淺談理科思維在高中自然地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

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地理是文科理科特性兼?zhèn)涞膶W(xué)科，自然地理的理科性特點(diǎn)更加突出。學(xué)生學(xué)習(xí)自然地理時(shí)往往會(huì)忽視這一特點(diǎn)，過多地依靠記憶，忽略了對(duì)地理原理和方法的理解以及地理思維方式的養(yǎng)成，使得好多學(xué)生只知“其然〞，而不知“其所以然〞。因此，培養(yǎng)學(xué)生的理科思維方式，提升學(xué)生的分解思維能力、讀圖能力，使學(xué)生把握綜合思維方法，對(duì)提高學(xué)生自然地理的學(xué)習(xí)效率有重要的意義。

高中地理;自然地理;理科思維

G633.5

A

1671-1270（2021）36-0063-03

高中地理在高中各科教學(xué)中具有特別性，高中地理一般分為自然地理和人文地理兩大板塊。其中自然地理在大學(xué)中屬于理科范疇，故高中地理的學(xué)習(xí)就和其他文科科目的學(xué)習(xí)有一定的區(qū)別。高中地理學(xué)習(xí)中除了知識(shí)點(diǎn)的背誦外，對(duì)知識(shí)點(diǎn)原理的理解也十分重要。因此，理科思維模式對(duì)高中自然地理的學(xué)習(xí)有重要的意義。

一、自然地理的理科特性

地理學(xué)是一門研究地球表層各自然要素、人文要素及其相互關(guān)系的科學(xué)，地理學(xué)本身具有綜合性、地域性、開放性、實(shí)踐性的特點(diǎn)。自然地理主要研究的是自然要素及其相互關(guān)系，因此，高中地理中自然地理課程帶有明顯的理科特性。

自然各要素的特點(diǎn)及其之間的相互聯(lián)系有著客觀規(guī)律，這些規(guī)律是由地球環(huán)境特點(diǎn)所決定的，其中蘊(yùn)涵著繁雜的自然科學(xué)規(guī)律，具有自然學(xué)科的特點(diǎn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)自然地理的過程中假如僅是記憶這些自然規(guī)律，而不知道這些自然規(guī)律的形成原因，則難以深刻把握這些知識(shí)，更談不上在高考中靈活應(yīng)用這些規(guī)律和知識(shí)去解決實(shí)際的問題和解釋自然界的現(xiàn)象。如

“熱力環(huán)流〞的學(xué)習(xí)，學(xué)生必需理解熱脹冷縮的原理，在此基礎(chǔ)上才可以理解為什么這個(gè)地方是上升氣流，而另一個(gè)地方是下沉氣流，從而理解這個(gè)地方是因上升氣流形成低壓還是因下沉氣流形成高壓。學(xué)生在理解這些知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上才可以學(xué)好后面的“三圈環(huán)流〞，進(jìn)而學(xué)好氣候的全部知識(shí)?？梢?，自然地理的學(xué)習(xí)是在理解的基礎(chǔ)上理順各知識(shí)點(diǎn)之間的規(guī)律關(guān)系，僅靠記憶則無法深入把握自然地理的知識(shí)要點(diǎn)。

地理學(xué)科具有基礎(chǔ)性的特點(diǎn)，其教學(xué)內(nèi)容牽涉的范圍很廣，僅屬于自然地理學(xué)的就有地質(zhì)、氣象氣候、水文等，還有天文、生物、旅游、經(jīng)濟(jì)、城市等。幾乎每一個(gè)都可以成為一個(gè)單獨(dú)的學(xué)科，如地質(zhì)學(xué)、氣象學(xué)、氣候?qū)W。但是地理學(xué)包羅萬象，牽涉到人類社會(huì)、自然環(huán)境及其相互關(guān)系的方方面面。所以，地理學(xué)科又具有“博物性〞的特點(diǎn)。在學(xué)習(xí)中學(xué)生要把握知識(shí)的綜合性，這種綜合性不僅是自然地理本身各個(gè)章節(jié)之間的聯(lián)系，還涉及到和其他學(xué)科之間的聯(lián)系，如數(shù)學(xué)、物理和生物等。

基于自然地理的這一特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的理科思維，提升學(xué)生分解思維能力、讀圖能力，使學(xué)生形成自己的思維模式，可以有效提高自然地理的學(xué)習(xí)效率。

二、理科思維在自然地理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用策略

（一）提升學(xué)生分解思維，提高綜合解題能力

分解思維是一種獨(dú)特的創(chuàng)新思維，其原理是化大為小，化整為零，把大目標(biāo)化成小目標(biāo)，然后進(jìn)行累計(jì)得出結(jié)果，以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)[1]。高中地理的學(xué)習(xí)中，分解思維模式的引入有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力，對(duì)解決自然地理中的綜合題有重要意義。在解決綜合題時(shí)，學(xué)生可以把題中考察的繁雜知識(shí)點(diǎn)分解為單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，然后分析這些單個(gè)知識(shí)點(diǎn)在題中的內(nèi)在聯(lián)系，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題。

2022年山東高考第26題的第三小題：

閱讀材料，回復(fù)問題。

遼河地處我國東北半干旱半潮濕地區(qū)，其干流水量主要來自東側(cè)支流，泥沙則主要來自西側(cè)支流，有“東水西沙〞之說。流域內(nèi)人口密集，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集中，水資源量遠(yuǎn)小于其北部的松花江流域，為此國家規(guī)劃實(shí)施“引松濟(jì)遼〞調(diào)水工程。圖1為遼河流域局部區(qū)域圖。目前遼河某些河段在枯水期出現(xiàn)地下水不再補(bǔ)給河水的現(xiàn)象，分析其原因。

分析：本小題中，學(xué)生較簡單想到，地下水位下降會(huì)導(dǎo)致地下水不會(huì)補(bǔ)給河水，一般會(huì)從地下水水位下降這一個(gè)角度去思考問題。這樣的答案就對(duì)比片面，導(dǎo)致本道題無法得到總分值。假如應(yīng)用分解思維將此題涉及的知識(shí)點(diǎn)逐一分解，就能較好地避免答題的片面性。就此題而言，可以這樣思考：地下水無法補(bǔ)給河水，最直接的原因就是地下水水位低于河水水位，進(jìn)一步分析，地下水水位低于河水水位的原因要么是地下水位下降了，要么就是河水水位變高了。基于以上的分析，可以提出圖2所示的解題思路。

生產(chǎn)生活用水量大，過度開采地下水;泥沙淤積，河床抬高;地下水位低于河水水位。

此題應(yīng)用分解思維方法，將涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解，將一個(gè)大的知識(shí)分解為一個(gè)個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，這樣可以避免答題的片面性。基于此，在自然地理的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的分解思維，使學(xué)生能夠用分解思維來解題，引導(dǎo)學(xué)生從多角度去全面地、綜合地分析地理問題，有效解決自然地理中的綜合題有現(xiàn)實(shí)的意義。

（二）結(jié)合理科思維，突出原理

自然地理的重難點(diǎn)包含了大量的地理原理和規(guī)律，需要學(xué)生用理科的思維去解決這些問題，甚至好多知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)到其他學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)。如地方時(shí)和區(qū)時(shí)的計(jì)算，熱力環(huán)流以及等值線分布規(guī)律的確定等都需要應(yīng)用物理、數(shù)學(xué)等理科的知識(shí)去推導(dǎo)、解釋，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的規(guī)律思維能力。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)自然地理時(shí)，重點(diǎn)是要理解基本原理和規(guī)律，理清知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、解決地理問題的能力。

如熱力環(huán)流是理解大量大氣原理的基礎(chǔ)。小到“城市風(fēng)〞原理，大到“三圈環(huán)流〞都是基于此。而這一原理的理解就需要結(jié)合物理學(xué)中氣壓的知識(shí)，要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的物理與地理知識(shí)，這樣就能很好地理解這一知識(shí)點(diǎn)，如圖3。

圖4為沿50°N一帶的四地近地面等壓面分布圖，回復(fù)以下問題。

（1）從氣壓狀況的角度分析，甲地近地面為

（高/低）氣壓操縱，乙地高空為

（高/低）氣壓操縱。

（2）從氣溫狀況看，甲地近地面氣溫較

（高/低），乙地近地面氣溫較

（高/低）。

（3）畫出甲乙之間的熱力環(huán)流示意圖。

分析：該題考察熱力環(huán)流的基本知識(shí)，其中涉及到物理學(xué)中氣壓的基本知識(shí)。由圖3可知甲地因空氣受熱膨脹上升，近地面形成低壓;乙低空氣因冷卻收縮下沉，近地面形成高壓。甲地高空空氣因上升而比乙地高空空氣聚集，基于此可以推出甲地高空相對(duì)于乙地高空形成高壓。理解了這一原理后，畫出熱力環(huán)流就輕而易舉了，此題便迎刃而解。

（三）圖文結(jié)合，總結(jié)數(shù)學(xué)規(guī)律

地理學(xué)習(xí)的靈魂是對(duì)地圖的閱讀和應(yīng)用。地圖是地理的其次語言，直接明白，信息量大，學(xué)生可以從地圖上獲取好多文字難以描述的地理知識(shí)。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（試驗(yàn)）》要求學(xué)生“把握閱讀、分析、應(yīng)用地理圖表和地理數(shù)據(jù)的技能〞[2]?？梢?，讀圖能力不僅可以提高學(xué)生理解自然地理學(xué)基本原理的效果，還是高考的一個(gè)重要的要求。自然地理的好多地理原理在借助地圖分析的基礎(chǔ)上可總結(jié)出一些數(shù)學(xué)規(guī)律。自然地理的學(xué)習(xí)中，在讀懂地圖的基礎(chǔ)上針對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)歸納出簡單的數(shù)學(xué)公式是一個(gè)很有效的學(xué)習(xí)手段。

如正午太陽高度角的計(jì)算可歸納出明確的公式，好多學(xué)生也慣于用公式去解題，即H=90°?|a±b|（a表示當(dāng)?shù)氐木暥?b表示太陽直射點(diǎn)的緯度），即90°減去緯度差（所求地與太陽直射點(diǎn)之間的緯度差）。學(xué)生假如僅僅生硬地記住這個(gè)公式，在實(shí)際的解題中仍舊無法靈活應(yīng)用。結(jié)合地圖對(duì)公式進(jìn)行分析有助于學(xué)生理解公式的含義，學(xué)生在實(shí)際解題中的應(yīng)用也能靈活自如。

又如地方時(shí)和區(qū)時(shí)的計(jì)算是自然地理中讓學(xué)生頭痛的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生往往難以理解基本原理，如為什么是“東早西晚〞“東加西減〞。因此，結(jié)合地球的北極俯視圖，講解順著地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)闁|，時(shí)間較早，逆著地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)槲?，時(shí)間較晚（如圖5），能使學(xué)生明白何為“東早西晚〞，為什么求未知點(diǎn)時(shí)間是在已知點(diǎn)時(shí)間的基礎(chǔ)上“東加西減〞，從而總結(jié)出簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算規(guī)律，使學(xué)生理解地方時(shí)和區(qū)時(shí)計(jì)算的基本方法。

分析：圖5中地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針，可推出該圖為北極上空地球投影的俯視圖，圖中地球自轉(zhuǎn)方向?yàn)闁|，越靠近東時(shí)間越早。人類將地球劃分為12個(gè)時(shí)區(qū)，最早的一個(gè)時(shí)區(qū)為最東邊的一個(gè)時(shí)區(qū)，為東12區(qū)，最晚的一個(gè)時(shí)區(qū)為西12區(qū)。從西12區(qū)到東12區(qū)順著地球自轉(zhuǎn)方向，時(shí)間的變化為最晚走到最早。每一個(gè)時(shí)區(qū)相差一個(gè)小時(shí)，因此，從西12區(qū)走到東12區(qū)相差24個(gè)小時(shí)，東12區(qū)比西12區(qū)早24個(gè)小時(shí)。也就是說，假