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日志

基于高中生地理实践力培养的观察活动 ——以2019年12月26日“日食”观测为例

已有 299 次阅读2021-7-7 21:30 |个人分类:教学论文|系统分类:地理学科

一、实践过程

1、  前期准备

1)         观测设备:由于学校教学条件的限制,没有特定的观察日食的设备与器材,老师为学生准备了B超片,剪下黑色的区域,分发给学生。需要特别提醒学生,直接用肉眼观测,以及网上流传的戴太阳镜是最危险的观测日食的方法,会伤害眼睛。

2)         理论知识:日食的种类

当月球运动到地球和太阳之间,如果三者正好处于一条直线,月球会挡住太阳照射到地球的光,在月球背着太阳的方向会出现阴影。日全食:你所在位置位于本影区。日环食:当月球处于远日点时,月球的本影椎不能到达地球,月球本影锥延长所形成的伪本影锥扫过地球的部分区域。你所在的位置位于伪本影区,能看到一个中心北遮挡、周围发光的光环,即日食环。日偏食:你所在的位置位于半影区。

2、  观测实施

【实践任务】对照日偏食变化记录表,观察日食变化过程,记录并思考以下问题

(1)       观察并描述日食现象,拍照记录日食过程

(2)       用图表等资料解释其成因。

20191226日,整个日偏食过程持续两个多小时、拍照、绘制日偏食的整个过程。

日食过程分为初亏、食既、食甚、生光、复原,但是偏食只能看到三步。亚洲、欧洲、澳大利亚北部和西部地区将看到日偏食。

日偏食变化记录表

观测地点:西安市某中学操场

观测日期:20191226

观测时间

1221

1329

1436

图示及名称

初亏

食甚

复圆







日食观测能够帮助学生掌握日相变化的规律、体验科学研究的严谨和不易,能帮助学生应用自己所学去解释生活中的地理现象。此次活动也让学生掌握天象拍摄的基本方法,制作简易的天文模型。

【活动探究】

小组讨论:

1)         利用所学《太阳对地球的影响》的知识,探究日食对于地球的影响。

太阳风的带电粒子在地球磁场中运动形成的感应磁场,日全食期间,高空电子减少,对无线电会有影响,比如:无线电话、卫星导航。太阳光突然消失必定会破坏大气的热平衡,导致近地面对流层中的气象要素如:温度、气压、风速等的变化。

2)         利用所学《太阳对地球的影响》的知识,解释“国家卫星气象中心”,利用太阳光球色球望远镜拍摄日食的原因。

其原理是由外向外,日冕层、色球层、光球层的亮度逐渐增加。色球层的亮度比光球层微弱的多,所以普通望远镜只能观测到光球层,利用太阳光球色球望远镜拍摄,观察更为清楚。

3、软件的应用

【探究任务】

利用软件Stellarium模拟某次日全食,观察日全食发生时,地球、月球、太阳之间的位置关系;绘制日全食发生过程的基本形态,包括各个阶段的名称。通过探究有关的自然地理问题,了解地理信息技术的应用的教学方法,可以培养学生的地理实践能力。基于自然条件的限制,我们此次观测并不能看到日全食,因此我们借助软件来还原模拟日全食的发生过程。

【教师活动】

软件介绍:Stellarium可以真实地表现通过肉眼、双筒望远镜和小型天文望远镜所看到的天空,是许多天文学爱好者用来观察星空的重要工具。这款软件在帮助人们辨认主要星座、研究日月食现象、了解恒星概况和天体运动等方面具有很强的操作性,可以快速激发学生探索宇宙奥秘的兴趣[2]。在Stellarium中,我们可以遨游宇宙,模拟天体运动,一键搜索,尽享美丽星空。

操作:首先上网搜索一下日食发生的时间地点,然后点击时间/日期的图标,设置时间为日食发生日;并点击所在地点的图标将观测点设置在能够看到日食的地点。最后观察日食的发生。(如果想日食发生的速度快一点,可以点击加快时间流逝的图标,让日食发生的速度加快。)2007-2012年,为“中国日食年”,出现日食8次且在中国境内可观测。2009722日上午8-11点的日食,是两千年以来时间最长也是本世纪最重要的一次日全食,中国是最佳观测地。一般日全食平均3分钟,此次日食5-6分钟,十分罕见。

【学生活动】

课后自主操作Stellarium软件,模拟2009722日上海观察到的日食过程,完成日全食变化记录表

日全食变化记录表

观测地点:上海

观测日期:2009722

观测时间

8:23

9:36

9:39

9:41

11:01

 

图示及

名称

初亏

食既

食甚

生光

复圆

初亏——月轮东缘同日轮西缘相外切,日偏食开始

月轮东缘同日轮西缘相内切,日全食开始

月球中心距离太阳中心最近的时刻

月轮西缘同日轮东缘相内切,日全食终了

月轮西缘同日轮东缘相外切,日偏食终了

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