计

高中地理综合实践活动设计：学校经纬度测量

一、活动目的

此次活动的教学设计旨在培养学生的科学探究精神、合作精神和动手实践的操作能力，体验科学探究的艰辛和成就感，提高科学素养。

通过对学校经纬度的测量，掌握太阳高度的变化规律，培养地理观测能力和时间能力，并且可进一步理解正午太阳高度、地方时差的含义及其计算方法，培养学生的地理思维能力和地理计算能力。

二、活动内容

依据杆影法和正午太阳高度的计算公式，测量出学校的地理纬度；依据地方时差和经度差的对应关系，测算学校的地理经度。

三、理论依据

1、测量纬度（杆影法）：太阳直射点在一年之中会作有规律的周期运动，在这过程中各地的正午太阳高度也会随着发生变化，而当地的正午太阳高度不仅与太阳直射点的纬度有关，与当地的纬度也有直接关系。

各小组确定好标杆并且量出标杆长度L1（大致1m左右），先通过早上6点日出时的杆影确定方向坐标，接着在中午时标杆的影子与所画的正北线重合时（即石狮当地地方时为十二点时），量出标杆影子L2，利用数学公式计算出石狮当日的正午太阳高度角H，再通过已知该日（秋分日）前后太阳直射纬度——赤道（0°），最后利用公式（H=90°—纬度差）求出学校的纬度δ。

2、测量经度（时差法）：由于地球自西向东自转，在同纬度地区，相对位置偏东的地区的时刻要早一些。因经度而不同的时刻，统称为地方时，经度每隔15°，地方时相差一小时；经度每隔1°，地方时相差4分钟；经度每隔1′，地方时相差4秒钟，经度上的微小差别，都能造成相应的地方时差。

确定好标杆的正北方向之后，当北京时间12时后（通过校正后的手表或收音机确定），按下秒表；当杆影和正北方向重合时停止秒表，记录北京时间正午十二点到学校地方时十二点的时间差ΔT（由于石狮经度比北京时间所在经线（120°E）偏西，因此北京时间正午十二点之后再过一小段时间，才到石狮当地地方时的十二点），最后通过所得时间差换算经度差，得出学校经度Φ（该地经度=120°E-ΔT/4min）

四、活动准备

1、人员准备

将班级进行分组，每组6-7人。

2、器材准备

标杆、皮尺或拉尺、手表（与北京时间校准）、计算器、粉笔、实验记录本、相机等记录媒体。

3、天气情况

秋分日前后，天气晴朗（正午十二点时立竿见影）。

五、活动过程

某秋分日前后，天气晴朗，学校高一年级的同学们在中午放学后到学校校标周围的操场进行“学校经纬度测量实验”的地理课外测量活动。

①取一根长度约1m的标杆，找一块水平地面，将圆杆垂直竖立在地面上，量出标杆长度L1；

②通过早上6点日出时的杆影确定方向坐标；

③当北京时间12时后（通过校正后的手表或收音机确定），按下秒表；

④当杆影和正北方向重合时停止秒表，记录北京时间正午十二点到本地地方时十二点的时间差ΔT，量出标杆影子L2；

⑤利用数学公式计算出石狮当日的正午太阳高度角H，再通过已知该日（秋分日）前后太阳直射纬度——赤道（0°），利用公式（H=90°—纬度差）求出学校的纬度δ；

⑥通过所得时间差换算经度差，得出学校的经度Φ（校园经度=120°E-ΔT/4min）。

六、实验结果

实际测量的结果各组平均值与GPS卫星测得校园经纬度一般存在一定的误差，但作为使用简单工具测量的结果还是可以接受的。

七、实验可能遇到的问题

1、实验的器材不够精确：如皮尺、拉尺易偏移，存在微小误差，测量的标杆太粗或者不够垂直等；

2、实验人员经验不足，准备不充分，分工不明确等。

八、实验改进建议

1、使用较精确的仪器，用更精确的指北针确定正北方向

2、使用更好的方法确定正北方向：如提前一天以需测标杆为圆心画一个圆，根据太阳照射标杆的轨迹路径与该圆的两个交点的中点与标杆的连线确定正北方向。

九、小结

在此次地理实践活动中，结果并不是最重要的，重要的是同学们在活动中把学到的地理原理和知识应用到实际中，不仅可以巩固所学内容，更培养了学生的学习兴趣、提高实践能力和小组合作能力，取得了很好的效果，这样的课外活动还应推广到日常的教学中去。

这样的实验可以加深同学们对课本知识的理解，增加他们对地理学科的兴趣，认识到地理不仅是在课堂学习知识，也可是在生活随处可以学习的。多动手多动脑，从实际操作中更深层的理解了课内的知识，使同学们在课堂上所学的知识都在这次动手操作中得到应用，真正得到“学以致用”。