浙江省余姚中學(315400) 錢海林
《地理教學》2011年第10期發(fā)表了一篇《完善原創(chuàng)命題的環(huán)節(jié),提高原創(chuàng)命題的科學性》的文章(以下簡稱《完》文),作者以質疑的態(tài)度解讀了一道浙江省2011年3月某地區(qū)的模擬地理試題,深刻剖析了該試題存在的科學性問題。這篇帶著科學性解題的文章,卻暴露出解題需要強化的三點問題。
題目原型:
讀圖1,某緯線上點A,虛線為過該點的地面垂直線,B是A點某日某時刻的太陽光線,且緯線、虛線和太陽光線位于同一平面上。完成11題。
圖1
11.若θ角的度數(shù)為30°,則A點所處的國家和此時的地方時組合,正確的為
A.美國 8時 B.中國 18時
C.巴西 16時 D.新西蘭 6時
《完》文作者認為“從宏觀上看,緯線可以看成是一個圓圈;而在微觀上看,緯線當然可以看成是一條直線。況且命題者給出的圖1當中,也顯示該緯線是一條直線的結論,也即是微觀的角度”。[1]不知道作者從何種角度獲得該水平直線是緯線的信息。
讓我們認真閱讀該題的原文:“讀圖1,某緯線上點A,虛線為過該點的地面垂直線,B是A點某日某時刻的太陽光線,且緯線、虛線和太陽光線位于同一平面上?!盵2]注意“某緯線上點A”只表明A點在某緯線上,并不表明圖中水平線就是緯線;從“虛線為過該點的地面垂直線”可知,這條直線代表的應是“地面”。圖1中的水平直線是地平面,不是緯線。這里的A點,既在某緯線上,又位于過A點的地平面上,也就是說,A點是某緯線與某地平面的切點(見下圖)。
作者因沒有真正讀懂題意,獲得了錯誤的地理信息,而導致了其解答的方向性錯誤。解答地理試題的基本前提是正確獲取和解讀地理信息。如果對信息解讀不準確,將直接造成后續(xù)答題的偏差,正所謂“差之毫厘,謬以千里”。
《完》文作者認為“緯線可以是緯線圈里面的一段,也就是一個緯線圈可以由許多段緯線組成。因此‘緯線、虛線和太陽光線位于同一平面上’并不能‘等同于緯線圈、虛線和太陽光線位于同一平面上’”。[3]不知該說法源自何處?是作者把對經(jīng)線和經(jīng)線圈的理解推及到對緯線和緯線圈的理解呢,還是想當然地認為“緯線可以是緯線圈里面的一段”呢?
關于緯線,《地理學詞典》的定義是:“地球上一切垂直于地軸的平面同地面相割而成的正圓。所有緯線相互平行,故又名‘平行圈’。在同一緯線上的各點,都有相同的緯度,緯線就是同緯度線。[4]”劉南教授編著的《地球概論》說:“與地軸垂直的平面同地表的交線,稱為緯圈或緯線”,“過地軸的平面同地表的交線,稱為經(jīng)圈。經(jīng)圈被兩極分為兩半,每個半圈稱為經(jīng)線或子午線。所以,緯線和緯圈含義相同,而經(jīng)圈與經(jīng)線卻不同一:一個經(jīng)圈包含兩條反向的、以兩極為終端的經(jīng)線?!盵5]很顯然,緯線就是緯圈(即緯線圈),兩者沒有本質區(qū)別。而如果緯線就是緯線圈,那么“緯線所在的平面與緯線圈所在的平面”就是同一個平面。
地理概念的科學性不容置疑,尤其是對一些非常明確的地理概念,更不應以人的不同理解或習慣思維發(fā)生改變。
由于對緯線概念的模糊認識,作者的進一步質疑:“緯線可不可以是直線”[6]?其結論:“從宏觀上看,緯線可以看成是一個圓圈;而在微觀上看,緯線當然可以看成是一條直線?!盵2]以及借助圖3作者的證明:“換個角度看圖1,如圖3,N、E、S、W分別為A點地平圈上的四個方向,圖中WAE可以認為是一條緯線的無限延長,NAS是一條經(jīng)線的無限延長。N、E、S、W分別是此兩條線與天球相交的四個點?!?可以看出,命題者作出圖1的示意圖,就是圖3的局部圖”。[7]都存在有概念性的錯誤需要梳理。
圖3
圖1
其一,緯線不可以是直線。因為緯線是圓圈,而且是正圓,取緯線中任意一段(即圓周的一段)是弧線而不是直線,這與宏觀、微觀沒關系,只與圓的概念相關。在我們應用的地圖上,緯線和經(jīng)線常常可以用直線來表示,那是經(jīng)緯線的地圖投影,不是經(jīng)緯線本身。在不同的投影圖上,經(jīng)緯線可以表現(xiàn)為不同的形狀。我們不能把地圖的表示形式與事物的真實形態(tài)混為一談。
其二,緯線和經(jīng)線不可以延長。因為經(jīng)緯線是有一定長度的,怎么可以延長呢?再說,即使地球上的經(jīng)緯線能延長,也只能在地球表面,怎么可以無限地延長到與天球相交的無窮遠處呢?其實,圖3中延長的WAE和NAS并不是緯線和經(jīng)線,而是A點的地平面,或者說是地球表面A點東西南北地平坐標方位。
由此可見,正確理解地理概念對正確解答地理題目該有多么重要。如果連地理概念都無法正確理解的話,就根本不要談用正確的地理思維來解答地理問題了。
《完》文作者試圖通過太陽的周年視運動,即太陽直射點在南北回歸線之間來回移動現(xiàn)象,來質疑原題答案選擇的唯一性問題。作者認為:“在地球表面上的任何一點,不論太陽直射在南半球,還是北半球,還是在赤道上,太陽總是在某個時候到達D點(如圖4所示),至于是否是8點還是16點,是6點還是18點,則要看太陽直射在哪個緯度?該地又位于哪個緯度?是處于上午還是下午?”文章進一步分析“那么是不是地球表面上任何一個緯度都有這種可能性呢?理論上講,極點應該除外,因為極點是一個點,沒有緯線。在高緯度某些地區(qū),存在當太陽在正東和正西的時候,達不到θ=30°的可能性,因此高緯度的地區(qū)應該存在一條緯線及以北地區(qū)(以北半球為例)不能符合這一條件?!盵8]于是,作者得出結論:“綜上分析,筆者以為題目中A、B、C、D四個選項都是可能的”。[9]僅從上面的分析邏輯看,似乎無懈可擊。但令人遺憾的是,作者提供的圖4缺乏科學依據(jù)。因為,地球上某地不可能存在圖4所示的太陽周日視運動的年變化情況。
圖4
太陽視運動是地球運動的生動反映。簡言之,地球的自轉導致太陽的周日視運動;地球的公轉導致太陽的周年視運動。在地球上看,太陽的周日視運動是太陽直射點在地表自東向西的經(jīng)向移動,即表現(xiàn)為太陽在地平面上東升西落的日變化現(xiàn)象;太陽的周年視運動是太陽直射點在地表南北方向上的緯向位移,即表現(xiàn)為太陽直射點在南北回歸線之間的往返來回現(xiàn)象。
圖5 北半球中緯度地區(qū)太陽周日視運動的回歸年變化
不知道作者所引用的圖4從何而來?查閱有關地理專業(yè)著作,沒有發(fā)現(xiàn)類似圖4那樣的太陽視運動圖像。由于太陽始終在黃道上運行,黃道平面與地球赤道平面的夾角是相對固定的。對于北回歸線以北和南回線以南地區(qū)來講,正午太陽永遠在一個方向,南或北;只有在南北回歸線之間的熱帶地區(qū),正午太陽才可能出現(xiàn)南和北的情況,但太陽的視運動軌跡不是像圖4所示那樣,而應是相互平行的。原因是:太陽在天球上運行的軌跡是平行的圓周,見上圖[10]。
綜上所述,該題的解答答案只有一種,現(xiàn)提供一種思路:“要滿足緯線和虛線位于同一平面上,A點只能位于赤道地區(qū),題中只有C項(巴西)符合。繼續(xù)深究,太陽光線也位于同一平面上,說明太陽直射點也在赤道上。赤道上的正午太陽高度可以達到90°,6個小時太陽高度可從0°達到90°,θ=30°可說明經(jīng)度與正午相差60°或與日出(日落)相差30°,由于赤道日出6點(日落18點),即可解出A地為8點或16點。只有C項符合。
不僅命題需要提高科學性,解題更需要強化科學性,這樣才能提高解答的正確率。
[1] [2] [3] [6] [7] [8] [9] 金子興, 孔艷玲.完善原創(chuàng)命題的環(huán)節(jié), 提高原創(chuàng)命題的科學性.地理教學, 2011(10).
[4] 地理學詞典.上海: 上海辭書出版社, 1983: 401.
[5] 劉南.地球概論.北京: 高等教育出版社, 1987:28.
[10] 劉南.地球概論.北京: 高等教育出版社, 1987:94.