太阳高度测量教案

1、正午太阳高度的测量与实际应用一 课程目的新课程设计的基本理念中特别重视对地问题的探究，倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动。实践活动可以培养学生的创新能力、分析判断能力和实践动手能力，切实体现素质教育的理念。二 设计依据1让学生在测量某地某日的正午太阳高度的活动中，进一步体会正午太阳高度的变化规律。2通过圭表的理论研究和实地制作，培养学生的创新精神、探索精神和实践能力。3通过研究两幢楼之间的间距与地理纬度的关系，培养学生科学的研究和学习态度。4通过小组合作学习，培养学生互助协作的团队精神和社交能力、提高综合素质。三 设计思路1成立

2、活动研究小组，明确活动任务、活动背景、活动意义、活动步骤、研究内容、研究方法、研究成果展示方法等，小组讨论分工合作，责任到人。2资料的收集与整理，活动记录表设计。3设计测量的方案。4实验器材的准备：杆：一定要直，有一定分量，不能被风吹动摇摆。最好准备一个重物悬挂在绳子上，检验杆子是否立的竖直。表：提前在中央电视台对准时间，精确到秒。尺：能够测量2米以上，刻度精确到毫米。绳子：用来画圆弧。粉笔：地面标记。计算器：能够计算反三角函数5实地测量。6数据的整理与分析，分析数据存在差距的原因。7完成实践活动报告。四 教学过程本堂课是建立在充足的课前准备基础上，包括资料查询、方法研究、器材准备等一系列活动

3、。【教室教学现场】课程导入：我们通过查询地图可以知道一个地方的地理坐标，当我们想知道自己的所在的地理位置时可以借助GPS信号接收机来获取，但假如我们没有精确的地图和现代化的技术装备我们如何利用我们日常生活中的一些简单工具来获取比较精确的地理坐标呢？学生讨论。结论：可以利用该地地方时12时与北京时间的时差计算出该地的经度。如何确定地方时12时，就是找到当天物体影子最短的时刻。只要用测量的方法测出该地的正午太阳高度，再查出当日太阳直射的地理纬度，就可以计算出该地的地理纬度。学习原理：教师：（投影）【室外教学现场】活动一利用正午太阳高度测量计算当地的地理经纬度步骤： 于夏至日前一天，选定一处开阔的地

4、方将杆竖直立于地面，在正午之前大约两小时，记录时刻tl,画出杆影，并以杆影长为半径画出一段圆弧。 在正午之后大约两小时前观测杆影的顶点，当顶点再次与圆弧重合时，记下杆影位置，并记录时间t2,做两次杆影的角平分线，该线就是当地的经线，即指示正南正北方向。（以上两步为前一日准备活动：目的是找到正北方向。） 在夏至日时，在正午前观测杆影，当杆影与角平分线重合时，记录杆影顶点位置，和北京时间，测出杆长和影长，并计算当日正午太阳高度。实验记录表一：地理坐标计算表数据测量时间（北京时间）杆长L(cm)影长l(cm)正午太阳高度(H)(H=arctgL/l)11时57分48秒20029.581°3

5、5结论经度120°33纬度31°51（注：本表格中数据均为参考值）数据存在误差的可能分析：（每个小组自己分析） 今年夏至准确时间为21日13时46分，此时太阳直射点还没有到达最北点。而我们的计算是以直射在最北点来计算的。 杆影与经线的重合度问题，有的可能是在没有完全重合时测量的，可能测量的时间提前或者推后了。 杆子可能并不完全垂直于水平地面，还有可能地面并不水平。 测量的精度问题。（注：本表格中数据均为参考值）活动二研究两幢楼之间的间距与地理纬度的关系学生收集楼间距的资料：物权法第八十九条明确规定：“建造建筑物，不得违反国家有关工程建设标准，妨碍相邻建筑物的通风、采光和日照

6、。”在现代化的大都市中，高层住宅已成为了人们最主要的住房形式，而住房的楼间距直接影响到了住户的采光，尤其是底层住户的采光条件。一年之中太阳的高度在冬至日这一天是最小的，而且太阳照射的时间在冬至日这一天是最短的。所以，只要保证在冬至日这一天能有充足的阳光照射，便可以保证全年都有比较充足的阳光照射。d冬至心rA前后楼L*L楼士','冬至-夏至春分/秋分NOC结论一：楼间距与楼高的关系我校一年中最小的正午太阳高度应为冬至日时的正午太阳高度。因此合理楼间距0C二LctgH（0C:楼间距L:楼高H:冬至日的正午太阳高度）实地量取我校南北教学楼的高度和楼间距。并计算理论楼间距，讨论是否合理

7、结论二：楼间距与地理纬度的关系楼间距0C二LctgH,H=90°-（e+23°26'）得到楼间距0C=Lxctg（66°34'-0）即在纬度（南北几圈之外）越高楼间距应越大。学生还可以研究怎样即保证合理的楼间距，有充分利用土地资源：还可采用以下方法：建楼时可以高低相间分布，前楼建楼时避免正南正比，让楼的走向与的高度比后楼高。经线成一定夹角，这样可以保证楼的两面活动三研究太阳能热水器的安装与改进为了获得最多太阳光能，提高利用效率，需要根据太阳高度的变化随季节调整倾角，那么热水器在我们这里怎样安装最合理呢？学生得出多种结论，如： 根据太阳能热水器的使用

8、频率最高的季节固定一个角度。 有的学生家里冬季不使用，主要在春夏秋季使用，而夏季温度容易升高，春秋季不容易升高,故主要为满足春秋季，应保证春秋季被照射角度大。 还可以改进装置，设置调节阀，根据不同季节调节，这样使用效率最高。O学生总结报告】五 教学思考及评价本次实践活动通过典型案例有针对性地进行研究讨论，引导学生从个别到一般、从具体到抽象，在实际案例中进一步学习理解的一种方法。本次活动具有如优点：1本次实践活动是克服传统教学模式弊端的有益尝试。实践活动教学利于调动学生的积极性和学习热情，利于活跃他们的思维和拓展创新能力；以学生为主体，通过一个真实的案例，让学生身临其境，通过对案例认真分析研究，

9、提出比较有见地的观点，并参与辩论，这对培养学生分析问题和解决问题的能力是大有好处的。2本次实践活动有利于创新型人才的培养。实践活动教学有利于营造创新型人才培养的良好文化氛围。树立“以学生为本”的教育观，倡导尊重个性，鼓励冒尖，因势利导，因材施教，创造有利于学生个性发展的文化环境，最大程度地发挥学生的创造潜能。尊重学生的差异和个性，使学生真正参与教学，参与科学研究。3本次实践活动是实施素质教育的有效途径。传统教学方法是应试教育下的产物，不仅不利于培养学生的创造能力，更不用说个性的全面发展和素质的全面提高了。实践活动的综合性、开放性、灵活性，促进了学生综合素质的提高。活动内容的选择上是以学生的学习

10、兴趣、社会生活以及跨学科的综合性知识为基础，强调学科间的联系、知识的综合运用及综合能力的培养。因此，开展实践活动教学是实现素质教育的有效途径。4本次实践活动丰富了教学内容，根据不同类型班级或不同层次的学生选取不同难度的教学案例，更好的发展学生的智能，最大限度的开发学生的潜能。5本次活动体现了教师较高的业务水平。进行实践活动教学需要授课教师具有渊博的学识、娴熟高超的课堂驾驭能力和技巧以及敏锐的观察力、深谙学生心理，既能在学生辩论过于激烈之时适时进入，缓和气氛，又能在遭遇冷场、气氛沉闷之时循循善诱，调动情绪，使课堂讨论朝着教学目标的方向前进。授课教师还应当具备良好的理论联系实际能力和提炼总括能力。

11、只有这样，授课教师方能“站得高、看得远”，其最后的案例点评和总结，才可能是发人深省、给人启迪的，学生从教师的点评和总结中捕捉、领悟到的知识也才是水到渠成、记忆久远的。本次实践活动的突出问题表现在以下几方面：1实践活动教学课时受到限制。实践活动教学需要大量的精心准备和充分的课堂讨论，尚且不谈教师驾驭课堂的能力和技巧如何，也不谈学生课堂配合和发挥效果如何，单就课时来说，对实践活动教学已是一个很大的挑战。由于要确定正北方向，需要在前一天就开始准备，而且持续时间比较长，测量正午日影时，并不是正常的教学时间，可能给教学秩序带来一些干扰。2本次活动由于学生平时参与实践活动较少，学生还不能积极参与和配合。长期的应试教育导致学生自主学习的主动性、自觉性和积极性较差，繁重的高考压力使学生在学时也带上了某种功利主义色彩。学生们学好一门课程通常是为了拿到高分，这导致学生注重追逐高分而忽视能力的培养、注重死记硬背而忽视知识的灵活运用。其结果就是学生对实践活动教学持不理解态度，认为是在“浪费时间”，或者有部分学生虽然能够理解，却认为“要花费太多课外时间，太累了”。其结果就是参与热情不高或参与了也不配合，导致教师的提问、启示、分析、点评全成了唱“独角戏”，