李學睿
〔關(guān)鍵詞〕 反證法;地理教學;氣旋;降水;風向
〔中圖分類號〕 G633.55〔文獻標識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2009)03(B)—0052—02
“反證法”又名“歸謬法”,它是正向邏輯思維的逆過程。地理教師把“反證法”用于地理教學中,可以收到良好的教學效果。
一、創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學生思維的積極性
如在講述“主要天氣系統(tǒng)”中的“氣旋和鋒面結(jié)合形成鋒面氣旋,降水發(fā)生在鋒面氣旋的槽線附近”時,教師可設(shè)置如下問題:1.鋒面能否和反氣旋結(jié)合形成“鋒面反氣旋”?2.降水發(fā)生在鋒面氣旋的槽線附近,其他地方能否形成降水?以北半球為例,可反證如下:
假設(shè)1:反氣旋系統(tǒng)能與鋒面形成“鋒面反氣旋”
在這一假設(shè)下,會有兩種情況出現(xiàn):(1)在等壓線較平直處,如圖1所示,近地面最終形成的風向是虛線兩側(cè)的①和②,這兩種風來自同一區(qū)域,速度相近,方向一致,由于空氣性質(zhì)一致,也就不會產(chǎn)生冷暖氣團相遇從而形成鋒面的情況。(2)在等壓線彎曲程度最大的地方(脊線附近),如圖2所示,①②風以脊線附近為起點分別向兩側(cè)運行,距離越來越遠,不可能相遇形成鋒面,脊線附近天氣晴朗。兩種情況均說明鋒面不能和反氣旋結(jié)合形成“鋒面反氣旋”。
假設(shè)2:氣旋系統(tǒng)中降水發(fā)生在等壓線較平直的地方
在這一假設(shè)下,我們可以作出如下分析、判斷:(1)在等壓線平直處畫出某地方的風向,如圖3所示,由于虛線兩側(cè)的風①和風②所處位置等壓線疏密相當且近似平行,所以風①和風②的方向一致,大小相當,且都來自偏南地區(qū)屬于同一性質(zhì)的氣團,兩種風不能相遇形成鋒面。即使相遇,由于空氣性質(zhì)一致,也不會產(chǎn)生冷暖氣團相遇從而形成鋒面的情況。所以不會在氣旋圖中等壓線較平直的地方形成降水。(2)既然在等壓線較平直的地方不能形成降水,那么在等壓線彎曲程度最大的地方(槽線附近)是否有降水現(xiàn)象呢?我們用同樣的方法在氣旋的槽線A兩側(cè)畫出風向,如圖4所示。圖4中①②兩種風是來自于南北不同區(qū)域的空氣,具有不同的冷暖性質(zhì)。兩種不同性質(zhì)的風最終在槽線A附近相遇形成鋒面——冷鋒。同樣在槽線B附近也可以形成鋒面——暖鋒。因此,只有氣旋和鋒面結(jié)合才能形成“鋒面氣旋”,且降水只發(fā)生在氣旋系統(tǒng)的槽線附近。
二、聯(lián)系實際,深化學生對所學知識的認識
如在學習“中國干濕地區(qū)的劃分”時,我們知道,一個地區(qū)的干濕狀況決定于該地區(qū)水分的收入量(降水量)與水分的支出量(蒸發(fā)量)的對比。根據(jù)降水量和蒸發(fā)量的關(guān)系我國被劃分為濕潤、半濕潤、半干旱、干旱四類地區(qū)。對半濕潤區(qū)和半干旱區(qū)的干濕狀況描述分別為“年降水量﹥400mm,降水量﹥蒸發(fā)量”、“年降水量﹤400mm,降水量﹤蒸發(fā)量”。教師若想使學生對降水量和蒸發(fā)量的關(guān)系有更深刻的理解,可作如下兩種假設(shè):1.收入﹥支出(降水量﹥蒸發(fā)量),則一地水量不斷增多,氣候變得越來越濕潤。2.支出﹥收入(蒸發(fā)量﹥降水量),則一地水量將不斷減少,該地氣候?qū)⒆兊靡荒瓯纫荒旮珊怠亩鴨l(fā)學生思考:自己的家鄉(xiāng)或某一區(qū)域是否存在著長時間段內(nèi)一年比一年濕潤并由半濕潤區(qū)演變?yōu)闈駶檯^(qū)或一年比一年干旱而由半干旱區(qū)演變?yōu)楦珊祬^(qū)的現(xiàn)象呢?回答顯然是否定的。實際上,從多年平均狀況來看,任何區(qū)域總是保持其一定的干濕程度。這既激發(fā)了學生的思維,還使學生結(jié)合實際,深化了對已學知識的理解。
三、多學科結(jié)合,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力
在人教版《高中地理》“大氣的運動”一節(jié)中有這樣一句話“地轉(zhuǎn)偏向力只改變風的方向,不能改變風的速度”,根據(jù)這句話,我們可知,地轉(zhuǎn)偏向力和風向是垂直關(guān)系。為什么兩者在垂直的情況下地轉(zhuǎn)偏向力只改變風的方向,卻不能改變風的速度呢?兩者若不垂直,則存在兩種情況,即成銳角或成鈍角。我們可利用物理學中力的分解進行反證說明。
假設(shè)1:水平地轉(zhuǎn)偏向力與風向成銳角
在這一假設(shè)下,水平地轉(zhuǎn)偏向力和風向如圖5所示。我們根據(jù)物理力學的平行四邊形法則對地轉(zhuǎn)偏向力進行分解:地轉(zhuǎn)偏向力被分解為f1和f2,最終風速= F+f1,很顯然f1使風速加快,這與教材原理“地轉(zhuǎn)偏向力只改變風的方向,不能改變風的速度”相悖,假設(shè)不成立。
假設(shè)2:水平地轉(zhuǎn)偏向力與風向成鈍角
在這一假設(shè)下,地轉(zhuǎn)偏向力和風向如圖6所示。我們把地轉(zhuǎn)偏向力分解為f1和f2,最終風速= F-f1,顯然f1使風速減慢,這也與教材原理相悖,假設(shè)不成立。
因此,地轉(zhuǎn)偏向力與風向既不能成銳角也不能成鈍角,水平地轉(zhuǎn)偏向力和風向只能垂直。
綜上所述,“反證法”作為眾多邏輯思維方法中的一種,教師可根據(jù)具體的教學內(nèi)容靈活巧妙地把它應(yīng)用于地理教學中,這樣不僅可以起到化難為易、使抽象事物形象化的作用,而且還能激發(fā)學生的學習興趣、開拓學生的思路、培養(yǎng)學生的逆向思維能力等。