●侯建成/江蘇省丹陽(yáng)市第五中學(xué)(212300)
在解題中提高學(xué)生的地理核心素養(yǎng)“看見(jiàn)力”*
——以魯教版高中地理必修一為例
●侯建成/江蘇省丹陽(yáng)市第五中學(xué)(212300)
地理解題能力是地理基本素養(yǎng)之一,是考查學(xué)生對(duì)地理基礎(chǔ)知識(shí)理解和運(yùn)用,以及掌握地理基本概念、基本原理并科學(xué)服務(wù)社會(huì)活動(dòng)、發(fā)展自身優(yōu)秀品格、提升地理生活品位的必備條件,而升華學(xué)生地理基礎(chǔ)知識(shí)和地理思想的“看見(jiàn)力”是培育地理核心素養(yǎng)、立德樹(shù)人的渠道之一。
地理解題;地理核心素養(yǎng);自覺(jué);教學(xué)目標(biāo);看見(jiàn)力
地理教學(xué)就是在知識(shí)的演繹生成中培養(yǎng)學(xué)生的地理生活“直覺(jué)”,并且將知識(shí)轉(zhuǎn)化為生活能力的一種“自覺(jué)”行為力、發(fā)展力。學(xué)生地理科學(xué)素養(yǎng)的提高,其途徑之一是在做題過(guò)程中不斷深化和完善,做題中的知識(shí)反哺、反思猶如嗅覺(jué)靈敏的“黑貝(G erm an Shepherd)”,瞬間就能發(fā)現(xiàn)“目標(biāo)”,并將其牢牢“鎖定”;地理解題過(guò)程中的“看見(jiàn)力”轉(zhuǎn)化為地理執(zhí)行力和實(shí)踐力,升華為優(yōu)質(zhì)的地理生活品格,科學(xué)服務(wù)于社會(huì)、國(guó)家和人民大眾。
地理“看見(jiàn)力”的改變不只在地理課堂感受得到?!敖虒W(xué)看見(jiàn)力”是地理教與學(xué)共贏的交流與發(fā)展平臺(tái),以此促進(jìn)師生間、生生間與社會(huì)的交流,教師把地理知識(shí)傳授給學(xué)生,學(xué)生把自己所學(xué)應(yīng)用于地理生活、社會(huì)實(shí)踐。這為地理科學(xué)知識(shí)在師生、社會(huì)、創(chuàng)新發(fā)展、生活方面建立了一個(gè)紐帶;地理知識(shí)如何被學(xué)生接受、又如何開(kāi)展活動(dòng),這之間應(yīng)該有一個(gè)互動(dòng)的過(guò)程以及學(xué)生怎么去看世界等。地理教與學(xué)是一個(gè)生命去感染另一個(gè)生命,一棵樹(shù)用青春染綠另外一片樹(shù)林的事情;地理教與學(xué)中更重要的是地理生活的創(chuàng)造力來(lái)自于看見(jiàn)力,在學(xué)生現(xiàn)在和將來(lái)的生活中怎么看見(jiàn)才最重要。
例1:圖1為北京時(shí)間某日2時(shí)的全球太陽(yáng)高度等值線圖,圖中15°N緯線與經(jīng)線圈BAC垂直相交于A點(diǎn),讀圖回答下列問(wèn)題。
(1)在圖中用實(shí)心點(diǎn)標(biāo)出北極點(diǎn)所在的位置。
(2)B地的地理坐標(biāo)是___________,該日B地晝長(zhǎng)為_(kāi)___________小時(shí)。
圖1
(3)流經(jīng)E附近海域的洋流名稱是___________。
(4)圖中D地的自然帶是___ ___,該地區(qū)較突出的環(huán)境問(wèn)題是____ ____,該環(huán)境問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是______________________。
解析:(1)由題意及圖示可知,北京時(shí)間為某日2時(shí),則此時(shí)太陽(yáng)直射點(diǎn)A點(diǎn)的地理坐標(biāo)為15°N、90°W。由正午太陽(yáng)高度角公式,可求出此時(shí)北極點(diǎn)的正午太陽(yáng)高度:H北極點(diǎn)=90°-|90°-15°|=15°即北極點(diǎn)應(yīng)該標(biāo)在如圖2中的位置。
圖2
(2)由題(1),可知B點(diǎn)地理坐標(biāo)為75°N、90°E。因此時(shí)太陽(yáng)直射在15°N,此時(shí)75°N為極晝,故B點(diǎn)晝長(zhǎng)為24小時(shí)。
(3)由題(1),求E點(diǎn)的緯度:
∵HE=30°
∴30°=90°-|E點(diǎn)的緯度±15°|
E點(diǎn)的緯度=90°-30°+15°=75°N(不符合題意,舍去)
E點(diǎn)的緯度=90°-30°-15°=45°S故E點(diǎn)在45°S處,該海域有環(huán)繞全球的西風(fēng)漂流。
(4)圖1中D處在15°N、0°經(jīng)線附近,從A點(diǎn)沿15°N向東,大約90°處為非洲熱帶草原氣候區(qū),其自然帶為典型的熱帶草原帶。該地區(qū)較突出的環(huán)境問(wèn)題是土地荒漠化。其形成原因是人口增長(zhǎng)過(guò)快,濫墾濫伐濫牧,不合理的生產(chǎn)方式導(dǎo)致該地草原退化。
在這樣的“看見(jiàn)”過(guò)程中,學(xué)生可以深切感受到正午太陽(yáng)高度隨著緯度而不同,因季節(jié)而變化,并且能夠真正理解和“看見(jiàn)”“同一時(shí)刻,全球各地正午太陽(yáng)高度從太陽(yáng)直射點(diǎn)所在緯度向南北兩側(cè)遞減”的規(guī)律,在牢固掌握正午太陽(yáng)高度基礎(chǔ)知識(shí)前提下,深化自己的地理學(xué)習(xí)品質(zhì)和地理自覺(jué)。高中地理教材以示意圖形式反映正午太陽(yáng)高度這一變化規(guī)律,如果能把示意圖轉(zhuǎn)換成具體情境下的地理問(wèn)題,一方面能培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和繪圖能力,加深其對(duì)正午太陽(yáng)高度變化規(guī)律的理解;另一方面,正午太陽(yáng)高度的變化曲線能間接地反映某地的氣溫變化規(guī)律,用于氣候類(lèi)型和氣候特征的判斷。從而,一定程度上提高學(xué)生的地理問(wèn)題情境融解能力和水平,提升學(xué)生地理基本概念的理解力和地理問(wèn)題的解析能力,提高其地理生活品位的看見(jiàn)力,為未來(lái)的“地理生活”奠定正確的“意義指向”和價(jià)值。
常言道,這都是“眼里(力)見(jiàn)的”,也就是眼里見(jiàn)到的,隨手做到、完成的。其實(shí)就是看見(jiàn)力,是人對(duì)客觀事實(shí)、規(guī)律的正確認(rèn)識(shí),并按照一定要求把事情做好。某種程度上,在地理解題過(guò)程中的扎實(shí)而穩(wěn)健的看見(jiàn)力也是地理學(xué)習(xí)過(guò)程中的優(yōu)異進(jìn)攻能力,是一種積極的地理智慧生成能力,也是一種優(yōu)質(zhì)的地理生活實(shí)踐力。
如有人在乘坐飛機(jī)時(shí)總是有一種想法,那就是人們?cè)陂L(zhǎng)距離飛行的飛機(jī)上見(jiàn)到的日出日落現(xiàn)象、飛機(jī)上的晝夜更替現(xiàn)象是否與在地球地面上的感覺(jué)一致?還是有什么不同?
例2:北京時(shí)間3月21日12時(shí),一架飛機(jī)從某機(jī)場(chǎng)(120°E,66°34′N(xiāo))起飛,沿北極圈向東作環(huán)球航行,12小時(shí)后返回原地,據(jù)此回答下列問(wèn)題。
(1)飛行員能觀測(cè)到的日出日落次數(shù)是:
A.1次日出,1次日落 B.2次日落,1次日出
C.2次日出,1次日落 D.0次日出,1次日落
(2)飛機(jī)上的晝夜更替時(shí)間是:
A.6小時(shí) B.8小時(shí) C.12小時(shí) D.24小時(shí)
(3)如果飛機(jī)飛行的方向相反,則飛行員能觀測(cè)到的日出日落次數(shù)是:
A.1次日出,1次日落 B.2次日落,1次日出
C.2次日出,1次日落 D.0次日出,1次日落
解析:圖3為地球太陽(yáng)光照俯視圖,B所在半球?yàn)楹谝梗珹所在半球?yàn)榘讜?,虛線圈為北極圈。
圖3
(1)飛機(jī)起飛時(shí),機(jī)場(chǎng)位于A位置,飛機(jī)向東飛行,12小時(shí)后返回機(jī)場(chǎng),此時(shí)機(jī)場(chǎng)位于B位置。相對(duì)于晨昏線的位置,飛機(jī)飛行了一圈半(圖中帶箭頭的實(shí)線),沿北極圈由西向東飛行,12小時(shí)返回原地,說(shuō)明飛機(jī)的平均速度是每小時(shí)在北極圈上向東飛行經(jīng)度30°,即1小時(shí)后飛機(jī)飛到了150°E。由于地球的自轉(zhuǎn),則晨昏線和165°W重合,這時(shí)飛機(jī)和晨昏線的經(jīng)度差縮小45°,再過(guò)1小時(shí)飛機(jī)將穿越180°經(jīng)線,此時(shí)180°經(jīng)線和晨昏線重合,再過(guò)8小時(shí)(360°/45°=8),飛機(jī)將再次穿越昏線,即飛機(jī)經(jīng)過(guò)10小時(shí)兩次穿越昏線。同理,飛機(jī)第一次穿越晨線在飛行6小時(shí)(270°/45°=6),第二次穿越晨線將又要經(jīng)過(guò)8小時(shí)(360°/45°=8),所以,飛機(jī)兩次穿越晨線需經(jīng)14小時(shí)。從圖4可以看出,飛機(jī)兩次穿越昏線,一次穿越晨線,也即兩次日落,一次日出。正確答案是B。
圖4
(2)因?yàn)轱w機(jī)12小時(shí)相對(duì)于晨昏線的位置飛行了一圈半,所以一圈所需時(shí)間為8小時(shí)。正確答案是B。
(3)如果飛機(jī)飛行的方向相反(自東向西),12小時(shí)后,相對(duì)于晨昏線的位置飛機(jī)飛行了180°(圖5中帶箭頭的虛線),從圖中可以看出,飛機(jī)由晝到夜經(jīng)歷了一次日落。正確答案是D。
圖5
解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是要“看見(jiàn)”幾個(gè)相對(duì)位置:①地球自轉(zhuǎn)——相對(duì)于遙遠(yuǎn)恒星;②飛機(jī)速度——相對(duì)于地球表面;③晝夜分布——相對(duì)于太陽(yáng)。解決這一類(lèi)問(wèn)題是否有規(guī)律可循?首先,明確并“看見(jiàn)”運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)方向,與地球自轉(zhuǎn)方向是否一致。若一致,則將兩者的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(或角度)相加,否則大數(shù)減去小數(shù);其次,“看見(jiàn)”運(yùn)動(dòng)物體的參照物是地球還是晨(昏)線?這一點(diǎn)至關(guān)重要。再次,“看見(jiàn)”運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度;最后,“看見(jiàn)”運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)位置,是在赤道上空,還是在南北極圈上空,亦或是在其它緯度上空?
地理解題過(guò)程中的看見(jiàn)力,是地理思想的一種積極真實(shí)存在,是地理文明生活進(jìn)步中的“情境追問(wèn)”。常言道,沒(méi)有執(zhí)行力,就沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力。地理解題過(guò)程中的知識(shí)應(yīng)用“看見(jiàn)”就是一種珍貴的學(xué)習(xí)執(zhí)行力,也是難能可貴的地理基本素養(yǎng)發(fā)展力和地理建設(shè)競(jìng)爭(zhēng)力。
通過(guò)解題看見(jiàn)思維的出發(fā)點(diǎn)和過(guò)程,看見(jiàn)運(yùn)算的思路和格局,看見(jiàn)地理知識(shí)點(diǎn)在地理習(xí)題解析過(guò)程中的知識(shí)美、思考美、勞動(dòng)美,深度看見(jiàn)并反省地理解題過(guò)程中的曲折與不易,體味并提升地理解題過(guò)程中的知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力與水平的成就感與幸福指數(shù)。通過(guò)解題掌握地理基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,把握住地理“看見(jiàn)力”,實(shí)現(xiàn)“地理味道”品位提升的燦爛夢(mèng)想。透過(guò)地理解題的過(guò)程,看見(jiàn)地理生活的理念與品質(zhì)。如太陽(yáng)能熱水器的選用與安置、房屋遮陽(yáng)棚等生活技術(shù)類(lèi)題目,“球迷們”觀看體育賽事節(jié)目與北京時(shí)間運(yùn)算等。
例3:圖6為我國(guó)某地(36°34′)一房間的大門(mén),大門(mén)朝南,大門(mén)1米上方修一雨棚,據(jù)此完成下列問(wèn)題。
(1)為使冬至日正午的陽(yáng)光最大限度地透過(guò)玻璃門(mén)照進(jìn)房間,該雨棚的寬度最好不超過(guò):
A.1.7米 B.1.8米
C.2米 D.2.5米
(2)按以上要求安裝好雨棚,全年正午有陽(yáng)光照射進(jìn)房間的時(shí)間是:
A.全年 B.約半年
C.接近8個(gè)月 D.約5個(gè)月
解析:(1)由題意可繪出圖7,先根據(jù)正午太陽(yáng)高度角公式,計(jì)算出我國(guó)某地冬至日的正午太陽(yáng)高度角,即:
所以有α1=30°根據(jù)平行線的性質(zhì),則有α2=α2=30°
由題圖知,α2+α3=90°
所以 α3=60°(直角三角形原理)
所以由三角函數(shù)原理,得t an60°=對(duì)邊/鄰邊=X(雨棚)/1(米)
圖6
所以本題答案是A。
(2)由題意可繪出圖8。在Rt△DBC中
DB=AB+AD=1+2=3(米)
即當(dāng)∠CDE=60°,D點(diǎn)(門(mén)檻處)的正午太陽(yáng)高度為60°時(shí),因雨棚的原因,陽(yáng)光不能照射進(jìn)房間。
那么,當(dāng)36°34′N(xiāo)處某房間的正午太陽(yáng)高度為60°時(shí),太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置是:
60°=90°-|36°34′-X|=90°-36°34′±X(其中的負(fù)值不符合題意,舍去)
即當(dāng)太陽(yáng)直射點(diǎn)在6°34′N(xiāo)及以北至23°26′N(xiāo)間時(shí),陽(yáng)光不能照射進(jìn)房間。
而在6°34′N(xiāo)及以北至23°26′N(xiāo)間,太陽(yáng)直射點(diǎn)需要來(lái)回移動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間?3月21日~9月23日間,太陽(yáng)直射點(diǎn)在0°~23°26′N(xiāo)間來(lái)回移動(dòng)兩次,即187天來(lái)回移動(dòng)46°52′,每天約移動(dòng)0.25°。
又因?yàn)?3°26′-6°34′=16°52′
太陽(yáng)直射點(diǎn)來(lái)回移動(dòng)就是33°44′
所以 33°44′/0.25°=133.76天
如果按每個(gè)公歷月為30天,則有4個(gè)月零13.76天。如果按實(shí)際公歷月的日期,則有4個(gè)月零9.76天(因公歷3月、5月、7月、8月各為31天),故選答案C。
圖8
中學(xué)地理教材中有些概念、規(guī)律、原理等理論性知識(shí),如果單憑一兩句文字描述,學(xué)生似乎還不能理解。如果將這些文字內(nèi)容用數(shù)學(xué)、物理表達(dá)式寫(xiě)出來(lái)進(jìn)行定量描述,讓學(xué)生“看見(jiàn)”學(xué)科間知識(shí)的有機(jī)融合,可以起到化繁為簡(jiǎn)、化難為易的作用,也便于學(xué)生理解和掌握,并形成綜合思維的動(dòng)態(tài)“看見(jiàn)力”。
例4:在甲地b千米的上空,若有一航天器沿甲地所在緯度方向飛行,且航天器上的工作人員此日始終見(jiàn)到的是日落景象(如圖9),那么,航天器的飛行方向和速度是:
圖9
解析:由題意可知,因航天器上的工作人員此日始終見(jiàn)到的是日落景象,故航天器自東向西飛行;航天器自東向西飛行,是因?yàn)閺臅兊揭沟某炕杈€是昏線,昏線隨著地球自轉(zhuǎn)而向西移動(dòng);航天器也只有自東向西飛行才能始終見(jiàn)到日落現(xiàn)象(如圖10)。
圖10
在△OO1A和△BOA中,∠O1AO=∠BOA=∠Q(A點(diǎn)的地理緯度)
∵r=R·cosQ(繞圓周運(yùn)動(dòng)的半徑)=R·cos23°26′
又∵航天器的飛行半徑為R·cos23°26′+b
又∵有ω(航天器角速度)=2π/24=π/12
∴V(航天器線速度)=ω·r=π/12×(R·cos 23°26′+ b)km/h
所以,正確答案是D。
地理解題過(guò)程中的正確思維方向和思考路徑,給地理學(xué)科帶來(lái)更多的能量,通過(guò)解題過(guò)程中每一個(gè)步驟的細(xì)細(xì)推敲,穩(wěn)扎穩(wěn)打地走向成功,是一種不可言狀的成就感。
*項(xiàng)目來(lái)源:江蘇省教育科學(xué)規(guī)劃“十三·五”(2016年8月)立項(xiàng)課題“基于學(xué)生‘學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)’的核心素養(yǎng)培育的實(shí)踐研究”(立項(xiàng)號(hào):B/02/06/137)階段性研究成果。