淺談理科思維在高中自然地理學習中的應用

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

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中屬于理科范疇，故高中地理的學習就和其他文科科目的學習有一定的區(qū)別。高中地理學習中除了知識點的背誦外，對知識點原理的理解也十分重要。因此，理科思維模式對高中自然地理的學習有重要的意義。

一、自然地理的理科特性

地理學是一門研究地球表層各自然要素、人文要素及其相互關系的科學，地理學本身具有綜合性、地域性、開放性、實踐性的特點。自然地理主要研究的是自然要素及其相互關系，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)境特點所決定的，其中蘊涵著繁雜的自然科學規(guī)律，具有自然學科的特點。學生在學習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，更談不上在高考中靈活應用這些規(guī)律和知識去解決實際的問題和解釋自然界的現(xiàn)象。如

“熱力環(huán)流〞的學習，學生必需理解熱脹冷縮的原理，在此基礎上才可以理解為什么這個地方是上升氣流，而另一個地方是下沉氣流，從而理解這個地方是因上升氣流形成低壓還是因下沉氣流形成高壓。學生在理解這些知識點的基礎上才可以學好后面的“三圈環(huán)流〞，進而學好氣候的全部知識?？梢姡匀坏乩淼膶W習是在理解的基礎上理順各知識點之間的規(guī)律關系，僅靠記憶則無法深入把握自然地理的知識要點。

地理學科具有基礎性的特點，其教學內容牽涉的范圍很廣，僅屬于自然地理學的就有地質、氣象氣候、水文等，還有天文、生物、旅游、經濟、城市等。幾乎每一個都可以成為一個單獨的學科，如地質學、氣象學、氣候學。但是地理學包羅萬象，牽涉到人類社會、自然環(huán)境及其相互關系的方方面面。所以，地理學科又具有“博物性〞的特點。在學習中學生要把握知識的綜合性，這種綜合性不僅是自然地理本身各個章節(jié)之間的聯(lián)系，還涉及到和其他學科之間的聯(lián)系，如數(shù)學、物理和生物等。

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

二、理科思維在自然地理學習中的應用策略

（一）提升學生分解思維，提高綜合解題能力

分解思維是一種獨特的創(chuàng)新思維，其原理是化大為小，化整為零，把大目標化成小目標，然后進行累計得出結果，以達到預期的目標[1]。高中地理的學習中，分解思維模式的引入有利于培養(yǎng)學生的綜合思維能力，對解決自然地理中的綜合題有重要意義。在解決綜合題時，學生可以把題中考察的繁雜知識點分解為單個知識點，然后分析這些單個知識點在題中的內在聯(lián)系，應用所學知識解決問題。

2022年山東高考第26題的第三小題：

閱讀材料，回復問題。

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支流，泥沙則主要來自西側支流，有“東水西沙〞之說。流域內人口密集，工農業(yè)生產集中，水資源量遠小于其北部的松花江流域，為此國家規(guī)劃實施“引松濟遼〞調水工程。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)地下水不再補給河水的現(xiàn)象，分析其原因。

分析：本小題中，學生較簡單想到，地下水位下降會導致地下水不會補給河水，一般會從地下水水位下降這一個角度去思考問題。這樣的答案就對比片面，導致本道題無法得到總分值。假如應用分解思維將此題涉及的知識點逐一分解，就能較好地避免答題的片面性。就此題而言，可以這樣思考：地下水無法補給河水，最直接的原因就是地下水水位低于河水水位，進一步分析，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?；谝陨系姆治?，可以提出圖2所示的解題思路。

生產生活用水量大，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。

此題應用分解思維方法，將涉及的知識點進行分解，將一個大的知識分解為一個個小知識點，這樣可以避免答題的片面性。基于此，在自然地理的學習中培養(yǎng)學生的分解思維，使學生能夠用分解思維來解題，引導學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)實的意義。

（二）結合理科思維，突出原理

自然地理的重難點包含了大量的地理原理和規(guī)律，需要學生用理科的思維去解決這些問題，甚至好多知識點關聯(lián)到其他學科的知識點。如地方時和區(qū)時的計算，熱力環(huán)流以及等值線分布規(guī)律的確定等都需要應用物理、數(shù)學等理科的知識去推導、解釋，要求學生具有較強的規(guī)律思維能力。因此，學生在學習自然地理時，重點是要理解基本原理和規(guī)律，理清知識之間的內在聯(lián)系和本質，培養(yǎng)學生聯(lián)系實際、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。小到“城市風〞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合物理學中氣壓的知識，要求學生應用所學的物理與地理知識，這樣就能很好地理解這一知識點，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，其中涉及到物理學中氣壓的基本知識。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）圖文結合，總結數(shù)學規(guī)律

地理學習的靈魂是對地圖的閱讀和應用。地圖是地理的其次語言，直接明白，信息量大，學生可以從地圖上獲取好多文字難以描述的地理知識。《普通高中地理課程標準（試驗）》要求學生“把握閱讀、分析、應用地理圖表和地理數(shù)據的技能〞[2]?？梢?，讀圖能力不僅可以提高學生理解自然地理學基本原理的效果，還是高考的一個重要的要求。自然地理的好多地理原理在借助地圖分析的基礎上可總結出一些數(shù)學規(guī)律。自然地理的學習中，在讀懂地圖的基礎上針對一些知識點歸納出簡單的數(shù)學公式是一個很有效的學習手段。

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

又如地方時和區(qū)時的計算是自然地理中讓學生頭痛的一個知識點，學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，結合地球的北極俯視圖，講解順著地球自轉方向為東，時間較早，逆著地球自轉方向為西，時間較晚（如圖5），能使學生明白何為“東早西晚〞，為什么求未知點時間是在已知點時間的基礎上“東加西減〞，從而總結出簡單的數(shù)學運算規(guī)律，使學生理解地方時和區(qū)時計算的基本方法。

分析：圖5中地球自轉方向為逆時針，可推出該圖為北極上空地球投影的俯視圖，圖中地球自轉方向為東，越靠近東時間越早。人類將地球劃分為12個時區(qū)，最早的一個時區(qū)為最東邊的一個時區(qū)，為東12區(qū)，最晚的一個時區(qū)為西12區(qū)。從西12區(qū)到東12區(qū)順著地球自轉方向，時間的變化為最晚走到最早。每一個時區(qū)相差一個小時，因此，從西12區(qū)走到東12區(qū)相差24個小時，東12區(qū)比西12區(qū)早24個小時。也就是說，假