《普通高中地理课程标准(实验)》(选修1)在“活动建议”部分要求:学习“太阳系与地月系”以后,教师应当组织学生“用天文望远镜观察水星、金星、火星、木星、土星以及太阳活动和月球面貌。”笔者认为,鉴于大多数学校缺少天文观察仪器,落实地理课程标准比较现实的要求应当是教会学生“用肉眼辨认行星”。另外,我们要用天文望远镜观察大行星,通常需要先在星空中将行星与恒星区别开来,然后才能将天文望远镜对准它们进行观察。所以,能够“用肉眼辨认行星”仍然是地理教师必须掌握的基本功。
什么是行星?按照一般的理解,行星是在椭圆轨道上环绕太阳运行的、近似球形的天体,其质量比太阳要小得多,并且本身不发射
值得注意的是,如果我们看到的仅仅是太阳或者夜空中的某一颗星,虽然我们也能够根据它们的位置确定黄道的某一点所在,但并不能确定整个黄道的位置,因为通过天球上的一点可以在天球上确定无数个大圈。有人误认为黄道上天体的周日圈就是黄道,其实它们仅仅是黄道上的一点随天球周日旋转的轨迹,与黄道完全是两码事,而且黄道在地平以上的部分总是保持半个圆圈,这与天体的周日圈是完全不同的。按照几何学的原理,我们要在天球上准确确定黄道的位置,至少要确知黄道上的三个点才行。
在几何学上,已知不在一条直线上的三个点就能确定球面上的一个圆。因而,我们知道了天赤道与地平圈的两个交点E、W,又知道了天赤道与子午圈的两个交点Q、Q′,我们就可以很容易地在天空中找到天赤道的所在:任何一个地方的E、Q、W所确定的天球上的大圆,都是当地所应有的能够看到的天空中的天赤道,它一半位于地平以上,另一半位于地平以下。换句话说,天赤道在当地天空中的位置就是过当地正东方向(E点)、北(南)半球观测者正头顶上(Z点)往南(北)相当当地地理纬度的一点(Q点)、正西方向(W点)三点的连线。
《普通高中地理课程标准(实验)》明确提出,要通过选修“宇宙与地球”(选修1),使学生学会“运用天球坐标系简图,确定主要恒星的位置”。要达到这样的要求,必须首先学会确定天球各大圈在天空中的实时位置,建立起清晰的“天球坐标系”概念。
也可以旋转插图(如附图5),使太阳光与地平方向垂直,且从正南方照过来,这相当于正午的时候,此时月亮的光辉被太阳光淹没,什么月相也看不到,尽管如此,我们仍然可以通过插图确定月亮在天空中的大致方位,即:此时的月相如果是“上弦月”,则刚刚要从东方地平线上升起,如果是“上蛾眉月”,就会出现在东方天空中,如果是新月,就会出现在南方天空中,如果是下蛾眉月,则出现于西方天空中,如果是下弦月,则月亮正要从西方地平线上落下。
再次旋转课本(如附图4),使太阳光与地平方向垂直,且从下方照上来,这相当于半夜的时候,此时的月相如果是“下弦月”,则刚刚要从东方地平线上升起,如果是“下凸月”,就会出现在东方天空中,如果是满月,就会出现在南方天空中,如果是上凸月,则出现于西方天空中,如果是上弦月,则月亮正要从西方地平线上落下。
再如,旋转课本(如附图3),使太阳光与地平方向平行,且从东方照过来,这相当于一天当中日出的时候,此时的月相如果是“新月”,则刚刚要随太阳升起,如果是“下蛾眉月”,就会出现在东方天空中,如果是下弦月,就会出现在南方天空中,如果是下凸月,则出现于西方天空中,如果是满月,则月亮正要从西方地平线落下。