摘要:高中地理內(nèi)容多樣,既有自然地理知識,又有人文地理知識。有些教學(xué)難點(diǎn)借助學(xué)生已有的理科知識進(jìn)行闡釋,則可事半功倍。本文就理科知識在地理教學(xué)中的應(yīng)用舉了一些例子。
關(guān)鍵詞:高中地理;理科知識應(yīng)用
俗話說“上知天文,下知地理”,可見,地理研究的領(lǐng)域非常廣泛,既有自然科學(xué)領(lǐng)域方面的知識,又有人文領(lǐng)域方面的知識,與我們的生活息息相關(guān)。所以高中將地理列為了文科綜合的高考科目之一。但是,雖然地理劃分到文科,可有些知識點(diǎn),運(yùn)用理科知識進(jìn)行解釋,更容易讓學(xué)生接受。在此 ,我例舉了一二。
一、正午太陽高度角計(jì)算公式的推導(dǎo)及應(yīng)用
1、正午太陽高度角公式的推導(dǎo):
正午太陽高度角的計(jì)算在高中地理是每一屆學(xué)生都感到頭疼的知識點(diǎn),甚至到了高三反復(fù)講很多學(xué)生仍然無法真正理解,即使總結(jié)出公式要求學(xué)生記住,大部分學(xué)生還是講了忘,忘了講,甚至對地理學(xué)習(xí)失去了信心。其實(shí)正午太陽高度角的計(jì)算本質(zhì)就是找同位角,所以在實(shí)際教學(xué)中從同位角入手,推導(dǎo)正午太陽高度角的計(jì)算公式,再加入正午太陽高度角的含義,讓學(xué)生理解從計(jì)算到結(jié)果整個(gè)推導(dǎo)過程,化難為易。而且學(xué)生掌握了推導(dǎo)方法,即使公式忘記了,也可以自己推導(dǎo),一勞永逸。
推導(dǎo):
圖甲中,由圖可直接讀出H=90°-∠1,∠1=/φ- δ/(同位角),所以H=90°-/φ- δ/。
圖乙中,由圖可直接讀出 H=90°-∠2,∠2=/φ+ δ/(同位角),所以H=90°-/φ+ δ/.
再加入這些角度的地理意義,δ表示太陽直射點(diǎn)A的緯度,φ表示已知地B的緯度,H表示已知地B的正午太陽高度。在圖甲中直射點(diǎn)A與已知地B在同一個(gè)半球。圖乙中直射點(diǎn)A與已知地B在不同的半球。
結(jié)論:H=90°-/φ+δ/ (/φ+δ/為緯度差,同半球相減,異半球相加)
2、應(yīng)用公式推導(dǎo)太陽高度角的變化規(guī)律
在H=90°-/φ+δ/公式中,當(dāng)緯度差/φ+δ/變小,H值就變大,當(dāng)/φ+δ/最小時(shí),H值就達(dá)最大。當(dāng)緯度差/φ+δ/變大,H值就變小,當(dāng)緯度差/φ+δ/最大時(shí),H值就達(dá)最小。通過數(shù)學(xué)方法分析后,結(jié)合太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)示意圖,就可以得出太陽高度角的變化規(guī)律:
A:季節(jié)變化規(guī)律:
當(dāng)太陽直射點(diǎn)向北移動(dòng)時(shí)(結(jié)合圖可知冬至日到夏至日),北回歸線及其以北正午太陽高度角變大,當(dāng)太陽直射點(diǎn)到達(dá)最北,即夏至日時(shí),北回歸線及其以北正午太陽高度角達(dá)一年中最大值。
當(dāng)太陽直射點(diǎn)向南半球移動(dòng)時(shí)(結(jié)合圖可知夏至日到冬至日),南回歸線及其以南正午太陽高度角變大,當(dāng)太陽直射點(diǎn)到達(dá)最南,即冬至日時(shí),南回歸線及其以南正午太陽高度角達(dá)一年中最大值。
B:緯度變化規(guī)律:
春秋分日太陽直射赤道, 正午太陽高度角是從赤道向南北兩側(cè)遞減。
夏至日太陽直射北回歸線, 正午太陽高度角是從北回歸線向南北兩側(cè)遞減。
冬至日太陽直射南回歸線,正午太陽高度角是從南回歸線向南北兩側(cè)遞減。
二、背斜成谷,向斜成山的成因解釋
地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的巨大擠壓力超過的巖層承受范圍,巖層就會發(fā)生塑性變形,產(chǎn)生一系列的波狀彎曲,這種彎曲叫做褶皺。褶皺分為背斜和向斜。 背斜巖層一般向上拱起,向斜巖層一般向下彎曲。在地貌上,背斜一般發(fā)育成山嶺,向斜一般發(fā)育成谷地。如下圖所示。
但是,在實(shí)際生活中因背斜的頂部受到張力,常被侵蝕成谷地,而向斜由于槽部巖性堅(jiān)硬不易被侵蝕,反而形成山嶺。這一內(nèi)容對于學(xué)生而言比較抽象,很難理解。所以,我在實(shí)際教學(xué)中,引入了物理當(dāng)中的力的分解這一知識點(diǎn),如下圖所示,巖層受到的豎直向下的重力可以分解成垂直地面的壓力和另一個(gè)力。由于背斜和向斜巖層彎曲形態(tài)的不同,在背斜中另一個(gè)力就是張力,而在向斜中另一個(gè)力就是擠壓力。通過作力的分解示意圖,學(xué)生形象的感知到背斜頂部受到了張力,向斜槽部受到了擠壓,從而真正理解背斜成谷,向斜成山的原因,遺忘率大大下降。
三、喀斯特地貌成因
高中地理主要研究的是溫暖潮濕的環(huán)境下以化學(xué)作用為主的喀斯特地貌的成因。而對于在高寒和干燥地區(qū)以物理作用為主的喀斯特地貌成因的研究比較少??λ固氐孛渤梢蚴嵌喾矫娴?,高中地理教學(xué)中主要研究以下三個(gè)方面:1、巖石的可溶性; 2、水的溶蝕力;3、適宜的氣候條件。而這三個(gè)條件都可以用到下列兩個(gè)化學(xué)方程式來解釋。
CaCO3 + CO2 + H2O =Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 (受熱)=CaCO3 + CO2 + H2O
CaCO3 的參與,說明了形成喀斯特地貌地區(qū)的巖石需要是可溶性巖石。當(dāng)氣候比較潮濕,含有大量的水汽,而H2O中又含有一定量的CO2 時(shí),就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H2CO3 。H2CO3又會解離出大量的H+ ,與CaCO3 中的CO32— 結(jié)合成H CO3— ,從而分離出Ca2+ 離子。這一過程體現(xiàn)了水的溶蝕作用,并且這一過程需要適宜的氣候條件。溶洞、石林的成因皆屬于此。當(dāng)氣溫比較高時(shí),Ca(HCO3)2 又會分解成CaCO3 、 CO2 和 H2O,被溶蝕的巖石通過這一過程又會沉淀形成新的巖石,像石筍、石柱的形成則主要是沉淀作用。