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对“太阳视运动”教学冷遇的反思 汪和平/安徽省潜山野寨中学 吕晨亮/山西省屯留县第一中学 摘要：太阳视运动随太阳直射点、观测地纬度有规律地变化，因为知识体系局限、教材编写失严、教学手段陈旧等原因，教材编写人员、命题人员和教师都知难而退，使太阳视运动规律的教学遭冷遇。本文针对该问题进行了详细分析，并给出合理建议。 关建词：太阳视运动 太阳视运动仪 地球运动 定量分析 准确演示 当前的各种版本教材中都安排了“地球的运动”教学内容，由于地球自转与公转运动间黄赤交角的存在，地球上便出现“昼夜更替”、“四季更替”、“正午太阳高度角的变化”等地理现象，这些现象集中体现为太阳视运动轨迹随日期、地点有规律的变化。在对地理学科教师进行调查与访谈时发现，因地球运动而产生的太阳视运动现象在日常教学及高考考查中正在逐渐被冷落，教学中也往往一带而过，没有真正引领学生认知太阳视运动规律。在调查中还发现，太阳视运动的教育与普及是欠缺的，即便是地理教师，也不乏对其认识模糊不清者。 一 冷遇原因 知识体系局限 天文学教材中运用天文三角知识。结合不同天球坐标系来分析天体视运动，推导出太阳高度与方位计算公式，但是推导方法比较抽象，太阳视运动的轨迹、高度、方位与时间、太阳直射点纬度、观测地纬度有关，计算公式也比较复杂，超出了学生已有的知识水平，教学中通常只能采取定性讨论的策略，因而很难帮助学习者建立科学有效的空间运动模型。 教材相关内容有待商榷 以鲁教版必修第一册课本为例。2010年第1版第22页：“除赤道外，一年中太阳真正的‘东升西落’，只有春分和秋分日。” 事实上，赤道地区一年中太阳真正的“东升西落”，也只有在春、秋分日，其它日期日出方位角与太阳直射点的纬度相同，比如夏至日，太阳直射北半球23度26分，则日出方位为东北23度26分。 2004年第1版第23页有这样的叙述：“对于北半球中高纬度地区来说，一天中绝大多数时间太阳位于南部天空，物体的影子总是朝向北方（包括西北方、正北方和东北方），正午时物体的影子朝向正北，因此可以根据地物的影子辨???方向。” 此说法欠妥。如夏至日，全球日出东北日落西北，北纬50度地区日出时间为约为3:56，至7:24前太阳都在东北方向的天空上。日出后、日落前也有很长时间太阳都在北面的天空上，物体影子是朝向南方的（包括西南方、东南方）。 2004年第1版第23页设计了这样的一项活动：借助手表，可粗略地确定南北方向。在北半球，把手表平置，时针指向太阳方向，在中午12点前，按顺时针，沿时针与12点刻度之间所成夹角的角平分线方向为南方；在中午12点后，按逆时针，沿时针与12点刻度线之间所成夹角的角平分线方向为南方。请你思考，借助手表来辨别方向往往受哪些条件的限制？为什么？ 这种判断方向的方法不够科学。此说法大致是基于下列事实：时钟每小时转动角度为30度，而太阳运动在其轨迹上每小时15度。若某地观测地纬度为φ，则将太阳在地心坐标系天球上的运动轨迹面旋转90-φ度即为当地太阳视运动轨迹，而旋转后太阳视运动轨迹与地平面所成角度也为90-φ度，如果90-φ度约为0度，太阳视运动轨迹圆面与地平圈所成角度较小（即高纬度地区），那上述方法较为准确；若90-φ接近90度（即低纬度地区），则误差太大。如北纬10度地区夏至日时，太阳始终在北面的天空中，上午10时左右，太阳在东偏北30度附近，按上述方法指示的方向为正东方向而不是南方。 特别需要指出的是，太阳的方位、高度等太阳视运动现象是可以计算与度量[1]，教材中使用“绝大多数”、“精略地”等不严谨的表述方式有失科学性，而且易误导教师教学、学生思维、考查评价。 教学手段简陋 对因地球运动而引起的自然现象，教学仪器演示往往不精确，如常见的三球仪，其设计比较精糙，只能用于演示太阳、地球、月球空间位置关系，而不能演示出因地球运动而产生的具体规律；晨昏仪能精确地演示晨昏现象，但没能很好的普及；现有的太阳视运动仪非常简陋，难以帮助学生建立正确的太阳视运动认知。在中学地理课上，教师常见的教学方法有用手比划、在铁丝上穿小球演示、画太阳视运动草图、运用多媒体课件演示等，这些方法都没有有效地演示出太阳视运动过程中的时间、方位、高度等度量关系，教学中随意较大，学生易产生错误的认识。 4 知难而遭冷遇 此外，近年来不少高考在该知识内容上科学性与严谨性不够，导致教师对此争论不休。以上的种种问题说明太阳视运动规律对编辑人员、命题人员、教师来说都是一个难点，教材编写、教师教学、考试命题等各个环节都有意去回避它，使得一项有利于培养公民自然科学素养的知识正在被边缘化。 二 反思 太阳视运动规律在日常生活中运用甚广。太阳视运动是由地球公转过程中黄赤交角、地球上观测地纬度不同而使空间关系变化而形成的，如果准确理解这些关系，就能正确把握太阳视运