精研地理概念，巧解课堂生成性问题

范晓伟

人教版高中地理必修1《宇宙中的地球》一章是高中地理教学的重难点之一。该章若干重要的地理概念，是学生学习地理、构建知识体系的基础。教师在备课时需要深入研究这些概念，加强自身的理解，从而加深学生的理解与把握。笔者所在学校学生普遍成绩较好，课堂思维活跃，课堂教学中经常生成各种“奇思妙想”，有时让人应接不暇，所以笔者在备课时尤其注意深入研究学生关注的重要概念和原理，以便能够在解答学生问题时游刃有余。

一、八大行星取代九大行星

人教版教材中介绍了八大行星，比原九大行星少了冥王星。学生只知其然不知其所以然。教材对行星的定义为：“在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。”据此冥王星属行星。教材后续描述为：“行星质量比恒星小，本身不发光，靠反射恒星的光而发亮。”据此冥王星同样属行星。那冥王星究竟为何被“开除”？伍光和在《自然地理学》中采纳了国际天文联合会第26届大会提出的行星定义：“太陽系的行星必须符合三个条件：第一，在绕太阳运动的前提下，能清除其轨道附近的其他天体而成为其所在空间的最大天体；第二，具有足够大的质量，能依靠自身的引力使形状呈近似球形；第三，内部不发生核聚变反应。”冥王星满足后两个条件，但是不满足第一个条件。冥王星赤道半径为1160km，质量只有地球的0.24%，体积为6.39×109km3，比月球还小，被归类为矮行星。据矮行星的命名规则，冥王星改名为冥神星。在此，笔者建议修订教材时，可将行星的最新定义解释配置在教材有关行星的介绍部分中，以满足学生的学习需求。

二、太阳大气层的命名

人教版教材中介绍太阳大气层分光球、色球和日冕三层。学生学习此内容时，会对其命名规则产生兴趣，会发问：太阳大气层是依据什么规则命名的？

人教版教材中描述光球：“光球是用肉眼可以观测到的太阳表面，厚度约500千米。地球上接收到的太阳光基本上都是由光球发射出来的。”教材只讲特点，未讲命名。色球层与日冕层也是如此。金祖孟在《地球概论》中做了解释：“光球是太阳大气的低层，厚度约500km，它之所以被叫做光球，是由于它的明亮。太阳内部产生的辐射，都被它自己的物质吸收。只有光球发射的光，才能透过这一薄层向空间传播。色球是太阳大气的中层，厚度约2000km。只有在日全食的短暂瞬间，当太阳光球全部被月轮遮蔽时，色球才表现为阴暗圆面周围的玫瑰色花边，色泽鲜艳，故称色球。”这些内容诠释了光球和色球的命名来源，但是《地球概论》中的日冕仍和教材中一样，只解释特点。笔者查阅维基百科后，得知“日冕”这个词是一个拉丁词，意为“皇冠”，是从古希腊演化来的。笔者认为，光球、色球的中文名是意译的外文名，日冕的名字同样是意译于它的古希腊语本意。

三、地球自转的周期

人教版教材中描述地球自转周期时，介绍了恒星日和太阳日，突出其区别在于参考点不同。此内容为教学难点，很多教师在授课时会作区分，认为太阳日是“假”周期，而恒星日是“真”周期。学生对否定其已有知识非常敏感，会思考恒星日是否“真”周期。

笔者查阅资料，发现地球自转真正周期的说法，来自金祖孟的《地球概论》：“恒星日是指同一恒星连续两次在同地中天的周期……恒星日是地球自转的真正周期。”很多老师以此为依据，来讲授恒星日为地球自转真正周期，并用《地球概论》中配图来回答学生的疑问。

《地球概论》中对此图的解释：“在一个恒星日内，地球自转360°，但在一个太阳日内，地球自转360°59′。这59′的差值是地球公转造成的，使太阳日比恒星日约长4分。读此图时必须注意，在太阳系范畴内，太阳是中心天体，它的光线是辐散的；恒星无比遥远，它的光线可看作平行的，图中所示的三颗星，指的是同一颗恒星。”首先，这个解释包含的假设，即恒星无比遥远，其光线可看作平行的，这个假设并不成立。图中三条光线都来自同一颗恒星，所以三条光线彼此间存在夹角，恒星无比遥远，说明夹角非常小，接近0°，但无论如何接近，始终不是真正0°。其次，距离地球无比遥远的恒星，是否“恒定不动”呢？恐怕答案是否定的。恒星是运动的，无论其运动速度快或慢，都会对其光线产生影响。金祖孟在《地球概论》中也讲到：“如果考虑到地轴进动或春分点西退，那么，恒星日与地球自转周期，也还存在细微的差别。”至此，笔者认为，恒星日并不是地球自转的真正周期，只是非常接近真正周期。笔者比较赞同人教版教材的编写，只说明恒星日和太阳日的差异在于参考点的不同，而不指出自转的真正周期。至于自转的真正周期，还需进一步探索。

四、恒星日与太阳日、恒星年与回归年的时间长短对比

人教版教材中介绍地球公转周期，恒星年时长为365日6时9分10秒。回归年时长为365日5时48分46秒。根据自转的学习经验学生明白了为何恒星日短于太阳日，但困惑是为何恒星年长于回归年。

金祖孟在《地球概论》中解释：“由于地轴的进动，春分点沿黄道西移，回归年稍短于恒星年。春分点每年西移50″，回归年相应地比恒星年短0.0142日，即20分24秒。这一差值，我国古称岁差，即周岁与周天之差。”

回归年的度量是以春分点为参考点，太阳沿黄道连续两次经过春分点所需的时间即为回归年。伍光和在《自然地理学》中解释：“月球和太阳对地球引力产生的力矩使地球赤道面向黄道面趋近，由于地球不断自转，按照陀螺进动原理，自转轴必然绕黄道轴旋进，而黄赤交角保持不变。当地球自转轴旋进时，春分点西移，故地球自转不到一周即可两次经过春分点，这就是岁差。春分点每年西移50.2564″，自转轴旋进周期约为25700年。”笔者认为，地轴进动或自转轴旋进，都说明了春分点会西移，而以春分点为参考点的回归年就比恒星年少转了50.2″左右，也即时间长度短了20分24秒。

五、地核的物质构成

人教版教材介绍地核时只介绍了温度压力等性质，未介绍物理形态。学生一般会根据地震波波速的变化，尤其是横波和纵波的变化，来推测地核的状态。根据教材“地震波的传播速度与地球内部圈层的划分”，可以看到横波在地下深度2900km处消失，纵波速度剧烈下降。根据学生已有的波传播知识，就会判断地核为液态或气态，无论外核内核均是如此。可事实真是这样的吗？金祖孟在《地球概论》中解释：“通过古登堡界面时，P波速度急剧下降，S波停滞不前，突然消失。外核和内核之间的界面出现在5100km深处，称利曼界面。在这个界面上，P波又急剧加速，S波重又出现（由P波转换而来）。”由于教材图不完整，会误导学生的判断。笔者认为，由于P波在液体中要急剧减速，而S波不能在液体中传播，所以外核可能是液态。但在5100km深处的利曼界面上，P波又急剧加速，S波又重新出现，由此推测，内核可能为固态。

建议人教版教材编写者，在修订教材时，能够在地震波横波纵波传播变化图中，将外核与内核的真实情况呈现在学生面前。