师:同学们,大家好。这节课由我带领大家一起学习“谁先迎来黎明”。上课前,请准备好科学记录本、地球仪或其他球状物体,以及手电筒或台灯。通过前面的学习,我们已经知道地球自转会产生昼夜交替现象。那么,地球上不同地区每天迎来黎明的时间相同吗?比如我国的北京和乌鲁木齐,谁先迎来黎明呢?大家先思考一下,我们可以通过哪些方法来解决这个问题?
首先,我们要在地球仪上找到这两座城市,并确认它们的位置。在地图上,根据方向标的指示,我们不难发现北京在东边,乌鲁木齐在西边。那么,究竟谁先迎来黎明呢?别着急,在天文学上,为了更直观地研究某个问题,科学家们经常会做一些模拟实验。现在,就让我们跟着一群同学去操场上做一个模拟实验,请大家仔细观察并记录。
小组同学手拉手面朝外围成一个圈模拟地球,其中两个同学分别代表北京和乌鲁木齐。再请一个同学站在圈外,举一个代表太阳的气球。同学们,我们都知道太阳比地球大得多,又距离地球很远,所以照射到地球上的太阳光基本上可看成平行光。向着太阳的这半个地球是白天,背着的则是黑夜。实验开始前,我们把北京和乌鲁木齐两座城市都放在黑夜处。注意,这个实验中,我们把先看到太阳的城市认为是先迎来黎明。
接下来开始模拟实验。首先,让同学们按照自西向东逆时针转动起来,看看北京和乌鲁木齐谁先看到太阳。大家一起仔细观看视频。
同学们按照自西向东的方向逆时针转动起来,看看北京和乌鲁木齐谁先看到太阳。
然后,再让同学们按照自东向西顺时针方向自转起来,看看北京和乌鲁木齐又是谁先看到太阳?请仔细观看视频。
同学们按照自东向西的方向顺时针转动起来,看看是谁先看到太阳。
同学们,看清楚了吗?让我们暂停视频并放大画面来看一看。细心观察的同学不难发现,刚开始自西向东逆时针转动时,是谁先看到了太阳?哦,是北京先看到了太阳。我们来一起听一听扮演北京的同学有什么发现。
生:我代表北京,当地球自西向东逆时针转动时,我先看到了太阳。
师:那顺时针转动时,又是谁先看到了太阳呢?让我们听一听扮演乌鲁木齐的同学,他观察到了什么。
生:我代表乌鲁木齐,当地球自东向西顺时针转动时,我先看到了太阳。
师:请同学们将观察结果填写在学生活动手册上。地球自西向东转时,北京先看到太阳;地球自东向西转时,乌鲁木齐先看到太阳。同学们,刚才的模拟实验结果说明了什么呢?原来,地球自转的方向不同,人们先看到太阳迎来黎明的时间先后就不同。看来大家都发现了这个规律。那么现在,我们的问题就聚焦在地球的自转方向到底是怎样的呢?是自西向东还是自东向西呢?你们知道吗?通过前面的学习,我们已经知道,在人类认识地球的漫长历史过程中,哥白尼提出了地球自转的假说,后来傅科又通过傅科摆证实了地球的自转。但是,地球自转的方向仍然不容易直接观察到,因为地球是个非常大的球体,地球上的人和物体都在和地球共同运动,可是我们无法直观地感受到这种运动。
同学们,开动脑筋想一想,虽然我们不能直接观察到地球的自转,但我们可以看看地球之外的日月星辰有什么运动规律呀。以我们最熟悉的太阳为例,自古以来,我们都知道太阳每天都有规律地东升西落,那么太阳的运动规律又和地球自转方向有什么联系呢?不着急回答,让我们一起再去生活中寻找答案。当你坐在向前行驶的列车上时,细心的你会观察到车窗外的景物往哪个方向运动呢?
我们来听一下学生的发现。
生:我发现汽车向前运动时,车窗外的树木和房屋向后运动。
师:列车向前运动时,窗外的景物就会向后运动。再举个生活中的例子,大家都坐过转椅,既然地球是自转的,那么就用家里的转椅模拟地球试试看。屏幕前的你们也可以像下面两位同学一样,一个同学坐在这个“地球椅”上,朝不同的方向缓慢地转一转,另一个同学手上拿着“太阳”。坐在“地球椅”上的同学注意观察周围的景物是怎么运动的,他看到的太阳运动方向又是怎样的?你一定会有新的发现,把你们观察到的现象记录在学生活动手册上。先来看看地球仪自西向东逆时针转时,周围的景物会怎样?
生:当地球仪自西向东转时,能看到太阳东边升起,西边落下,周围的景物顺时针转动。
师:我们听听学生是怎么说的。
生:我坐在转椅上自西向东逆时针转动时,周围的景物是顺时针转动的。
师:原来地球以自西向东转动的时候,看到周围的景物就会自东向西转动,太阳东升西落。再来看看地球以自东向西顺时针转,周围的景物又会怎样呢?
生:当地球以自东向西转时,能看到太阳西边升起,东边落下,周围的景物逆时针转动。
师:我们再来听一听学生的发现。
生:坐在转椅上自东向西顺时针转动时,周围的景物是逆时针转动的。
师:地球仪自西向东转动的时候,周围的景物就会自西向东转动,太阳西升东落。同学们,你们在地球仪上也观察到相同的结果了吗?把你们的结论记录下来,当地球仪自西向东转动时,太阳的运动方向是东升西落;当地球仪自东向西转动时,太阳的运动方向是西升东落。有条件的同学可以自己坐在转椅上转一转,大家把自己观察的结果记录下来。
