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确定日期计算时刻的新方法
作者：刘妙挺
近日在《地理教育》杂志和新闻报导中得知重庆体委一名退休体育工作者发明了一种计时工具“地球钟”｡并且于2002年9月11日得到了国家专利局“实用新型专利”批复｡“地球钟”是同步显示世界各地实时时间的一种计时工具｡其设计运转原理是:在地球仪的赤道上,每隔15°经线贴上一小块标记,而在地球仪外赤道支架上,相应地刻时间标记｡随着伺服电机的驱动,地球仪缓慢绕地轴自西向东转动｡只要知道任一时区时间,即可在“地球钟”上显示同一时刻任一时区的实时时间｡
近几年来,笔者在时间计算教学和时间计算专题复习教学中无意中已经把“地球钟”设计原理进行适当变通,引入课堂,利用“地球钟”各种示意图进行时间计算以及其他方面地理能力培养的教学实践,效果不错｡因为这种计算时间思路和“地球钟”运行原理不谋而合,故把这种计算时间的方法称“地球钟”计时法｡本文试图以“地球钟”发明为契机对这种计时法作一次小结以便与同行共同探讨｡
二､ “地球钟”示意图的画法和教学
“地球钟”计时法关键是学生能理解原理,并能把对原理理解用自己的方式用示意图呈现出来｡这无形中就训练了学生表达成果和思想的能力｡只有这样才可以真正理解原理,并且利用示意图,应用原理去解决时间计算问题｡那么,如何让学生掌握好示意图呢?在教学中可以遵循由感性到理性,由形象到抽象的原则,让学生动眼观察动手演示,动手画､动脑思考设计示意图(教师提示:北极上空看怎么画,南极上空看怎么画……)｡引导学生之间互相探讨各自画法的优缺点,然后教师挑几幅进行评价,这样最终得到一幅大家“共同创作”简单实用的简图(C)｡满足学生成就感,培养学生参与意识自主意识,激发学生进一步探究热情,这个过程中培养了学生自主学习､合作学习､探究学习的意识和能力｡
时刻的计算和日期的确定一直是中学地理教学的重难点｡更是新教材的重难点,之所以是重点是因为这个知识点是“生活化的地理”和“有用地理”,之所以是难点是因为这个知识点融合了多个知识点并且隐藏着培养学生多方面能力的功能,在一个知识点中能容纳这么多知识和能力的考察培养,确实少见｡故这个知识点的教学一直困扰着大部分教师｡如何充分发挥时间计算这个教学内容独特的教育功能,笔者认为关键在于教师对教材内容的深入挖掘和教法学法的创新｡“地球钟”计时法教学是一种很好的尝试｡
三､ “地球钟”计时法解题步骤和实例分析
1.计算时刻
(1)步骤
① 通过已知地时刻,确定已知地经线在钟上的位置,进而确定0°经线位置;
② 通过0°经线和自转方向确定所求地经线在钟上位置;
③ 通过已知地和所求地所在经线夹角,得出时间差,进而求得结果｡
(2)说明
① 一般情况下,将已知地或所求地的区时转换成地方时,即将已知地或所求地区时换成该时区中央经线的地方时,如北京时间换成东八区的中央经线120°E的地方时,以利于在钟上的显示｡
② 这种方法似乎比传统方法简单数学加减运算麻烦,但这也正体现了地理学科教学功能的特殊性,通过这种方法训练提高学生各方面的地理能力｡而事实上,熟练之后,可简化步骤,甚至不用画图,脑中有了“地球钟”即可迅速快捷而准确解题｡
2.确定日期
(1)步骤
① 通过已知地时刻确定已知地经线在钟上位置,进而确定0°经线位置;
② 确定180°经线(日界线)在钟上位置,结合0时线把全球分成两个区域;
③ 确定所求地经线在钟上区域,进而确定日期｡
(2)说明
整个地球通过日界线和零时线分成两个区域,分属不同日期(两线重合时全球只有一个日期),日界线西侧区域较东侧区域日期早一天(多一天)｡
3.实例分析
例题1.当东八区时为5月7日18点时,问西八区为几点?是6日还是7日?
计算时刻步骤:
① 画一“地球钟”示意图,确定东八区中央经线120°E在钟上位置,进而确定0°经线位置｡
② 确定西八区中央经线120°W在钟上位置｡
③ 通过两经线夹角,算出时差,得出结果:2点钟｡
确定日期步骤:
在计算时刻的基础上,进一步确定180°经线(日界线)和零时线位置,观察120°W所在区域,即可知:120°W日期是5月7日(如图(一)所示阴影部分6日,空白部分为7日)
例题2:(2000年文综),读图(二)园心点为地球北极,回答:
若阴影部分为黑夜｡则:
① 甲地的时间为(B)
A.8时
B.9时
C.15时
D.16时
若阴影部分为7月6日,非阴影部分为7月7日,则:
② 甲地时间为(C)
A.15时
B.9时
C.3时
D.12时
③ 北京时间为(B)
A.6日8时
B.7日8时
C.6日20时
D.7日20时
分析:我们只要通过读图分析得出隐含的已知条件,并把它们转绘到示意图上再按照“地球钟”计时法步骤即可(详细隐性条件分析提取和具体步骤从略,示意图相应如下)｡
四､ 传统计时法和“地球钟”计时法优劣比较
1.传统计时法
(1)原理依据
① 每相差经度15°,地方时相差1小时,每相差1时区,区时相差1小时｡
② 东边的时间较早,西边时间较晚｡
(2)步骤
①先计算两地的经度差(时区差)｡如果同为东经(东时区)或西经(西时区),采用大数减小数;如果一为东经(东时区),另一为西经(西时区),采用两数相加｡并按规律换算成时间差｡
② 再按东加西减的方法计算｡所求地在已知地的东边就用已知地时间加上时间差｡所求地在已知地西边就用已知地时间减去时间差｡如果是负数,加上24小时,日期减一天,如果是超24小时,那么减去24小时,日期加一天｡
按照传统方法,解答上文例题1,步骤如下:
① 两地时区差16个,时间差16小时｡
② 西八区在东八区的东边用加18+16=34,得出答案是5月8日10点,为什么会出现错误?甚至看不出错在哪里呢?这是因为传统计时法中,实际上存在一个前提条件:东12区是最东端,西12区是最西端,这一条件通常可以用图表示(如下图):这样西八区就在东八区的西边,用减法,可得到正确答案｡但是显然这个条件与我们平常判断同一纬度东西相对位置是有出入的｡同一纬线上两地东西方向我们原则上是以两地之间劣弧,结合自转判定的｡譬如,按这一原则例题1我们容易判定西八区在东八区的东边｡由此可见,之所以有上边错误解答,就是我们解题时忽视这一前提条件,传统方法就这一点而言存在明显缺陷,因为东西方向没有起点和终点,也不存在最东和最西的地点｡否则,按照上述那个条件会得出东12区在西12的东边明显错误结论｡
(3)传统计时法存在缺陷
① 从学科知识角度;明显存在上述漏洞｡
② 从教学评价看,只重结果,不重过程｡似乎传统方法简便,只要简单加减即可,但在这一过程中,我们看不出地理思维的踪迹｡答案可能会正确,但却往往是“知其然而不知其所以然”“不求甚解”｡
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