怎樣引導(dǎo)學(xué)生真正深入探究？

譚萬(wàn)玲

一、教師故弄懸虛，學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)

必修I第一章第三節(jié)“地球運(yùn)動(dòng)”中的“活動(dòng)”設(shè)計(jì)了測(cè)當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度的實(shí)驗(yàn)步驟，但考慮到學(xué)生會(huì)按部就班照做，依然不能深入領(lǐng)會(huì)其原理，因而故弄懸虛地說(shuō)課本中的設(shè)計(jì)需改進(jìn)，布置各活動(dòng)小組自行設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單可行的方案并在秋分日實(shí)踐操作。

第1小組活動(dòng)設(shè)計(jì)方案如下。

實(shí)驗(yàn)原理：經(jīng)度與時(shí)間相關(guān)，緯度與正午太陽(yáng)高度相關(guān)。

實(shí)驗(yàn)材料：長(zhǎng)度2m的直桿一根、卷尺一把、手表一塊、粉筆、函數(shù)計(jì)算器（或三角函數(shù)表）。

實(shí)驗(yàn)步驟：①記錄日影最短出現(xiàn)的時(shí)間（t）

②測(cè)出一天中的最短日影長(zhǎng)度（l影）

計(jì)算公式：經(jīng)度=120°E-（12-t）×15°

緯度=arctan■

第2小組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案在原理、材料、步驟與第1小組相同，只是第2小組設(shè)計(jì)了記錄表格如表1。

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第3、4兩小組直接照抄課本“活動(dòng)”設(shè)計(jì)步驟。

二、適時(shí)適度點(diǎn)撥，引導(dǎo)深入探究

檢查各小組設(shè)計(jì)方案后，估計(jì)第1、2小組會(huì)有問(wèn)題不斷出現(xiàn)，計(jì)劃操作時(shí)應(yīng)多關(guān)注。第1小組秋分日實(shí)踐活動(dòng)時(shí)首先出現(xiàn)問(wèn)題：當(dāng)小組成員將桿立在操場(chǎng)上，看到時(shí)刻在變的影子就傻了眼，茫然不知所措?！昂螘r(shí)才會(huì)出現(xiàn)最短影子？”“怎么確定某時(shí)刻測(cè)得的影長(zhǎng)為當(dāng)日最短日影？”看到操場(chǎng)上仍在有條不紊操作的第2小組，教師決定帶第1小組加入第2小組，請(qǐng)第2小組組長(zhǎng)講解他們?nèi)绾握易疃逃白蛹俺霈F(xiàn)時(shí)間。第2小組通過(guò)11：30后每隔15分鐘測(cè)量一次影長(zhǎng)并記錄時(shí)間（見(jiàn)表2），再根據(jù)表格數(shù)據(jù)及變化規(guī)律找出最短影長(zhǎng)及出現(xiàn)時(shí)間，最后通過(guò)計(jì)算公式求出結(jié)果為（34°N、116°15′E）。

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教師點(diǎn)撥：告訴學(xué)生用手機(jī)定位該地為（30°40′N、107°45′E），分析其差值產(chǎn)生的原因，并向?qū)W生提出問(wèn)題引導(dǎo)探究。

（1）為什么確定11：30后所測(cè)到一天中影長(zhǎng)最短？

（2）11：30后每隔15分鐘測(cè)一次測(cè)到的8次中影子較短是否就是當(dāng)日最短日影？

（3）能否據(jù)一天中日影長(zhǎng)度和方位的變化規(guī)律快速找到最短日影？

兩小組同學(xué)開(kāi)展討論：

關(guān)于問(wèn)題（1）

·位于北京西側(cè)的點(diǎn)在北京時(shí)間12時(shí)后出現(xiàn)日影最短。

·位于北京東側(cè)的點(diǎn)在北京時(shí)間12時(shí)前出現(xiàn)日影最短。

·如果相距北京很遠(yuǎn)怎么定時(shí)間？

結(jié)論：此方案關(guān)于實(shí)驗(yàn)具體時(shí)間段在任意地區(qū)不能確定，不可行。

關(guān)于問(wèn)題（2）

·每隔15分鐘測(cè)一次測(cè)的8次中影子較短的第4次也很難確定是最短日影。

·從表中數(shù)據(jù)看出一天中日影長(zhǎng)度關(guān)于正午對(duì)稱相等。

結(jié)論：此方案由于影長(zhǎng)只能是很接近一天中最短，測(cè)到的緯度也只能是一個(gè)大概數(shù)。

關(guān)于問(wèn)題（3）

·據(jù)一天中日影長(zhǎng)度和方位關(guān)于正午對(duì)稱相等，利用對(duì)稱性，確定正午影子方位（正南/正北）。

·第二天實(shí)測(cè)中當(dāng)影子方位變到與昨日正午影子方位重合時(shí)，即為當(dāng)日影子最短，記錄影長(zhǎng)。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）在空曠地上，立桿O點(diǎn)，用粉筆畫(huà)出以O(shè)為圓心，半徑分別為1、2、3、4、5、6、7、8m的同心圓。

（2）當(dāng)桿影端點(diǎn)落在任一圓上時(shí)，描點(diǎn)A；等桿影再次出現(xiàn)在該圓上時(shí)描點(diǎn)B。

（3）將OA、OB連線，作∠AOB的角平分線OC。（如圖1）

（4）第二天，觀測(cè)日影與OC重合時(shí)，記錄影長(zhǎng)（l）和北京時(shí)間（t）。

三、歸納總結(jié)原理，逐步引申拓展

實(shí)驗(yàn)結(jié)束，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了哪些地理原理。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：經(jīng)度與時(shí)間相關(guān)，緯度與正午太陽(yáng)高度相關(guān)；上午、下午日影長(zhǎng)短及方位關(guān)于正午對(duì)稱相等；一天中正午日影最短，影長(zhǎng)與太陽(yáng)高度負(fù)相關(guān)。

引申拓展：借助實(shí)驗(yàn)繪制的日影日變化圖，分析古人“立竿見(jiàn)影”的妙用。

拓展練習(xí)：圖2為某日我校旗桿日影變化圖，OP為旗桿，OA、OB為桿影，∠AOC與∠BOC相等。

（1）該日為季（冬、夏）。

（2）為日出影長(zhǎng)。

（3）該日晝長(zhǎng)為小時(shí)。

教師反思：第1、2小組學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)踐行自己的推斷，即使失敗，但不服輸?shù)奶骄颗d趣被調(diào)動(dòng)起來(lái)，經(jīng)歷挫折的成功更使他們興奮不已。與直接按照書(shū)上設(shè)計(jì)步驟驗(yàn)證操作的第3、4小組學(xué)生相比，他們不僅知道該如何測(cè)當(dāng)?shù)亟?jīng)緯度，還清楚每步實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的地理原理，更重要的是可培養(yǎng)細(xì)致觀察地理現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)地理問(wèn)題等能力，激發(fā)探究熱情和學(xué)習(xí)興趣，掌握地理研究的方法和策略。