云南省通??h第一中學(xué)(652700) 沈洪健
對2010年清華等五校聯(lián)考樣卷中一道地理選擇題的欣喜與思考
云南省通海縣第一中學(xué)(652700) 沈洪健
編者按根據(jù)讀者來信提出的建議,本刊恢復(fù)“一題一議”欄目。歡迎來稿,并對如何辦好“一題一議”欄目提出建議。
一、選擇題:每小題設(shè)四個選項,每一選項的分值可能為0、1、2、3分。請選出你認(rèn)為最符合題目要求的一項。多選該小題不得分。
1.45°N緯線穿越圖1所示區(qū)域。L地的觀測者于3月21日看到太陽在M地落下的時間恰為16時(地方時)。判斷:M地相對于L地的方位及L、M間的距離約為
圖1
A.270°,1720 m B.240°,2410 m
C.300°,1204 m D.240°,1720 m
【答案得分 A.1分 B.3分 C.0分 D.2分】
方位角度是以正北方為0°,按順時針表達角度的,正東為90°、正南為180°、正西為270°……。關(guān)于M地相對于L地的方位,學(xué)生可能認(rèn)為春分日太陽正東升、正西落而選270°,若進一步考慮到太陽落下的時間是地方時16時,春分日北半球正午12時太陽位于正南方,18時位于正西方,由12時到18時太陽運行方位變化90°,每小時太陽方位移動15°,所以16時太陽方位距正西30°,應(yīng)該選240°,選240°比選270°思維能力有進步;有學(xué)生可能認(rèn)為沒有經(jīng)緯網(wǎng)和指向標(biāo)的地圖一般 “上北下南、左西右東”,所以M地位于L地的西南方,應(yīng)該選240°,這一傳統(tǒng)定勢思維雖然不是正確思路,但都不應(yīng)該選300°。
L、M間的距離,從試題圖中只能讀出兩地的相對高度860米,有學(xué)生可能認(rèn)為該日地方時18時太陽位于地平面,太陽高度為0°, 16時與18時時差2小時,太陽高度應(yīng)該相差30°,由直角三角形30°角所對邊等于斜邊一半,得L、M間的距離1720米;如果學(xué)生進一步考慮該日正午太陽高度是45°,18時為0°,按6小時太陽高度變幅為45°,則16時的太陽高度應(yīng)該遠遠小于30°,于是L、M間的距離應(yīng)該遠大于1720米而排除,選1204米則更是沒有理由的。
所以,選C無論是方位還是距離皆是最沒有道理的,得0分;選D比選A方位判斷上更加明確,但距離都有問題,所以選D可得2分、選A只能得1分;選B則兩者考慮最佳,獲最高分3分。多年的高考單項選擇題中,很多學(xué)生能排除1~2個錯誤答案,但最后兩個卻難以判斷,0分和滿分的結(jié)局反映不出學(xué)生能排除前兩個錯誤答案的智慧。該試題答案的呈現(xiàn)與評分有層次性,體現(xiàn)了對學(xué)生思維層次的認(rèn)同與尊重,充滿了對學(xué)生每個智慧都給予肯定的新課程評價理念,對學(xué)生思維發(fā)展性評價拓寬了創(chuàng)意,更為選拔性考試追求具有較高的區(qū)分度展示了樣本。
有限的時間內(nèi),考題主要考查學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)、思維能力、綜合判斷能力。所以,作為選擇題學(xué)生可以通過上述辦法搞定該題。但如果追尋具體答案的得來、或作為填空題呈現(xiàn),那其難度就超越普通高中生所能掌握的能力,也超出了現(xiàn)有地理必修教材內(nèi)容,需要具有天球及天體運行的基本知識,能簡單繪制太陽運行軌跡圖(如下圖,方法見《地理教學(xué)》2010年第5期P21)。
根據(jù)緯度45°N,繪出以L點為觀測點的春分日太陽運行軌跡圖,該日太陽正東(E)升、正西(W)落,正午太陽高度為45°。地方時16時太陽位于M位置,距太陽位于正西時相差2小時,連線LM得知∠MLW=30°;作M的鉛垂線與地平面交于m,Mm即是M與L的相對高度860米;作M垂直EW得a,∠Mam就是太陽運行軌跡面與地面的夾角45°。由Mm=ma=860米得Ma≈1216.22米,進而得LM直線距離≈2432.45(直角三角形MaL的30°角所對邊Ma是斜邊LM的一半)。
再因MmL是直角三角形,用勾股定理得LM的水平距離Lm=2275.35米。由Sin∠mLa=ma/Lm≈0.37796,得∠mLa=22.2°,于是M地相對于L地的方位為270°-22.2°=247.8°。雖然題目沒有明確45°N緯線是否穿越L地,沒有明確所示區(qū)域的大小,但從理想狀況得到的水平距離不大,可以把L地看為45°N,于是M地相對于L地的方位及L、M間的距離應(yīng)約為(247.8°,2432.45米)
該題準(zhǔn)確答案的得來需要較好的天體運行知識、較強的空間思維能力、熟練的數(shù)學(xué)運算技巧、直至應(yīng)用計算器。頂尖高校選拔頂尖人才,該試題的設(shè)計顯現(xiàn)出超強的選拔篩選功能。更值得欣賞的是,該題還具有引導(dǎo)我們關(guān)注生活中的地理,注重地理知識的空間性、文理科交融性、科學(xué)學(xué)科性特點,倡導(dǎo)在地理教學(xué)中加強學(xué)生的繪圖能力、運算能力,拓展學(xué)生的思維品質(zhì),開展探究性、研究性學(xué)習(xí),對中學(xué)地理新課程教學(xué)改革具有指引誘導(dǎo)功能。
中學(xué)地理教材中“借助手表辨別方位”原理及眾多教學(xué)參考資料大多認(rèn)為:太陽每小時的方位移動15°。筆者覺得該試題設(shè)計者照顧了這一思想,致使M地相對于L地的方位240°與計算所得247.8°有一些差距。
太陽視運行在其運行軌跡面上的確是每小時移動15°,但我們的太陽方位角度是以觀察者為中心按地平面來度量的。如果太陽運行軌跡面與地平面平行,則每小時太陽方位移動15°,然而除極點外太陽運行軌跡面都不可能與地平面平行,觀察者看太陽方位移動并非是等速的,并且太陽高度的變化也并非是等速的。
以春分、秋分日為例:
緯度越高,太陽運行軌跡面與地面夾角∠Mam越小,則太陽方位∠mLa的變速越接近每小時15°的∠MLa變速?!螹am=0時太陽方位移動是等速的每小時15°(如上右圖實線所示太陽不同時刻方位)。
緯度越低,太陽運行軌跡面與地面夾角∠Mam越大,則太陽方位∠mLa的變速與每小時15°的∠MLa變速差別拉大,正午前后太陽方位移動快,接近6時、18時前后太陽方位移動慢(如上右圖虛線所示太陽不同時刻方位)。
非春秋分日情況更加復(fù)雜,從教學(xué)時間、內(nèi)容難度、學(xué)科支持等方面看,要在中學(xué)課堂里廣泛講清這一知識實屬不易,但要糾正一些慣性錯誤觀點,筆者覺得教會學(xué)生繪制太陽運行軌跡圖,真真實實參與立桿測影等探究、實踐活動,是最簡單的理論闡述與最實在的驗證方法,新課程改革中要求加強探究、實踐活動的確是求真務(wù)實學(xué)地理之所需。