尚先志，郭 瑩

（1.凱里實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，貴州凱里 556011；2.凱里學(xué)院，貴州凱里 556011）

區(qū)時(shí)與地方時(shí)的計(jì)算、日期分布問(wèn)題，在新高考背景下的高考中依然經(jīng)常出現(xiàn)，仍是教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，其難點(diǎn)在于該部分教學(xué)內(nèi)容較為抽象.大多數(shù)學(xué)生未形成地理空間思維，缺乏空間定位、空間差異比較、空間結(jié)構(gòu)和空間聯(lián)系分析的能力［1］.加上教師教學(xué)方式傳統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)記憶、套公式等，解題容易出錯(cuò)，教學(xué)效果普遍偏低.這部分內(nèi)容可以說(shuō)是老師難教，學(xué)生難學(xué)，為克服這一難題，通過(guò)構(gòu)建地理極視圖模型（以下以北極俯視圖為例），并用極視圖模型結(jié)合實(shí)際案例，分析和解決難點(diǎn)問(wèn)題，該方法避免解題利用繁瑣公式、死記硬背的方式，從而使解決問(wèn)題圖示化，直觀易懂.

1 地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的教學(xué)難點(diǎn)思考

在新高考背景下，地球運(yùn)動(dòng)知識(shí)雖不再作為高中地理課程的必修內(nèi)容，以選擇性必修內(nèi)容出現(xiàn)在自然地理基礎(chǔ)課程中，但其相關(guān)考題在新高考卷中仍經(jīng)常出現(xiàn).因此，對(duì)地理選擇性必修教學(xué)來(lái)說(shuō)，地球運(yùn)動(dòng)知識(shí)仍然是高中地理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn).雖然新教材把地球運(yùn)動(dòng)的課程教學(xué)安排較過(guò)去延后許多，學(xué)生學(xué)習(xí)有了一定的相關(guān)學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，但從教學(xué)效果來(lái)看，大多數(shù)學(xué)生接受起來(lái)還是比較困難，教師教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)依然非常大.其原因主要有以下方面.

從內(nèi)容上看，地球運(yùn)動(dòng)中的時(shí)間計(jì)算、日期分布以及涉及的相對(duì)方位問(wèn)題本身知識(shí)抽象性強(qiáng)，涉及空間和時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，對(duì)學(xué)生地理時(shí)空思維要求較高，學(xué)生對(duì)其理解難度較大.另外，雖然時(shí)間與日期問(wèn)題與生活聯(lián)系緊密，貼近學(xué)生的日常生活，但時(shí)間和日期分布具有抽象性、宏觀性，難以直觀、可視的感受.

從教師方面看，由于對(duì)學(xué)生學(xué)情的了解不夠深入，不少教師存在重視理論知識(shí)點(diǎn)的講解，強(qiáng)調(diào)公式、方法記憶，而輕視引導(dǎo)學(xué)生多看圖、多觀察經(jīng)緯網(wǎng)地球儀，輕視引導(dǎo)學(xué)生對(duì)經(jīng)緯度分布規(guī)律和地理空間思維的培養(yǎng).

從學(xué)生層面看，學(xué)生是在初中地理中學(xué)習(xí)到地球經(jīng)緯網(wǎng)知識(shí).由于學(xué)習(xí)間隔時(shí)間較長(zhǎng)，學(xué)生把相關(guān)知識(shí)都遺忘得差不多了，不少已分不清經(jīng)緯線(xiàn)，經(jīng)緯度分布規(guī)律沒(méi)掌握，空間想象能力缺乏，地球經(jīng)緯網(wǎng)空間思維模型難以構(gòu)建.學(xué)生習(xí)慣性停留在記公式和口訣，陷入死記硬背陷阱，很難用地圖直觀地來(lái)分析和解決地理問(wèn)題.

2 極視圖的構(gòu)建

針對(duì)學(xué)生地理空間思維不足的情況，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生多角度觀察經(jīng)緯網(wǎng)地球儀，并總結(jié)經(jīng)度的分布規(guī)律.強(qiáng)調(diào)從極地上空多看，從而形成極視地球的立體空間印象，便于構(gòu)建極視圖空間模型.教學(xué)中可讓學(xué)生在地球儀上用水彩筆或記號(hào)筆加粗0°、90°E、90°W、180°四條經(jīng)線(xiàn)，并畫(huà)出從地球儀極地上空俯視看到的加粗的四條經(jīng)線(xiàn)示意圖，即得到極地俯視圖模型，這里以北極俯視圖（圖1）為例.

圖1 極視圖模型

用極視圖來(lái)分析解決相對(duì)方位（東、西）判讀、時(shí)間計(jì)算和日期分布問(wèn)題時(shí)，較通常用的數(shù)軸表示全球經(jīng)線(xiàn)（或時(shí)區(qū)）法，在經(jīng)度表示上更具有東西方向上連續(xù)性，地球空間地圖的連續(xù)性和直觀性.

3 極視圖巧解地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)問(wèn)題的實(shí)踐研究

3.1 相對(duì)方位的判定

兩地相對(duì)方位判斷是認(rèn)識(shí)地圖的基礎(chǔ)知識(shí)，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn).尤其在非常規(guī)地圖（上北下南，左西右東）中，或只提供地理坐標(biāo)信息時(shí)，判斷兩地方位顯得尤為困難.兩地相對(duì)方位的判斷主要分為三種情況.

一是兩地位于同一條經(jīng)線(xiàn)上，其相對(duì)方位為正南或正北關(guān)系；二是兩地位于同一條緯線(xiàn)上，為正東或正西關(guān)系；三是兩地既不在同一條經(jīng)線(xiàn)上，也不在同一條緯線(xiàn)上，這種情況可分為先找兩地的相對(duì)南北關(guān)系，再找兩點(diǎn)的相對(duì)東西關(guān)系［2］.從學(xué)生做相關(guān)試題出錯(cuò)情況來(lái)看，后兩種情況出錯(cuò)較多，難點(diǎn)在于東、西方向的判斷具有相對(duì)性，而學(xué)生未在腦海中建立一個(gè)經(jīng)緯度空間分布模型，只注重方法規(guī)律的記憶.如：同在東經(jīng)度，數(shù)值大的在東，數(shù)值小的在西；同在西經(jīng)度，數(shù)值小的在東，數(shù)值大的在西；分別在東經(jīng)度和西經(jīng)度，若兩地經(jīng)度和小于180°，則東經(jīng)度在東，西經(jīng)度在西；若兩地經(jīng)度和大于180°，則東經(jīng)度在西，西經(jīng)度在東.這里巧用極視圖模型判讀東、西方位，更直觀、簡(jiǎn)潔地解決了東、西方位判斷具有相對(duì)性的難點(diǎn).

例1：全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)可用于定位、導(dǎo)航.若在甲、乙兩地GPS接收機(jī)顯示的經(jīng)緯度坐標(biāo)分別為北緯36°31′、東經(jīng)118°28′和南緯74°19′、西經(jīng)76°32′，則甲在乙的（ ）

A.東南方 B.東北方 C.西南方 D.西北方

解析：首先判南北，這比較容易，從緯度看，甲、乙兩地分別位于北緯和南緯，則甲地在乙地的北方；其次判相對(duì)東西方向：①構(gòu)建極視圖模型（以北半球?yàn)槔?，如圖1；②在模型圖中標(biāo)出甲、乙所在經(jīng)度的相對(duì)位置，如圖2；③找劣弧段（兩地經(jīng)度差小于180°的弧段），順著自轉(zhuǎn)方向從甲所在經(jīng)線(xiàn)至乙所在經(jīng)線(xiàn)為劣弧段（經(jīng)度相差165°），反向看相差195°為優(yōu)弧，得出甲在乙相對(duì)的后方（或乙在甲的前方），即甲在乙的西方（順著地球自轉(zhuǎn)的方向，前進(jìn)方向?yàn)闁|方，后方為西方），綜合判斷甲地在乙地的西北方，該題選D.

圖2 兩地所在經(jīng)線(xiàn)的位置圖

3.2 地方時(shí)和區(qū)時(shí)的計(jì)算

近些年高考卷對(duì)地方時(shí)和區(qū)時(shí)計(jì)算的考查頻率還是比較高，如2021 年遼寧卷、2020 年新高考山東卷和2020 年新高考浙江卷等.而地方時(shí)與區(qū)時(shí)的計(jì)算是高中教學(xué)的一大難點(diǎn)，對(duì)于很多學(xué)生來(lái)講可以說(shuō)是望而生畏，其主要原因有：一是腦海中沒(méi)有建立一個(gè)經(jīng)緯網(wǎng)空間模型，對(duì)經(jīng)度分布規(guī)律不熟悉，算經(jīng)度差出錯(cuò)［3］；二是算出時(shí)間差后在加、減時(shí)出錯(cuò)，關(guān)鍵在于對(duì)“東加西減”理解不透，東西方向判讀不準(zhǔn)，沒(méi)有建立地理空間思維，只記公式和口訣，很容易陷入死記硬背陷阱，這里巧用極視圖可以避開(kāi)這些問(wèn)題.

3.2.1計(jì)算地方時(shí)

例2：（2020 年新高考山東卷第8 題）2020 年5 月27 日上午11 點(diǎn)整，中國(guó)珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)將五星紅旗插上世界最高峰峰頂，實(shí)現(xiàn)了四十五年后我國(guó)測(cè)繪隊(duì)員的再次登頂.從位于5200 m 的大本營(yíng)向上，隊(duì)員們要經(jīng)過(guò)甲、乙、丙、丁四個(gè)營(yíng)地（圖3），其中一個(gè)營(yíng)地由于空氣流通不暢，容易引起高原反應(yīng)，被稱(chēng)為“魔鬼營(yíng)地”.據(jù)此完成7～8題.

圖3 登峰線(xiàn)路地形圖

問(wèn)：5 月27 日位于28°N 的溫州晝長(zhǎng)為13 時(shí)44 分，該日珠峰頂部（28°N，87°E）日出時(shí)刻在北京時(shí)間

A.7：20以前 B.7：20—7：39

C.7：40—8：00 D.8：00以后

解析：題意為依據(jù)珠峰頂部日出時(shí)刻求北京時(shí)間（北京時(shí)間可理解為120°E 的地方時(shí)或東八區(qū)的區(qū)時(shí)），因已知時(shí)間為地方時(shí)，所求時(shí)間可看成求北京時(shí)間120°E 的地方時(shí).由已知信息可知珠峰頂部緯度與溫州緯度相同，得出兩地的晝夜長(zhǎng)短相同，日出日落的地方時(shí)也相同，從而依據(jù)溫州晝長(zhǎng)13 時(shí)44 分推出珠峰頂部日出時(shí)刻的大致為：日出時(shí)間=12-晝長(zhǎng)/2，得出珠峰日出時(shí)刻的當(dāng)?shù)貢r(shí)間為5：08（為已知時(shí)間）.然后在構(gòu)建的極視圖模型圖1中標(biāo)出已知地方時(shí)和所求地方時(shí)的大致相對(duì)位置，如圖4，從圖中可直觀地算出兩地經(jīng)度差，從已知地方時(shí)所在經(jīng)度87°E 順著地球自轉(zhuǎn)方向至120°E，得出經(jīng)度相差33°，根據(jù)經(jīng)度每相差15度時(shí)間相差1小時(shí)（1°/4分鐘），計(jì)算出兩地時(shí)差為2小時(shí)12分.再根據(jù)所求時(shí)間=已知時(shí)間±時(shí)差（算式中的“±”采用“順加逆減”確定加或減，即從已知時(shí)間順著地球自轉(zhuǎn)方向求未知時(shí)間用加，反之用減），所求北京時(shí)間=5：08+2：12=7：20.

圖4 兩地所在經(jīng)度位置圖

若從已知地方時(shí)所在經(jīng)度87°E逆著地球自轉(zhuǎn)方向至120°E（見(jiàn)圖5），計(jì)算出兩地經(jīng)度相差為327°，兩地時(shí)差為21小時(shí)48分，根據(jù)“順加逆減”方法，則所求北京時(shí)間=5：08-21：48，此時(shí)出現(xiàn)時(shí)間不夠減，將日期倒回一天（為5月26日），被減時(shí)間加上24小時(shí)再減，即所求北京時(shí)間=5：08+24-21：48=7：20，但因在該逆著自轉(zhuǎn)方向找經(jīng)度差過(guò)程中，跨過(guò)了國(guó)際日期變更線(xiàn)，根據(jù)其規(guī)定日期又需要加上一天，所以日期不變，即所求時(shí)間為5月27日的7點(diǎn)20分.這種方法涉及日期變化，計(jì)算比較復(fù)雜，所以當(dāng)問(wèn)題涉及日期時(shí)，盡量避免計(jì)算時(shí)差跨越日期變更線(xiàn)，從而可以降低難度減少出錯(cuò).該題中由于珠峰峰頂海拔高，其看到日出的時(shí)間比理論日出時(shí)間（參照太陽(yáng)從地平線(xiàn)升起）更早，因此日出時(shí)間早于7：20，故選A.

圖5 兩地所在經(jīng)度位置圖

3.2.2計(jì)算區(qū)時(shí)

例2：（2018年新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ第6題）恩克斯堡島（圖6）是考察南極冰蓋雪被、陸緣冰及海冰的理想之地.2017年2月7日，五星紅旗在恩克斯堡島上徐徐升起，我國(guó)第五個(gè)南極科學(xué)考察站選址奠基儀式正式舉行.據(jù)此完成下題.

圖6 2018年新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅱ第6題

問(wèn)：2 月7 日，當(dāng)恩克斯堡島正午時(shí)，北京時(shí)間約為（ ）

A.2月7日9時(shí) B.2月7日15時(shí)

C.2月7日17時(shí) D.2月8日7時(shí)

解析：求北京時(shí)間，可看成求東八區(qū)的區(qū)時(shí)，根據(jù)2 月7 日，當(dāng)恩克斯堡島正午時(shí)，即當(dāng)?shù)貢r(shí)間為12點(diǎn).讀圖可知，恩克斯堡島的經(jīng)度在160°到170°之間，約為165°為已知時(shí)間及所在地，用自轉(zhuǎn)法結(jié)合經(jīng)度分布規(guī)律（順著自轉(zhuǎn)方向看，經(jīng)度度數(shù)增加為東經(jīng)，反之為西經(jīng)），得出該地為東經(jīng)165°E左右，剛好位于東十一區(qū)中央經(jīng)線(xiàn)附近.

構(gòu)建極視時(shí)區(qū)分布模型圖7，并在模型圖中標(biāo)出已知區(qū)時(shí)和所求區(qū)時(shí)的相對(duì)位置.如圖8，從已知時(shí)間東十一區(qū)逆著自轉(zhuǎn)方向至所求東八區(qū)，相差3個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間相差3小時(shí)，或順著自轉(zhuǎn)方向相差21 個(gè)時(shí)區(qū)，時(shí)間相差21 小時(shí).然后采用“順加逆減”方法，北京東八區(qū)時(shí)間=12 時(shí)-3 小時(shí)=9時(shí)，北京東八區(qū)時(shí)間=12時(shí)+21小時(shí)=33時(shí)，這樣就出現(xiàn)了時(shí)間超過(guò)24時(shí)的情況，就需要減去24小時(shí)，日期加上一天，即為2 月8 日9 時(shí)，但因這樣算是順著自轉(zhuǎn)方向跨過(guò)了國(guó)際日期變更線(xiàn)，日期又需要減去一天，結(jié)果日期不變，同樣為7日9時(shí).

圖7 極視時(shí)區(qū)分布模型圖

圖8 兩地所在時(shí)區(qū)位置圖

從已知時(shí)間向東或向西求所求時(shí)間結(jié)果均一樣，這樣“順”“逆”兩種方法都講，讓學(xué)生感知地球球體空間模型，培養(yǎng)學(xué)生全球視角看問(wèn)題，時(shí)間計(jì)算可向東也可向西，避免利用經(jīng)線(xiàn)（或時(shí)區(qū)）的數(shù)軸模型計(jì)算時(shí)間的局限性，更具靈活性.

利用極視圖模型計(jì)算地方時(shí)、區(qū)時(shí)的方法步驟可以歸納為：一是建立極視圖模型；二是確定已知時(shí)間和所求時(shí)間，并在極視圖中標(biāo)出其相對(duì)位置信息等；三是在圖中找出經(jīng)度差或時(shí)區(qū)差，確定時(shí)差，四確定加減，求出所求時(shí)間.巧用極視模型圖解地方時(shí)、區(qū)時(shí)，只需知道經(jīng)度、時(shí)區(qū)分布模型與基本時(shí)間的換算（經(jīng)度每15°相差1小時(shí)，每1個(gè)時(shí)區(qū)相差1小時(shí)），可以不用記憶繁瑣的計(jì)算公式，利用“順加逆減”的原則，更直觀、簡(jiǎn)便、靈活和有效地解決了難點(diǎn)問(wèn)題.

3.3 日期分布問(wèn)題

近年來(lái)高考中關(guān)于某時(shí)刻全球日期分布的問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)，如2018 年海南卷第12 題和2022年1 月浙江卷第20 題等，日期分布問(wèn)題對(duì)于很多學(xué)生也較容易出錯(cuò)，甚至害怕去做這類(lèi)題型.其實(shí)只要抓住兩條線(xiàn)，即國(guó)際日期變更線(xiàn)和零時(shí)界線(xiàn)，國(guó)際日期變更線(xiàn)（180°經(jīng)線(xiàn)）是固定不變的；0時(shí)所在經(jīng)線(xiàn)隨著地球自轉(zhuǎn)，其位置不斷變化，從而導(dǎo)致全球新的一天和舊的一天的范圍不斷變化，結(jié)合極視模型圖，問(wèn)題也就迎刃而解.

例3：（2022 年1 月浙江卷）攝影愛(ài)好者在南半球某地朝西北固定方向拍攝太陽(yáng)照片，拍攝時(shí)間為K 日及其前、后第8 天的同一時(shí)刻.圖左為合成后的照片，圖右為地球公轉(zhuǎn)軌道示意圖（圖略）.完成下面小題.

問(wèn)：拍攝時(shí)間為北京時(shí)間5點(diǎn)，全球處于不同日期的范圍之比約為（ ）

A.1：1 B.1：5 C.2：5 D.3：5

解析：解該題的關(guān)鍵要抓住已知時(shí)間，即拍攝時(shí)間為北京時(shí)間5 點(diǎn)，把該時(shí)間標(biāo)在極視圖中的相應(yīng)位置，如圖9，此時(shí)找零時(shí)界線(xiàn)位置就不難了.根據(jù)“順加逆減”原則，從東經(jīng)120°向逆著自轉(zhuǎn)方向倒推5小時(shí)，即為零時(shí)經(jīng)線(xiàn)所在地，該地經(jīng)度=120°E-75°=45°E.而另一條日界線(xiàn)為國(guó)際日期變更線(xiàn)（大致與180°經(jīng)線(xiàn)重合），在解題過(guò)程中可看作在180°經(jīng)線(xiàn)上，兩條日界線(xiàn)在極視圖中標(biāo)出如圖10，根據(jù)國(guó)際日期變更線(xiàn)和零時(shí)界線(xiàn)的特點(diǎn)（零時(shí)界線(xiàn)向東“超過(guò)”24 點(diǎn)說(shuō)明進(jìn)入了新的一天，國(guó)際日期變更線(xiàn)則規(guī)定向東減一天，向西加一天），可判斷出陰影部分日期（K 日）共占135個(gè)經(jīng)度，非陰影部分（K-1 日）占225 個(gè)經(jīng)度，從而得出全球處于不同日期的范圍之比約為135°：225°=3∶5，故選D.

圖9 已知時(shí)間位置圖

圖10 日期分布圖

4 結(jié)論

實(shí)踐證明，在教學(xué)過(guò)程中利用建立極視圖經(jīng)緯度空間模型來(lái)解決相對(duì)方位中的東西方向判斷、地方時(shí)和區(qū)時(shí)計(jì)算和日期分布問(wèn)題，使問(wèn)題圖示化、直觀化，學(xué)生更容易理解掌握，并加以應(yīng)用，不易出錯(cuò)，同時(shí)避免繁瑣的公式記憶，解除學(xué)生學(xué)習(xí)該內(nèi)容的畏懼感，提高學(xué)生的地理學(xué)習(xí)興趣，就能取得良好的教學(xué)效果.