劉玉英

（大連市第一中學(xué),遼寧 大連 116011）

控制變量法在地理教學(xué)中的應(yīng)用

劉玉英＊

（大連市第一中學(xué),遼寧 大連 116011）

對控制變量法進行了闡述,并指出了如何運用該方法解決地理教學(xué)中的難點問題。

控制變量法;地理教學(xué);應(yīng)用

事物的發(fā)展變化會受多種因素的影響,所以事物的形成、發(fā)展變化的方向及趨勢研究就變得很復(fù)雜,而這又是我們必須面對的,因此,研究解決方法就顯得特別重要?？刂谱兞烤褪墙鉀Q此類問題的最佳方法之一。

對于多變量（因素）影響同一事物形成、發(fā)展的問題（某事物形成發(fā)展會受到A、B、C等因素的影響）,常常采用控制變量的方法,就是把多變量的問題變成多個單變量的問題,每一次只改變其中某一個變量,而控制其余幾個變量不變;或讓一些變量暫時為定值,控制剩下一個變量,看對事物有什么作用,從而研究被改變的這個變量對事物的影響,最后再綜合解決,這種方法稱控制變量法。控制變量法是科學(xué)探究中的重要思想方法,廣泛運用在科學(xué)探索和科學(xué)實驗研究之中。本文主要探討控制變量法在高中地理教學(xué)中的應(yīng)用。

一、逐步增加控制變量,呈現(xiàn)地理事物的形成和發(fā)展過程

先假定只有一個變量影響,看事物如何形成、發(fā)展;然后再加上一個變量,看事物的形成、發(fā)展會有何變化;在此基礎(chǔ)上再加上一個變量,看事物的形成、發(fā)展又會有何新的變化。當(dāng)我們將影響事物發(fā)展的所有因素都加上之后,事物的發(fā)展結(jié)果自然就呈現(xiàn)出來。這種控制變量產(chǎn)生的結(jié)果如水到渠成,所以特別有利于學(xué)生對事物發(fā)展全過程的理解和對每個變量產(chǎn)生的直接結(jié)果的理解,最終學(xué)生通過自己的分析、推理,總結(jié)過程中任何一個結(jié)果變化的影響因素,從而完成新課改下重點強調(diào)的過程和方法的教學(xué)。

以地理必修1第二章第二節(jié)氣壓帶風(fēng)帶為例。本節(jié)課如果運用控制變量法引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),學(xué)生不但能夠充分理解影響氣壓帶和風(fēng)帶形成的因素及產(chǎn)生的結(jié)果,還可以通過本課學(xué)習(xí)達到積累學(xué)習(xí)方法的目的。

控制變量方法的應(yīng)用首先應(yīng)明確影響大氣環(huán)流的因素可能有哪些,如太陽輻射、地球自轉(zhuǎn)、地球公轉(zhuǎn)、海陸分布等,然后再用控制變量的方法進行研究。

1.假設(shè)地球不自轉(zhuǎn)、不公轉(zhuǎn),地表均勻

在這種假設(shè)下,全球的大氣運動只受太陽輻射對各緯度加熱不均的影響,形成熱力環(huán)流,即赤道地區(qū)熱,空氣上升;極地地區(qū)冷,空氣下沉;水平方向上空氣在高空由赤道上空流向極地上空;近地面由極地地區(qū)流向赤道地區(qū)。（見圖1）

圖1 赤道與極地間的閉合環(huán)流圖

圖2 地球表面氣壓帶和風(fēng)帶

2.假設(shè)地球有自轉(zhuǎn)、不公轉(zhuǎn),地表均勻

在上個假設(shè)的基礎(chǔ)上,如果加上地球自轉(zhuǎn),就意味著在地球上做水平運動的空氣會受到地轉(zhuǎn)偏向力的影響。也就是空氣在近地面由極地流向赤道的過程中需要考慮地轉(zhuǎn)偏向力,使風(fēng)向與等壓線斜交;空氣在高空由赤道流向極地高空的過程中也需要考慮地轉(zhuǎn)偏向力,使風(fēng)向與等壓線平行,最終形成圖2所示的大氣環(huán)流（三圈環(huán)流）。

3.假設(shè)地球有自轉(zhuǎn)、有公轉(zhuǎn),地表均勻

三圈環(huán)流的結(jié)果使地球表面形成了氣壓帶和風(fēng)帶。如果加上地球的公轉(zhuǎn)運動,也就是太陽直射點南北移動,就意味著地球上最熱的地方不總在赤道上,而是隨著太陽直射點的南北移動,也會出現(xiàn)在赤道以北或以南,即地球表面的氣壓帶風(fēng)帶也會隨著太陽直射點的移動而南北移動。（見圖3）

圖3 氣壓帶、風(fēng)帶的季節(jié)

4.假設(shè)地球有自轉(zhuǎn)、有公轉(zhuǎn),有海陸分布

由于南半球陸地相對較小,所以,海陸分布對氣壓帶和風(fēng)帶的影響相對較小,氣壓帶仍然可以呈現(xiàn)較完整的帶狀。而北半球由于陸地面積較大,受海陸熱力性質(zhì)差異的影響,北半球氣壓帶會斷裂成塊狀。1月,由于氣壓帶風(fēng)帶南移,北半球中緯度大部分地區(qū)受副極地低氣壓帶控制,而此時陸地溫度低,形成高壓,所以,亞洲高壓切斷了副極地低氣壓帶。同理,7月,氣壓帶風(fēng)帶北移,北半球中緯度大部分地區(qū)受副熱帶高氣壓帶控制,此時陸地溫度高,形成低壓,所以,亞洲低壓切斷了副熱帶高氣壓帶。

綜上,只考慮太陽輻射對各緯度加熱不均時,全球形成了單圈環(huán)流;考慮了地球自轉(zhuǎn)后,地球表面形成了氣壓帶和風(fēng)帶;又考慮了地球公轉(zhuǎn),氣壓帶風(fēng)帶會隨季節(jié)南北移動;再加上海陸分布（海陸比熱容的不同）,受陸地大小的影響,南半球氣壓帶風(fēng)帶基本還呈帶狀,而北半球就斷裂成塊狀。通過這樣的分析,學(xué)生就會明確氣壓帶風(fēng)帶的每一種變化是受何因素影響的,同時又嘗試了控制變量方法的應(yīng)用,既學(xué)習(xí)了知識,又有方法上的收獲。

二、研究單變量控制結(jié)果,呈現(xiàn)地理事物形成、發(fā)展的直接原因

用控制變量的方法還可以分別看每一單變量如何影響事物的形成、發(fā)展,也就是將影響事物的原因與其產(chǎn)生的結(jié)果對應(yīng)起來,從而明確事物發(fā)展的直接原因,然后再綜合看多變量如何共同影響事物的形成、發(fā)展。比如,氣候問題一直以來都是地理教學(xué)中比較棘手的問題,這類問題容量大,原因復(fù)雜,試題又很靈活,死記硬背是不可能達到要求的,用控制變量的方法可以很好地解決這個難題。

1.只受太陽輻射的影響世界氣候類型的分布和特點

若只考慮太陽輻射的影響,地球上的氣候只有溫度的差異。也就是熱帶氣候氣溫特點是全年高溫,分布于南北回歸線之間;溫帶氣候氣溫特點是四季分明,分布于回歸線到極圈之間;寒帶氣候氣溫特點是全年寒冷,分布于極圈以內(nèi)。

2.只受氣壓帶風(fēng)帶的影響世界氣候類型的分布和特點

氣壓帶風(fēng)帶對氣候的影響主要體現(xiàn)在對降水的影響,即通過空氣的運動,分析降水特征。低氣壓帶由于空氣上升,往往多雨,高氣壓帶由于空氣下沉,往往少雨;風(fēng)如果由較低緯度吹向較高緯度往往多雨,由較高緯度流向較低緯度往往少雨。所以,受赤道低氣壓帶、副極地低氣壓帶控制是多雨的,受副熱帶高氣壓帶、極地高氣壓帶控制是少雨的;受盛行西風(fēng)帶控制是往往多雨的,受信風(fēng)帶和極地高氣壓帶控制往往是少雨的。

3.既考慮太陽輻射的影響又考慮氣壓帶風(fēng)帶影響的氣候特點和分布

上述兩個條件會影響氣候的氣溫和降水特征。氣候具體的影響因素、特征及分布見表1。

表1 受太陽輻射、氣壓帶風(fēng)帶影響形成氣候類型的特點和分布

上述是大陸西岸的氣候類型,而大陸東岸的氣候類型主要不是受氣壓帶風(fēng)帶的影響,而是受海陸熱力性質(zhì)差異的影響。

4.太陽輻射、海陸熱力性質(zhì)差異影響的氣候特點和分布

海陸熱力性質(zhì)差異影響大陸東岸氣候的特點和分布見表2。

5.受太陽輻射、氣壓帶風(fēng)帶、海陸熱力性質(zhì)差異影響的氣候分布

考慮太陽輻射的前提下,既考慮氣壓帶、風(fēng)帶又考慮海陸熱力性質(zhì)差異的影響,就使氣候類型的分布出現(xiàn)差異。即受氣壓帶風(fēng)帶影響的氣候類型（見表1）分布于大陸的西岸;受海陸熱力性質(zhì)差異影響的氣候類型（見表2）分布與大陸東岸。其中熱帶季風(fēng)氣候的成因除海陸熱力性質(zhì)差異的影響,還受氣壓帶風(fēng)帶季節(jié)移動的影響。

表2 受太陽輻射、海陸熱力性質(zhì)差異影響形成氣候類型的特點和分布

6.受太陽輻射、氣壓帶風(fēng)帶、海陸熱力性質(zhì)差異、洋流影響的氣候分布

在上面氣候類型分布的基礎(chǔ)上,再考慮洋流影響,即暖流的增溫增濕,寒流的降溫減濕作用。氣候類型分布的緯度在原有基礎(chǔ)上會出現(xiàn)變化,其中,中高緯度大陸東岸氣候類型受寒流影響,將向低緯度延伸;中高緯度大陸西岸氣候類型受暖流影響,將向高緯度延伸。（見圖4）

圖4 地球表面氣候類型的分布規(guī)律

通過上述分析,可以清楚了解影響氣候的因素有太陽輻射、氣壓帶風(fēng)帶、海陸熱力性質(zhì)差異、洋流等,并且氣候的每一個特點是受何種因素影響,分布規(guī)律為何如此,學(xué)生也會很清楚。

當(dāng)然對事物的研究用某一種控制變量的方法未必一定能達到目的。比如通過對氣候的研究,可以明確看出1、2屬于控制單變量,而3、4是分別加上同樣因素,實質(zhì)上也屬于控制單變量,5則是各單變量作用后綜合影響的結(jié)果,6則是應(yīng)用了逐步控制變量的方法。所以控制變量方法的應(yīng)用還需要教師不斷地在實踐中探索,不能將其模式化。

新課改的地理教學(xué)更注重過程和方法,而控制變量法的應(yīng)用,不但可以讓學(xué)生體會知識的形成過程,同時還可以掌握事物的分析方法。也就是讓學(xué)生在過程中體會方法,從而學(xué)會運用方法。通過教師的有意引導(dǎo),學(xué)生不但能夠用控制變量方法解決地理問題及生活中的實際問題,同時還能在運用的過程中引發(fā)思考,提升學(xué)習(xí)能力,從而達到提高素養(yǎng)的目的。

On Application of Variable-controlling Approach in Geography Teaching

LIU Yu-ying

（The No.1 Middle School,Dalian 116011,China）

Variable-controlling approach is expounded and how to apply this approach in solving difficulties in geography teaching is indicated.

variable-controlling approach;geography teaching;application

G633.5

A

1008-388X（2011）02-0048-03

2011-04-18

劉玉英（1963-）,女 ,山東沂水人,中學(xué)高級教師。

閱力]