周 彬

(聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院 山東 聊城 252000)

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淺談數(shù)學(xué)思想與地理學(xué)科的融合教學(xué)
——以人教版必修一為例

周 彬

(聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院 山東 聊城 252000)

學(xué)科之間的融合已成為一種趨勢，并且逐步成為現(xiàn)代教學(xué)研究的熱點。地理學(xué)作為自然科學(xué)和人文科學(xué)的交叉學(xué)科有很強的綜合性。數(shù)學(xué)與地理起源相同隨著兩個學(xué)科的發(fā)展日益壯大，學(xué)科之間可以相互借鑒、相互促進(jìn)。數(shù)學(xué)作為科學(xué)的工具性學(xué)科，對所有自然科學(xué)學(xué)科都有促進(jìn)意義。

數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)學(xué)科的精髓，是對數(shù)學(xué)知識、方法、規(guī)律的本質(zhì)認(rèn)識，不同的人對數(shù)學(xué)思想方法的種類和分類方式說法不同，本文主要以中學(xué)數(shù)學(xué)中一般的數(shù)學(xué)思想方法來進(jìn)行研究，主要包括集合思想、統(tǒng)計思想、數(shù)形結(jié)合思想、分類與整合思想和特殊與一般的思想五種思想與地理的融合教學(xué)研究。

1 集合思想的融合

集合思想方法就是運用集合的語言和符號描述研究對象以及對象之間的關(guān)系，然后分析并解決問題的方法。用集合的思想方法概述地理研究對象、地理事物、地理概念間相互關(guān)系，使學(xué)生更加簡潔的理解地理事物整體的組成關(guān)系。

案例一：在講授地球在宇宙中的位置時，地球在天體系統(tǒng)中的位置從低級到高級依次為地月系、太陽系、銀河系和總星系，要想更加清楚的描述地球在天體系統(tǒng)中所處位置，可以用集合的表達(dá)方式表達(dá)：{地球}{地月系}{太陽系}{銀河系}{總星系}，這樣使學(xué)生容易把握地理事物所屬范疇。在必修一中如地球圈層的表達(dá)、鋒的類型等存在包含與被包含關(guān)系的知識都可以運用這一思想。使學(xué)生站在統(tǒng)領(lǐng)的高度，全面的理解地理知識概念和框架。

2 統(tǒng)計思想的融合

統(tǒng)計思想包括數(shù)據(jù)的采集、整理、概括、變量之間的相關(guān)關(guān)系、概率和隨機(jī)變量、隨機(jī)變量數(shù)字特征，對隨機(jī)現(xiàn)象出現(xiàn)某一結(jié)果的可能性作出一種客觀的科學(xué)判斷，對這種出現(xiàn)的可能性大小做出數(shù)量上的描述，比較這些可能性的大小、研究它們之間的聯(lián)系。統(tǒng)計思想主要是通過統(tǒng)計的數(shù)值、統(tǒng)計表、統(tǒng)計圖來表達(dá)地理事物的規(guī)律以及發(fā)展趨勢、存在狀況。

案例二：在講到太陽輻射的能量是巨大的問題時，對于概率數(shù)值的運用，太陽能量到達(dá)地球的只有二十二億分之一；在閱讀材料中給出過去的50億年，太陽耗損其質(zhì)量的0.03%。這兩個統(tǒng)計數(shù)值，地理教師在講課中一定要引導(dǎo)學(xué)生明確所蘊含的地理意義，“二十二億分之一”足以見得到達(dá)地球大氣層的太陽輻射量是極少的，所以我們要充分的利用太陽能資源；“0.03%”可以看出50億年來太陽損耗極其微妙，讓學(xué)生理會人類不必?fù)?dān)心太陽的消亡。像這樣的具有統(tǒng)計思想的地理數(shù)值，教師在教學(xué)中一定要融合進(jìn)去，有利于學(xué)生情感、態(tài)度認(rèn)知上的改變。

在人教版必修一包括太陽輻射隨緯度變化規(guī)律、太陽黑子周期性規(guī)律、氣候氣溫和降水分布圖、全球氣溫變化圖、水圈的構(gòu)成等知識的講授運用統(tǒng)計思想，讓學(xué)生提高觀察、分析的邏輯思維，來更好地掌握地理規(guī)律，形成地理邏輯思維。

3 數(shù)形思想的融合

數(shù)形結(jié)合思想即把數(shù)量關(guān)系的研究轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)的研究，或者把圖形性質(zhì)的研究轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的研究。使抽象的數(shù)學(xué)語言與直觀的圖形結(jié)合起來，使抽象思維與形象思維結(jié)合起來。地理的研究工具是地圖，因此地理學(xué)科對圖形的使用是普遍存在的，很多地理事物、地理現(xiàn)象和地理規(guī)律都是可以通過“數(shù)”與“形”結(jié)合歸納其本質(zhì)屬性的。

案例三：在講授二分二至日時晝夜長短的變化，可以結(jié)合如下圖進(jìn)行講解：

北半球夏至日晝夜圖

如圖為北半球夏至日，在北半球作一條直線，晝半段為a1，夜半段為a2，a1>a2,所以可以得出此時北半球晝長大于夜長；同理在南半球做一條直線，晝半段b1，夜,半段為b2，b1

4 分類與整合思想的融合

當(dāng)問題中所給出的對象不能進(jìn)行綜合研究時，就需要按某個標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類，在條件所給出的總區(qū)域內(nèi)，正確劃分若干個子區(qū)域，然后分別在多個子區(qū)域內(nèi)進(jìn)行講解。地理現(xiàn)象往往是多方面因素綜合影響形成的結(jié)果，在分析地理現(xiàn)象時往往需要考慮多方面的因素，這就需要教師在講解時能夠有條理的把復(fù)雜問題分解成幾個部分進(jìn)行講解。

案例四：在講解氣壓帶和風(fēng)帶的形成時，通過分析條件的不同來研究氣流運動狀況。

第一步：假設(shè)地表是均勻的，不考慮地球的自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)，只考慮高低緯度之間受熱不均，則形成的是低空由兩極流向赤道，高空由赤道流向高緯的單圈環(huán)流。

第二步：依然假設(shè)地表均勻，不考慮地球公轉(zhuǎn)，只考慮地球自轉(zhuǎn)和高低緯度的受熱不均，則由于地球自轉(zhuǎn)就會存在地轉(zhuǎn)偏向力，便形成了三圈環(huán)流。

第三步：去掉地球不公轉(zhuǎn)的假設(shè)，則形成了氣壓帶和風(fēng)帶的季節(jié)移動。

第四步：去掉地球表面的均勻假設(shè)，便形成了北半球冬季和夏季氣壓中心。

通過將影響氣壓帶、風(fēng)帶的各因素進(jìn)行逐步分析使得學(xué)生對這一知識不斷地深化和理解。在講解近地面和高空風(fēng)向、氣候判讀等知識時都可以運用此思想。

5 特殊與一般的思想

由特殊到一般,再由一般到特殊反復(fù)認(rèn)識的過程是人們認(rèn)識世界的基本過程之一，在地理教學(xué)中通過對某一特定規(guī)律的掌握來擴(kuò)展到對其他區(qū)域地理認(rèn)識?；蛘呤茄芯渴挛锏牡湫突卣鱽頂U(kuò)展地理認(rèn)識。

地理教學(xué)與數(shù)學(xué)思想的融合，有利于加強地理與數(shù)學(xué)學(xué)科間的聯(lián)系，使地理綜合性的學(xué)科特點更加突出，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和綜合思維，促進(jìn)學(xué)生地理核心素養(yǎng)的形成，提高地理的課堂效率，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

[1] 周小橋.中學(xué)地理教學(xué)中數(shù)學(xué)思想方法的運用[J].新課程·下旬，2015(10)：99-101.

[2] 李峰.談運用數(shù)學(xué)思想和方法解決地理問題[J].地理教育，2015(12)：34-35.

[3] 湯紅娟.論數(shù)學(xué)思維及思想方法在英語句型教學(xué)中的辯證應(yīng)用[J].外國語文(四川外語學(xué)院學(xué)報)，2010，26(2)：122-126.

周彬(1990-)，漢，山西臨汾人，學(xué)生，教育碩士，聊城大學(xué)環(huán)境與規(guī)劃學(xué)院學(xué)科教學(xué)(地理)專業(yè)，研究方向：學(xué)科教學(xué)(地理)。

G623.5

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1672-5832(2015)12-0070-01