摘 要:地理作為一門綜合性較強(qiáng)的學(xué)科,集合了文科和理科的特點(diǎn)。很多地理問題靠單一學(xué)科知識(shí)是無法解決的。其中物理知識(shí)是比較常用的知識(shí)。本文主要用物理知識(shí)對高中地理(湘教版必修一)的教學(xué)輔助應(yīng)用進(jìn)行分析,并進(jìn)行利用,以期提升地理教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:物理知識(shí);高中地理教學(xué);應(yīng)用分析
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》在基礎(chǔ)教育課程改革的具體目標(biāo)中提出要“改變課程結(jié)構(gòu)過于強(qiáng)調(diào)學(xué)科本位、科目過多和缺乏整合的現(xiàn)狀”,因此,在高中地理教學(xué)中滲透其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)是非常有必要的。高中地理必修一(湘教版)屬于自然地理部分,內(nèi)容比較抽象,難度較大,需要較強(qiáng)的空間想象能力,所以借助物理的知識(shí)進(jìn)行講解,有助于學(xué)生對地理知識(shí)的理解和掌握。高中地理必修一的內(nèi)容涉及物理知識(shí)有如下表所示:
(一) 借助物理概念來理解地理原理
在地球自轉(zhuǎn)的教學(xué)中,涉及線速度和角速度,概念同物理上的線速度角速度是一樣的。另外,月球與潮汐所涉及的引潮力與離心力、地轉(zhuǎn)偏向力的形成與物理中的力學(xué)知識(shí)也密切相關(guān)。
此外,利用開普勒第二定律講解地球公轉(zhuǎn)近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的原理。地球公轉(zhuǎn)的速度并不是勻速的,在一月份的時(shí)候地球公轉(zhuǎn)處在近日點(diǎn)處,速度最快;七月在遠(yuǎn)日點(diǎn)處,速度最慢。根據(jù)開普勒第二定律:對每一個(gè)行星而言,在相同的時(shí)間里,太陽和運(yùn)動(dòng)著的行星連線所掃過的面積是相等的,地球在遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度最慢,之后從遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)的過程中速度逐漸加快,在近日點(diǎn)時(shí)公轉(zhuǎn)速度達(dá)到最快。
在日常的教學(xué)中,有一些教師直接讓學(xué)生死記硬背地球公轉(zhuǎn)的規(guī)律,反而會(huì)讓學(xué)生容易遺忘。而引入開普勒第二定律進(jìn)行講解,學(xué)生知道公轉(zhuǎn)速度變化的緣由,即使在緊張的氛圍之下也可推理出相應(yīng)的規(guī)律。所以引入物理原理讓學(xué)生對地理知識(shí)進(jìn)行理解性的記憶,對于加深地理知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解是有重大幫助。但是在教學(xué)的時(shí)候也應(yīng)該注意不應(yīng)該花太多時(shí)間在開普勒第二定律上,應(yīng)該重點(diǎn)放在近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之間公轉(zhuǎn)的速度變化規(guī)律上,引入開普勒第二定律是為了讓學(xué)生更好地理解記憶這個(gè)地理知識(shí)點(diǎn)。所以教師的授課應(yīng)有主次之分。
(二) 利用物理實(shí)驗(yàn)來講解地理原理
利用實(shí)驗(yàn)來論證熱力環(huán)流的原理,熱力環(huán)流的根本原因是由于地表受熱不均引起的水平方向氣壓差,從而引起大氣的水平運(yùn)動(dòng)。
在物理中,受熱不均有兩層含義,一是接收到的熱量不同,即緯度不同;二是緯度相同但下墊面性質(zhì)不同產(chǎn)生的溫度不同。水的比熱容比大多數(shù)物質(zhì)都大,初中物理比熱容是用水和煤油在相同的條件下的升溫情況作比較。可以借助該物理實(shí)驗(yàn)來理解熱力環(huán)流。即驗(yàn)證緯度相同但下墊面性質(zhì)不同的情況。
取兩個(gè)杯子,分別盛入等質(zhì)量的水和沙土,并插入溫度計(jì),在同等條件下加熱相同的時(shí)間,對比兩個(gè)杯子內(nèi)溫度的變化,由于水的比熱容比較大,所以溫度小于沙土的溫度,溫度高則氣壓低,溫度低則氣壓高,所以產(chǎn)生氣壓差。用這個(gè)實(shí)驗(yàn)類比熱力環(huán)流中吹海風(fēng)或者陸風(fēng)的原理。這個(gè)實(shí)驗(yàn)很好的說明陸地沙土受熱快,海洋中的海水受熱慢的特點(diǎn),能讓學(xué)生更好地理解海陸風(fēng)的原理,白天沙土(陸地)受熱快,溫度高所以陸地地表是低壓,海洋表面是高壓,所以吹海風(fēng);相反晚上吹陸風(fēng)。這樣融入物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),能夠讓學(xué)生對熱力環(huán)流和海陸風(fēng)的理解得更加深入。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。同時(shí)這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以用來理解季風(fēng)的成因,我國夏季由于陸地受熱快,吹的是從海洋而來的東南季風(fēng),冬季正好相反,吹的是西北季風(fēng)。利用物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生能夠更加深入的理解地理的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),從而加深學(xué)生印象。達(dá)到事半功倍的效果。
(三) 利用物理的原理判斷地理規(guī)律
在大氣水平運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)中,風(fēng)向受到很多因素的制約,所以風(fēng)向要根據(jù)實(shí)際情況來確定。由于存在壓力差,所以就有了水平氣壓梯度力,引起大氣的水平運(yùn)動(dòng),大氣水平運(yùn)動(dòng)可分為兩種情況:在高空中和在地面上,兩者的區(qū)別是有無摩擦力,在近地面會(huì)有地面摩擦力。由于受到多個(gè)力的作用,所以就涉及物理中力的合成的相關(guān)知識(shí),在物理上要確定受到多個(gè)力作用物體的運(yùn)動(dòng)方向,需要把多個(gè)力進(jìn)行合成,最終合成一個(gè)合力,物體的運(yùn)動(dòng)方向就是該合力的方向。在學(xué)習(xí)地理大氣的水平運(yùn)動(dòng)的過程中,同樣需要利用物理上的力的合成知識(shí),把受到的各個(gè)力合成一個(gè)合力,就是最終的風(fēng)的方向。但是由于地轉(zhuǎn)偏向力的方向總是與風(fēng)的方向垂直,所以在高空中會(huì)導(dǎo)致風(fēng)的方向不斷偏轉(zhuǎn),最終達(dá)到物理上的氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力二力平衡,最后風(fēng)的方向會(huì)與等壓線平行。所以在教授地理知識(shí)的時(shí)候,讓學(xué)生能夠理解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的形成過程是非常有必要的,有助于學(xué)生的推理,并且理解記憶更為深刻。
運(yùn)用物理知識(shí)、原理來解決一些地理問題,體現(xiàn)了地理學(xué)科的綜合性,同時(shí)對于教學(xué)中的一些教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn),通過實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),進(jìn)而上升到理性認(rèn)識(shí),最終內(nèi)化為自己的知識(shí),并運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中,同時(shí)也增加學(xué)習(xí)地理的興趣。在教學(xué)過程中,要善于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各學(xué)科知識(shí)來解決地理問題,同時(shí),鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手發(fā)現(xiàn)問題,動(dòng)手操作。最終能夠自己解決問題。培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。使學(xué)生更加容易理解和掌握地理知識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1]張文靜.高中地理必修Ⅰ中理科知識(shí)的滲透實(shí)踐應(yīng)用研究[D].西安:陜西師范大學(xué),2014.
作者簡介:虞友慶,廣西壯族自治區(qū)桂林市,廣西師范大學(xué)。