正午太阳高度研究论文

正午太阳高度的变化；昼夜长短的变化；四季的形成；五带的形成。[知识讲解] 一、地球公转的方向、轨道、周期 1、方向： 自西向东，从北极上空看，地球沿逆时针方向绕太阳运转。 2、轨道： 椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。 3、周期： 一个回归年=365 天 5 小时 48 分 46 秒，每年的 365 天是回归年的近似值，一年扔掉近 6 小时，故 4 年一润， 闰年为 366 天。 （太阳周年运动为参照） 1 恒星年=365 日 6 时 9 分 10 秒（以恒星为参照物） 3．地球公转速度 （1）公转角速度： 绕日公转一周 360°，需时一年，大致每日向东推进 1°。 （2）公转线速度： 平均每秒约为 30 千米。 （3）1 月初过近日点，7 月初过远日点。 地球在轨道上的位置有近日点、远日点之分。大约每年 1 月初过近日点，7 月初过远日点。日地距离的远近 对地球四季的变化并不重要，因为一年中日地距离最远是 1.52 亿千米，最近是 1.47 亿千米，这个变化引起一年 中全球得到太阳热能的极小值与极大值之间仅相差 7%。而由于太阳直射点的变化，南北半球各自所得太阳的热 能，最大可相差到 57%。可见，太阳直射点的位置是决定地球四季变化的重要原因。当地球过近日点时，太阳直 射南半球，南半球所获得的太阳热能超过北半球，因此，南半球正值夏季，北半球自然是处于冬季了。同样道理， 地球过远日点时， 太阳直射北半球， 北半球所获得的太阳热量超过南半球， 所以北半球为夏季， 南半球处于冬季。 此外，地球公转速度也有影响作用，地球过近日点时公转速度很快，过远日点时公转速度慢。 二、黄赤交角及其影响。 1、地球在公转过程中，有两个重要的特点： ①地球是斜着身子绕日公转的。因此，地球公转轨道平面（即黄道平面）同赤道平面不重合，它们之间的交 角就是黄赤交角。目前，黄赤交角是 23°26ˊ。 ②地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化。 而太阳与地球的相对位置随时在变， 这就引起了太阳直射点纬度 位置的周年变化。 2、黄道与地球的交点： 太阳直射点。此交点位于最北是夏至，最南为冬至，位于赤道为春秋分。 3．黄赤交角的影响： 由于黄赤交角的存在，并且地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化，因而，太阳直射点相应地在南北回归线 之间往返移动。 三、地球公转的地理意义 （1）引起正午太阳高度的变化 ①太阳光线对于地平面的交角，叫做太阳高度角，简称太阳高度（用 H 表示） 。同一时刻正午太阳高度由直 射点向南北两侧递减。因此，太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上，太阳 高度为 90°，在晨昏线上，太阳高度是 0°。 ②正午太阳高度变化的原因： 由于黄赤交角的存在，太阳直射点的南北移动，引起正午太阳高度的变化。 ③正午太阳高度的纬度变化规律： 正午太阳高度就是一日内最大的太阳高度，它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。 例：极昼的南北极为何冰雪不融呢？ （太阳高度角小，冰雪反射率大，冰层厚海拔高。 ） （2）昼夜长短随纬度和季节变化 地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线（圈） 。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的 存在，除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外，其它时间，每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧 两部分（赤道除外） 。地球自转一周，如果所经历的昼弧长，则白天长；夜弧长，则白昼短。昼夜长短随纬度和 季节变化的规律见下表： （3）四季更替 ①从天文四季： 夏季就是一年中白昼最长、正午太阳高度最高的季节。以 24 节气中的立春、立夏、立秋、立冬为起点。地 球在公转轨道上的运行会产生天气和季节的有规律变化，传统农业中农民依此进行农业生产，有如： “谷雨前后 种瓜点豆”的谚语。 黄赤交角是影响天文四季的直接原因。这是因为： 正午太阳高度随纬度分布是： 低纬大而高纬小，春秋二分，从赤道向两极递减；夏至日，从北回归线向南北两侧递减；冬至日，从南回归 线向南北两侧递减。随季节变化是：北回归线以北，夏至日前后正午太阳高度达最大值，冬至日前后达最小值。 南回归线以南则相反。南北回归线之间地带，太阳每年直射两次。 ②气候四季包含的月份。 春（3、4、5 月） 、夏（6、7、8 月） 、秋（9、10、11 月） 、冬（12、1、2 月） ③西方四季： 春分、夏至、秋分、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。 （4）五带划分： 以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。 热带： 南北回归线之间有太阳直射机会，接受太阳辐射最多。 温带：回归线与极圈之间，受热适中，四季明显。 寒带： 极圈与极点之间，太阳高度角低，有极昼、极夜现象

正午太阳高度越大，楼房影子越短，相邻两栋楼房间隔越小，如我国北方楼房间隔一般大于南方。为使太阳能热水器集热面最大程度地接受太阳光热，因考虑集热面与太阳光垂直，则热水器倾角与太阳高度角互余。要使阳光照进大门内的范围最大，雨棚宽度就取决于当地夏至日最大太阳高度。

地理教学中“知识负迁移”现象探析 知识的迁移也叫学习的迁移，心理学上把已获得的知识、情感和态度对后续学习活动的影响，或者后续学习活动对先前学习活动的影响称为学习迁移。学习之间的影响有促进和干扰之分，一种学习对另一种学习起促进作用的称为正迁移，如果起干扰或抑制作用的，称为负迁移。教学中，教师应遵循促进学习迁移的教学原则，尽量引导正迁移，减少或杜绝负迁移，促进学生对所学知识的理解与运用。 地理原理和地理规律是客观事物在人们头脑中的反映，是人们进行地理思维的基础。地理教学中知识正迁移有利于学生对知识的理解和把握，促进认知水平的提高，负迁移则会导致地理概念的混淆、地理规律理解上的偏差，严重影响学生地理思维能力的培养，分析问题、理解问题、解决问题能力的提高。 一、知识负迁移的表现及成因 地理教学实践表明，知识负迁移的产生，主要是由于学生不能准确地掌握地理概念和地理原理、理解地理规律，只注意知识的共同要素，忽视了它们之间的差别与联系，因而造成了知识的负迁移。 1、相关联的地理概念之间的干扰。 地理教学中有许多相关联的地理概念、地理原理和地理规律，它们之间既相互联系，又具有各自不同的本质属性，学生如果不加以理解和准确把握，正确区别相关概念、原理和规律，就会将它们之间的关系简单化，导致知识的负迁移。 例如，在讲解正午太阳高度和昼夜长短分布规律时，不注意正确区别其受太阳直射点移动产生的不同影响，极易产生错误的结论。受太阳直射点移动的影响，南北回归线之间均有太阳直射（正午太阳高度为90°）的机会，正午太阳高度以直射点为最大，向南向北逐渐减小，离直射点越近正午太阳高度越大；而昼夜长短的分布则主要是看直射点在哪一半球，太阳直射点在哪一半球，哪一半球就昼长夜短，且太阳直射点直射在北回归线，北半球所有地区昼就达全年最长，太阳直射点直射在南回归线，南半球所有地区昼就达全年最长。以6月22日为例，正午太阳高度达全年最大的区域为北回归线及其以北地区，达全年最小的区域为赤道以南地区，而当问及6月22日全球昼长达全年最长和最短的区域时，学生很容易受正午太阳高度分布规律的影响，错误地认为昼长达全年最长的区域为北回归线及其以北地区，昼长达全年最短的区域为赤道以南地区，导致判断的失误。实际上昼夜长短主要是以不同半球来说的，6月22日昼长达全年最长的区域应为赤道以北地区，昼长达全年最短的区域应为赤道以南地区。 2、无意识改变概念内涵外延所致。 学生在理解或实际运用地理原理、地理规律时，有时会不自觉地缩小或扩大概念的内涵，导致概念外延发生变化，因而造成错误的结果。 例如，临海型工业布局往往容易被理解成近海布局的工业类型，所以休斯顿、阿伯丁也被错误地认为是临海型工业布局，实际上临海型工业布局是像日本的福山、意大利的塔兰托这一种依靠海运条件进口原料或燃料、出口产品的工业布局类型；临空型工业布局也容易被理解为仅凭现代化的航空运输条件而发展起来的，实际上四通八达的高速交通运输系统也是临空型工业布局的有利条件，如日本九州南部和本州东北地区的临空型工业布局。 3、日常生活“经验”干扰所致。 学生生活在自然环境中，从大量的自然现象中获得了不少有关地理方面的感性认识，积累了许多的生活经验，这些经验或认识有基本正确的，也有与地理学的科学理论不相符的，是对事物非本质的认识，是与科学相悖的。 例如，在讲解地球公转轨道近日点、远日点出现的时间时，学生往往认为冬季气温低，地球位于公转轨道的远日点附近，夏季气温高，地球位于公转轨道的近日点附近，忽视了太阳高度角是影响太阳辐射强度的主要因素，出现了理解上的偏差。再如正常情况下，我国南方温度一般比北方温度高，夏季时，南方温度也会偏高一些，学生总会习惯的认为，南方温度高是因为南方太阳高度角大，昼长长，致使温度偏高，忽视了不同季节太阳高度的纬度分布和昼夜长短的纬度分布规律，产生了知识的负迁移。这些错误认识往往会妨碍学生建立正确的地理知识体系，影响学生地理认知水平的提高。心理学理论告诉我们，知觉具有恒常性，也就是说在知觉中，由于人们已有的知识和经验的参与，使知识往往并不随知觉条件的变化而变化。这些先入为主的错误认识一旦形成，则在头脑中根深蒂固地牢牢扎根，随时影响学生的正确判断。 4、字面理解带来的干扰。 我们在地理教学中经常会碰到这样的问题，有的地理事物或地理现象其名称与实质往往不相吻合，很容易造成歧义，稍不留意，就会形成错误的理解，十分不利于地理知识的把握。所以，在地理教学中要注意帮助学生弄清地理事物或地理现象的实质，切忌望文生义。 例如，在讲解内陆循环时，很多同学往往理解为内陆循环就是陆地内流区的水循环，认为塔里木盆地的水循环是内陆循环，长江中下游平原的水循环中就不包括内陆循环，其实不然。内陆循环是指降到大陆上的水一部分或全部通过陆面、水面蒸发和植物蒸腾形成水汽，被气流带到上空，冷却凝结形成降水，再降到陆地上的水循环。陆地内流区的水循环主要是内陆循环，降到内流区的水全部是来自内流区的蒸发而形成的水汽产生的降水；而陆地外流区的水循环既有海陆间循环，也有内陆循环，降到外流区的水有一部分是来自陆地本身的蒸发而产生的降水。所以，内陆循环发生在陆地内流区，也发生在陆地外流区，若不搞清地理概念的本质，仅仅从字面理解，很容易导致知识的负迁移。 5、常见“熟题”的干扰。 学生在学习中，通过老师讲、自己练等形式，积累了一定量的“经验题”，学生一旦遇到类似问题，便不假思索，以偏概全地分析问题，按原来形成的“熟路”解答和得出“答案”。 例如，受地球自转偏向力的影响，河流水流会发生偏向，北半球向右偏，南半球向左偏，这一规律在较为平直的河道能正常适用，但是若是较为弯曲的河道，就不能一概而论之了，这时就不能受思维定势的影响，要考虑弯曲河道水流对河岸的影响除受地转偏向力影响外，还要受到弯道离心力的作用，最后往往导致凹岸侵蚀，凸岸堆积。所以，地理学习中若不注意把握事物的本质特征，排除“熟题”的干扰，在相似中求不同，解题时很容易产生知识的负迁移，导致判断失误。 二、防止知识负迁移的对策 通过对这些思维障碍产生的原因和特点的深入探讨，便可在教学中通过与学生的信息交流，根据学生的认知规律，有的放矢地帮助学生避免或减少在学习中出现知识的负迁移，从而提高地理教学的实效，提高学生的学习效率。 1．激发认知冲突，杜绝负迁移。 所谓认知冲突，就是原始的认知结构与新现象之间无法包容的矛盾。比如，按照原始的认知结构，学生无法解释太阳风，无法解释正午太阳供给我们的热量最多等问题。于是，在学生的认知心理中就会产生主观与客观的差异与矛盾，也就是爆发了认知心理上的冲突。教师要帮助学生实现新旧认知结构的转换，当学生出现对问题的理解和解答有片面性时，老师可有意将之推向极端，以暴露出其中的谬误，从而在学生头脑中激发认知冲突。只有当学生的原始认知结构与新现象、新知识发生剧烈冲突，从而引起学生生疑、析疑和释疑的深刻的思索过程，才有可能促使学生放弃他曾深信不移的观念，接受一种全新的观念，实现由原始认知结构向新的认知结构的转换。一般来说，实现地理教学目标是以“提出问题，激发学生的认知冲突；思考问题，解决学生的认知矛盾；应用问题，实现学生的认知迁移”为主线展开的。可见，问题构成了教学的骨架。因此，设计的问题应该符合学生的认知规律，以设置悬念牢牢地抓住学生的注意；设计的问题还要体现地理知识结构，提出系列化的关键问题以利于知识之间的衔接，理清其中的内在联系。例如，在讲完高中地理“大气的热状况”内容后，通过设计以下问题来总结全文和设置悬念：大气的热量最根本来源是什么？它怎样使贴近地面大气增温的？其具体传输过程如何？大气水平运动的机制如何？通过这样的问题设计，既理清了教材各部分知识间的内在联系，又重点突出，环环相扣，还留有一定思考余地，激发了学生学习地理的兴趣。 激发认知冲突的关键在于先设法引出悖论，激发了认知冲突，然后再用事实和理论去否定它，从而澄清了错误，真正牢固树立起正确的概念。 2．引导日常观察，防止负迁移。 积极组织以学生为主体的观察实践活动，通过教师与学生的信息交流，准确把握学生中错误观念产生的原因与特点，根据学生的认知规律，有的放矢，精心选择具有针对性的、对学生有强烈震撼的现象，使教材上的知识具体化、形象化，这样可有效地防止知识的负迁移。学生在观察中不断发现问题、分析问题、解决问题，大大地促进了学生对地理知识、地理原理的理解，提高了整体认识水平。所以我们在地理教学中要有意识的引导学生多观察、多思考、多动手，如有计划地组织学生进行月相的观察、日出日落方位的研究、夏季雷雨前池塘鱼类活动观察等活动，也可以组织学生调查当地的人口、环境、经济发展等，写考察报告或社会调查报告，并进行分析、评价，为家乡建设献计献策。这些都可以给学生创设一个观察、思考的广阔空间，从而不断培养学生发现分析问题、解决问题的能力，形成正确认识，有效地解决教材中的难点。 3、运用对比分析，减少负迁移。 心理学研究表明：对比抗干扰，加强对易混知识的比较，找准分化点，有利于排除干扰，加深对某些相关概念的认识和理解，使易混知识在学生头脑中彻底分化。对比分析的方法有：相似对比法，新旧对比法，系统对比法，正反对比法，正误对比法，结果对比法等等。在教学中，教师应根据不同的情况采用一种或几种或几种方法交叉进行。例如，在区别“大陆性气候和海洋性气候”时，就可采用对比分析加深学生的理解。 气温年日较差 年降水量 最热月（北半球） 最冷月（北半球） 大陆性气候 大 少 7月 1月 海洋性气候 小 多 8月 2月 其他如热带草原气候与热带季风气候、气旋与反气旋，雨岛效应、热岛效应、绿岛效应、湖泊效应、温室效应和阳伞效应，云和雨的形成等等，他们之间既有差别，又有相似。正确地引导学生对这类知识进行分析、对比，可以帮助学生准确地把握地理知识，提高辨析能力。 教学中注意新旧知识异同的比较，通过对比，能透过表面现象，看清不同的地理事物的本质。在对比过程中，学生始终处于主动积极、探索进取状态，形成有意注意，促成思维交锋，这样对完善旧知识，自觉完成从旧知识到新知识的迁移，巩固新知识，都产生了积极的影响。 4、注重习题教学，克服负迁移。 一旦学生对地理概念和规律的理解程度不深不透，教师可在布置地理练习时，有意选编一些容易使学生做错的题目，从而使学生“吃一堑，长一智”，达到事半功倍的效果。例如：对于一些可从多角度思考的地理问题，要从整体上把握，注意发散思维的训练。解题中注重加强一因多果、一果多因问题的研究，充分利用一题多变、一题多解，训练解题思路，研究各种可能造成知识负迁移的因素，促进地理概念、地理原理、地理规律的理解。如给出一组等值线图，我们可以从多个方面变换条件，进行思维训练：①假定为等高线图，判断山脊、山谷；②假定为等压线图，判断高压脊、低压槽；③假定为等温线图，判断是何种洋流影响所致，或是何种地形影响所致④假定为等降水量线图、等震线图等等。设计日照图判读、等值线图判读、气候类型判断、热点问题等专题练习，强化解题技能。教师通过设计多种形式的练习，从不同的角度——顺向的、逆向的、发散的、综合的来巩固知识，帮助学生克服思维定势的消极影响，有利于防止或消除知识的负迁移。 教学实践证明，知识间的干扰虽然是多种多样的，但只要我们掌握知识的迁移规律，采取适当的措施，积极地从多方面多途径去防止和消除知识的负迁移，帮助学生减少学习中的错误，促进知识的正迁移，定会促进学生良好思维品质的形成，提高综合素质，不断培养学生分析问题、解决问题的能力，形成正确的认识。

城市热岛效应，通俗地讲就是城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的这种现象。在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6℃甚至更高，形成高强度的热岛。 那么，城市热岛是怎么形成的呢？或者说是什么原因导致了城市热岛呢？城市热岛的形成，显然是与城市化的发展密不可分的，其形成的直接原因有以下四个： 首先，是城市下垫面（大气底部与地表的接触面）特性的影响。城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面的温度明显高于自然下垫面。比如夏天里，草坪温度32℃、树冠温度30℃的时候，水泥地面的温度可以达到57℃，柏油马路的温度更高达63℃，这些高温物体形成巨大的热源，烘烤着周围的大气和我们的生活环境，怎么能不热呢？ 第二个主要原因是城市大气污染。城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等，这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的温室效应，引起大气的进一步升温。 第三个主要原因是人工热源的影响。工厂、机动车、居民生活等，燃烧各种燃料、消耗大量能源，无数个火炉在燃烧，都在排放热量！ 第四个原因是，城市里的自然下垫面减少了。城市的建筑、广场、道路等等大量增加，绿地、水体等自然因素相应减少，放热的多了，吸热的少了，缓解热岛效应的能力就被削弱了。