理科知識(shí)在地理教學(xué)中的應(yīng)用舉例

摘要：高中地理內(nèi)容多樣，既有自然地理知識(shí)，又有人文地理知識(shí)。有些教學(xué)難點(diǎn)借助學(xué)生已有的理科知識(shí)進(jìn)行闡釋，則可事半功倍。本文就理科知識(shí)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(shí)應(yīng)用

俗話說(shuō)“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(shí)，又有人文領(lǐng)域方面的知識(shí)，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(shí)點(diǎn)，運(yùn)用理科知識(shí)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(yáng)高度角計(jì)算公式的推導(dǎo)及應(yīng)用

1、正午太陽(yáng)高度角公式的推導(dǎo)：

正午太陽(yáng)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(shí)點(diǎn)，甚至到了高三反復(fù)講很多學(xué)生仍然無(wú)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(duì)地理學(xué)習(xí)失去了信心。其實(shí)正午太陽(yáng)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(yáng)高度角的計(jì)算公式，再加入正午太陽(yáng)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(guò)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(guò)數(shù)學(xué)方法分析后，結(jié)合太陽(yáng)直射點(diǎn)的移動(dòng)示意圖，就可以得出太陽(yáng)高度角的變化規(guī)律：

A：季節(jié)變化規(guī)律：

當(dāng)太陽(yáng)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(yáng)高度角變大，當(dāng)太陽(yáng)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(yáng)高度角達(dá)一年中最大值。

當(dāng)太陽(yáng)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(yáng)高度角變大，當(dāng)太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)直射赤道， 正午太陽(yáng)高度角是從赤道向南北兩側(cè)遞減。

夏至日太陽(yáng)直射北回歸線， 正午太陽(yáng)高度角是從北回歸線向南北兩側(cè)遞減。

冬至日太陽(yáng)直射南回歸線，正午太陽(yáng)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(guò)的巖層承受范圍，巖層就會(huì)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(duì)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(shí)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(guò)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(duì)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(lái)解釋。

CaCO3 + CO2 + H2O =Ca（HCO3）2

Ca（HCO3）2 （受熱）=CaCO3 + CO2 + H2O

CaCO3 的參與，說(shuō)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(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生H2CO3 。H2CO3又會(huì)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(guò)程體現(xiàn)了水的溶蝕作用，并且這一過(guò)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(huì)分解成CaCO3 、 CO2 和 H2O，被溶蝕的巖石通過(guò)這一過(guò)程又會(huì)沉淀形成新的巖石，像石筍、石柱的形成則主要是沉淀作用。