亲情版的地理实践力之一：寻找北极星和观测正午太阳高度
作者简介： 甘国斌，号阿甘，1991年西南师大地理系毕业，曾在重庆天兴子弟校任教，现任职于成都西川中学，中学高级地理教师。壹：怎样找北极星一、情景对话宝贝：爸爸，有时我要辨别方向，了解所在地的东西南北，怎样找到所站地点的北方呢？爸爸：方法有多种？常见的如用北极星、太阳、月亮、指南针等。宝贝：爸爸，你先介绍怎样找北极星。爸爸：北极星是小熊星座的一颗，在我国称它在小北斗上的勾陈一。西方用星座，我国用星宿。 在我国的中高纬度，北方天空，晴朗的夜晚，经常可以见到大小熊星座和大小北斗星，很容易辨别北极星。宝贝：怎样找大小熊星座？
爸爸：这是大熊星座。
宝贝：它七颗亮星组成了北斗七星。
爸爸：这是小熊星座。
宝贝：它七颗亮星组成了小北斗。它们为什么叫大小熊星座？爸爸：在希腊神话里，众神之王宙斯爱上一个女神卡里斯托，生下一男孩叫阿卡斯。天后赫拉很嫉妒，将卡里斯托变成一头大母熊。男孩一天打猎，正要射杀此母熊，被宙斯制止，并让其母子团聚相认。后来，宙斯把男孩也化成小熊，让其母子共同在北天界生活。宝贝：找到北斗七星，怎样找北极星呢？爸爸：我们把大北斗七星的斗口边的天璇和天枢的连线，延长大约5倍的距离处，就是北极星。
我们还可以找到成W形的仙后座。
宝贝：仙后座怎么得名的呢？爸爸：在希腊神话里，古埃塞俄比亚有个国王叫克普斯，王后叫加亚俄帕，女儿叫安德洛美塔。王后很虚荣，在众人面前夸赞自己和女儿是世界上最美丽的人。这句话，激怒了海神波塞冬的女儿，她要求海神惩罚骄傲自大的王后。海神在埃塞俄比亚制造了巨大的地震火山海啸灾害，派巨口怪兽吞噬居民；威逼王后把公主献给怪兽，否则将把埃塞俄比亚彻底变成汪洋大海。国王无法，只好将公主锁铐在海边巨石上，听后怪兽吞噬。刚好，宙斯的儿子帕修斯经过，他扑向怪兽，与之英勇搏斗。帕修斯设法把怪兽变成黑石头，用宝刀斩断镣铐，救下公主，并护送回国王那里。后来，公主与帕修斯结婚了。他们一家升上天，变成了星座。帕修斯是仙英座、公主是仙女座、国王是仙王座、王后是仙后座。但仙后仍旧高举着双手，弯下腰，表示悔过。
宝贝：找到仙后座，怎样找北极星呢？爸爸：她的王良四、王良一和策星之间的夹角处，有颗K星，把王良四与K星的连线，大约延长4倍处，就是北极星。
宝贝：不同时间，北斗星的位置是不同的吗？爸爸：是的。傍晚，观察北斗星，冬季它挂在东北天际，春季爬到靠天顶处，夏季高悬在西北天空，秋季俯冲到北方地平线上。
宝贝：北极星就在北天极吗？爸爸：非常接近北天极。宝贝：我们成都的北极星的仰角是多少度？爸爸：北极星的高度，就是当地的纬度。我们成都在北纬30.5度。北极星大约在北方30.5度的仰角处。二、拓展应用宝贝：我们能根据北斗七星，找到牛郎织女星吗？爸爸：能。宝贝：他们在天琴座和天鹰座吗？爸爸：对。宝贝：牛郎织女的中国神话我知道，而天琴、天鹰座的希腊神话，有故事吗？爸爸：有。宝贝：快，讲讲希腊神话，再讲讲怎样找牛郎织女星。贰：观测成都一年的正午太阳高度变化一、情景对话 宝贝:为什么会有寒来暑往和春夏秋冬的四季轮回？ 爸爸：这与地球的绕日公转有关。地球一边自转一边公转，保持着66.5°的倾斜姿态，使得太阳直射点的南北回归运动。因此，正午太阳高度和昼夜长短会发生一年的变化，从而形成四季。
二、理论背景 宝贝：我们成都的正午太阳高度什么季节高、什么季节低呢？爸爸：夏季升得高，冬季降得低。
宝贝：为什么？爸爸：夏季，太阳直射北半球，成都离直射点近，正午太阳比冬季升得高；冬季，太阳直射南半球，成都离直射点远，正午太阳比夏季降得低。
宝贝：我们怎样观测它的变化呢？爸爸：我们用立杆测影的方法。观测杆子的影长，来计算正午太阳的高度角。
三、观测目的宝贝：古人观测太阳来定四季和时辰，如日晷。今天，我们观测正午太阳高度的变化，了解古人的基本测时方法。
爸爸：还可以，以此推算成都的纬度和经度。四、材料准备 宝贝：可能准备1米直杆、绳、米尺、量角器、表、粉笔等。五、注意事项爸爸：一定在晴天；查看日历定出二分二至的具体日期。宝贝：如天气预报有阴雨天，可以提前或延后一两天。杆一定垂直水平地面。六、观测过程爸爸：第一个晴天，我们先来确定南北子午线。选开阔的平地，大约在上午11点，在地上O点，垂直地立好木杆，刻下其影长末端为A1。以其影长为半径，画一个圆；观查日影先变短，后变长；待到下午某刻，日影刚好又落在圆上，记下日影为A2。连接A1 A2，做OB垂直A1 A2于B点,延长BO交圆于C点。
宝贝：那么，B点在O点的北方，C在南方，BC为南北子午线。从而，确定出东西南北。爸爸：聪明。宝贝：第二天，我们怎样立杆测影呢?爸爸：如果又是晴天，我们观测影子的变化。因为成都的正午比北京晚大约1个小时，所以在北京时间13点后，当影子刚好落在OB子午线上时，此刻乃正午。用尺子记下其影长L。宝贝：那怎样计算正午太阳高度？爸爸：在直角三角形上，把杆长和影长以1:10的比例缩小作为直角边，连接斜边，用量角器测量斜边与影长边的夹角H，此乃当日正午的太阳高度。我们选四个关键节气——春分、秋分、冬至、夏至，代表春夏秋冬，来测量成都一年的正午太阳高度。七、观测记录宝贝：我们记录测量数据如下。节气日期影长L正午太阳高度H一年的变化规律春分3.21夏至6.22秋分9.23冬至12.22八、拓展应用 爸爸：看看，和实际情况的误差大吗？如大，为什么？
宝贝：成都的正午太阳高度能达到最大90°吗？正午日影为什么都在正南方？ 爸爸：知道正午太阳高度，怎样计算成都的地理纬度？作者简介： 甘国斌，号阿甘，1991年西南师大地理系毕业，曾在重庆天兴子弟校任教，现任职于成都西川中学，中学高级地理教师。推荐全网最值得一看的公众号！讲地又讲理