“太陽(yáng)高度”相關(guān)內(nèi)容具有高度抽象性，對(duì)學(xué)生的空間想象能力和空間聯(lián)系能力要求很高。如太陽(yáng)高度角的概念、太陽(yáng)高度角的變化、太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)等人們看不進(jìn)、摸不著，很難理解。為此，教師必須想方設(shè)法使教學(xué)內(nèi)容更加為直觀、形象和具體。

一、用圖示法明晰地理概念

1.太陽(yáng)高度角的概念。太陽(yáng)高度角是太陽(yáng)光線(xiàn)與地面的夾角，具有日變化和年變化（如圖1）。

2.正午太陽(yáng)高度的概念。正午太陽(yáng)高度角是當(dāng)?shù)卣鐣r(shí)太陽(yáng)光線(xiàn)與地面的夾角，根據(jù)立體幾何知識(shí)，它實(shí)際上是正午時(shí)太陽(yáng)光線(xiàn)與當(dāng)?shù)亟?jīng)線(xiàn)的夾角（如圖2）。

3.太陽(yáng)直射點(diǎn)的概念。太陽(yáng)直射點(diǎn)是太陽(yáng)高度為90°的地點(diǎn)。太陽(yáng)直射點(diǎn)處的太陽(yáng)光線(xiàn)與地面垂直。根據(jù)立體幾何知識(shí)，一條直線(xiàn)要與一個(gè)平面垂直必須與這個(gè)平面上的兩條交線(xiàn)垂直，也就是說(shuō)直射光線(xiàn)應(yīng)該同時(shí)垂直當(dāng)?shù)氐慕?jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)（如圖3）。太陽(yáng)直射點(diǎn)所在經(jīng)線(xiàn)的地方時(shí)為正午12時(shí)，直射光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)必定經(jīng)過(guò)地心（如圖4）。

二、用讀圖分析法發(fā)現(xiàn)地理規(guī)律

要求學(xué)生分析春分日正午太陽(yáng)高度隨緯度的變化圖（圖5），讀出圖中隱含的相關(guān)信息，經(jīng)相互討論、交流（分享）、評(píng)價(jià)后不難得出有以下幾點(diǎn)規(guī)律：

1.正午太陽(yáng)高度在太陽(yáng)直射點(diǎn)處最大（90°），由此向南北兩側(cè)降低。

2.離太陽(yáng)直射點(diǎn)越近的地方，正午太陽(yáng)高度越大，反之越小。這也就可以得出太陽(yáng)直射點(diǎn)在移動(dòng)過(guò)程中靠近某地，那里的正午太陽(yáng)高度就變大，反之就變小。

3.離太陽(yáng)直射點(diǎn)一樣遠(yuǎn)的地方，正午太陽(yáng)高度相等。進(jìn)一步引出等太陽(yáng)高度線(xiàn)的概念（見(jiàn)圖6）。

4.離太陽(yáng)直射點(diǎn)n°的地點(diǎn)，正午太陽(yáng)高度數(shù)值為90°-n°。進(jìn)一步得出某地正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式為：H=90°-（當(dāng)?shù)嘏c太陽(yáng)直射點(diǎn)之間的緯度距離）。

三、用動(dòng)畫(huà)演示法揭示地理過(guò)程

播放Flash動(dòng)畫(huà)（動(dòng)畫(huà)中的A地代表北回歸線(xiàn)以北地區(qū)，B、C表示南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)，D代表南回歸線(xiàn)以南的地區(qū)），演示從冬至日到夏至日太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)過(guò)程（見(jiàn)圖7），可以看到太陽(yáng)直射點(diǎn)離A地越來(lái)越近，而離D地越來(lái)越遠(yuǎn)，太陽(yáng)直射點(diǎn)到達(dá)C、B兩地后還要繼續(xù)北移。這說(shuō)明太陽(yáng)直射點(diǎn)北移時(shí)，正午太陽(yáng)高度在北回歸線(xiàn)以北的地區(qū)會(huì)越來(lái)越大，南回歸線(xiàn)以南地區(qū)則越來(lái)越小，而南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)達(dá)到最大值（90°）后再逐漸減小。到夏至日，太陽(yáng)直射點(diǎn)移動(dòng)到最北位置（見(jiàn)圖8），此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)離A地一年中最近，而離C、D兩地一年中最遠(yuǎn)，這就很容易得出夏至日正午太陽(yáng)高度在北回歸線(xiàn)及其以北地區(qū)達(dá)一年中最大值，而南半球各緯度達(dá)一年中最小值。然后再演示從夏至日到冬至日太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)過(guò)程，不難得出太陽(yáng)直射點(diǎn)南移過(guò)程中，正午太陽(yáng)高度在南回歸線(xiàn)以南的地區(qū)會(huì)越來(lái)越大，北回歸線(xiàn)以北地區(qū)會(huì)越來(lái)越小，而南北回歸線(xiàn)之間的地區(qū)達(dá)到最大值后再逐漸減?。ㄒ?jiàn)圖9）。到冬至日，正午太陽(yáng)高度在南回歸線(xiàn)及其以南地區(qū)達(dá)一年中最大值，而北半球各緯度達(dá)一年中最小值（見(jiàn)圖10）。

四、用數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)地理計(jì)算

1.利用正弦曲線(xiàn)計(jì)算正午太陽(yáng)高度

前面我們已經(jīng)知道了正午太陽(yáng)高度的計(jì)算公式，具體在計(jì)算時(shí)如果能借助正弦曲線(xiàn)圖（見(jiàn)圖11），則更為簡(jiǎn)潔明了，而且可以很好地避免公式計(jì)算產(chǎn)生的錯(cuò)誤。

例如求夏至日?qǐng)D中P1、P2、P3三地的正午太陽(yáng)高度，我們很容易地得到：

P1地的正午太陽(yáng)高度為：H1=90°-（φ1-δ）

P2地的正午太陽(yáng)高度為：H2=90°-（δ-φ2）

P3地的正午太陽(yáng)高度為：H3=90°-（φ3+δ）

（φ1、φ2、φ3分別為P1、P2、P3三地緯度，δ為太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度）

2.利用平面幾何知識(shí)計(jì)算子夜太陽(yáng)高度

子夜太陽(yáng)高度通常是指處于極晝期間的某地在地方時(shí)為0點(diǎn)或24點(diǎn)時(shí)的太陽(yáng)高度（見(jiàn)圖12）。其計(jì)算方法與正午太陽(yáng)高度計(jì)算方法實(shí)際上是完全一致的，但由于學(xué)生空間想象能力有限，理解還是有困難。為此我們不妨借助另一種方法給學(xué)生直觀的展示。這里以北極圈內(nèi)的某地P為例，其夏至日子夜太陽(yáng)高度見(jiàn)圖13中的H，圖中BPF表示地平面，直線(xiàn)APG為P地的緯線(xiàn)及其延長(zhǎng)線(xiàn)，EPC為太陽(yáng)光線(xiàn)及其延長(zhǎng)線(xiàn)，OPD表示該地地球半徑及其延長(zhǎng)線(xiàn)，∠EPF即為P地的子夜太陽(yáng)高度角。

根據(jù)平面幾何知識(shí)可以得出∠APD的度數(shù)等于P地的緯度數(shù)（φ）；∠EPG的度數(shù)等于太陽(yáng)直射點(diǎn)的緯度數(shù)（δ）。由于∠APB+φ=90，而∠APB=δ-H，故（δ-H）+φ=90°。不難得出子夜太陽(yáng)高度的公式為：H=φ+δ-90°。例如求夏至日83°34'N的子夜太陽(yáng)高度。則H=83°34'+23°26'-90=17°。

（作者單位：江蘇省梁豐高級(jí)中學(xué)）