應(yīng)用數(shù)學(xué)思維解決高中地理時(shí)間計(jì)算問(wèn)題

廣東省清遠(yuǎn)市陽(yáng)山縣南陽(yáng)中學(xué) 賀 飛

時(shí)間計(jì)算涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，包含了時(shí)區(qū)、地方時(shí)、區(qū)時(shí)、日出日落、晝夜長(zhǎng)短及晝夜范圍、晨昏線、太陽(yáng)高度、北京時(shí)間、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間等知識(shí)。該知識(shí)點(diǎn)是高中地理學(xué)科的主要組成部分，在中學(xué)地理中是一個(gè)難點(diǎn)，具體命題可能結(jié)合某一重大地理事件進(jìn)行，往往以日照?qǐng)D或材料題為切入點(diǎn)，進(jìn)行時(shí)間和空間上大跨度的綜合考查，突出對(duì)學(xué)生綜合能力的要求的考查。

一、引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維構(gòu)建經(jīng)緯線上的地方時(shí)計(jì)算

高考試題或者在平時(shí)測(cè)試中，時(shí)間計(jì)算多以資料的形式進(jìn)行綜合考察學(xué)生的材料信息提取能力、計(jì)算能力與思維能力等。要想解決這類問(wèn)題，充分利用數(shù)學(xué)與地理思維，必須做到：①空間定位清楚并構(gòu)建經(jīng)緯網(wǎng)圖，筆者把這種方法叫做：“三線定位法”，即，指中央經(jīng)線為0°時(shí)，東經(jīng)度在東西經(jīng)度在西的三條經(jīng)線，這種方法對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)雖然有點(diǎn)繁瑣，但是學(xué)習(xí)效果很好而且可以避免日期變更問(wèn)題，因?yàn)樗梢郧宄?zhǔn)確直觀反映空間關(guān)系；②地理分析到位(已知、未知、東西關(guān)系、經(jīng)度差和時(shí)間差的相互轉(zhuǎn)換，四者知其三，可以任求其一)。③數(shù)學(xué)方法計(jì)算做到仔細(xì)。

例如：第16屆亞運(yùn)會(huì)將于2010年11月12日在中國(guó)廣州進(jìn)行，開(kāi)幕式時(shí)間為：北京時(shí)間2010年 11月12日 晚8：00點(diǎn)舉行，求：廣州亞運(yùn)會(huì)舉行時(shí)美國(guó)紐約（40°N，75°W）的地方時(shí)為幾點(diǎn)？

方法一：教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建思維模式圖，即“三線定位法”，構(gòu)建經(jīng)緯網(wǎng)圖如下：

引導(dǎo)學(xué)生分析經(jīng)緯網(wǎng)圖，并標(biāo)出題目中的相關(guān)信息，然后根據(jù)圖中信息代入時(shí)間計(jì)算公式里面，因?yàn)樗蟮臅r(shí)間在已知時(shí)間的西邊取“— ”代入公式：得，

所求地方時(shí)=已知地方時(shí)+或-4分鐘x經(jīng)度差/1°

=2010年11月12日20點(diǎn)-4分鐘x（120°+75°）/1°

=2010年11月12日7點(diǎn)。

此題解法優(yōu)點(diǎn)是依據(jù)三線定位，東經(jīng)度在東，西經(jīng)度在西，可以幫助學(xué)生構(gòu)建思維模式圖，同時(shí)可以降低知識(shí)點(diǎn)的難度，達(dá)到了對(duì)知識(shí)的二次開(kāi)發(fā)，避免了空間問(wèn)題的轉(zhuǎn)換，有利于學(xué)生迅速掌握與理解知識(shí)。為了突出此方法的優(yōu)點(diǎn)，下面進(jìn)行另一解法。

方法2:教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)地理實(shí)際空間位置構(gòu)建空間模式圖，構(gòu)建的思維圖如下：

引導(dǎo)學(xué)生觀察思維模式圖后發(fā)現(xiàn)，此方法涉及到了日期變更問(wèn)題，因?yàn)闁|時(shí)區(qū)的時(shí)間比西時(shí)區(qū)早一天。引導(dǎo)學(xué)生分析圖，根據(jù)圖中信息知，所求的時(shí)間在已知時(shí)間的東邊取“+”代入公式：所求地方時(shí)=已知地方時(shí)+或-4分鐘x經(jīng)度差/1°

=2010年11月12日20點(diǎn)+4分鐘x（60°+105°）/1°=2010年11月13日7點(diǎn)

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比與分析兩個(gè)方法的計(jì)算結(jié)果，學(xué)生總結(jié)后發(fā)現(xiàn)方法2結(jié)果日期多了一天，所以別忘記了“減1天”，因?yàn)闁|時(shí)區(qū)的時(shí)間比西時(shí)區(qū)早一天。所以方法2的最后結(jié)果為：2010年11月13日7點(diǎn)-1天=2010年11月12日7點(diǎn)。

在求解此類問(wèn)題時(shí)，筆者分別列舉了兩種解決方法。教師引導(dǎo)讓學(xué)生對(duì)兩個(gè)方法進(jìn)行比較后，發(fā)現(xiàn)對(duì)初學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，顯然方法1要更容易理解與掌握。而且還可以避免日期變更問(wèn)題，從而降低問(wèn)題的難度，使學(xué)生更容易解決問(wèn)題。即，我們?cè)谄綍r(shí)教學(xué)中多培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生用多種思維解決實(shí)際地理問(wèn)題。

二、借助數(shù)學(xué)輔助線技巧學(xué)習(xí)關(guān)于日照?qǐng)D的地方時(shí)計(jì)算

關(guān)于日照?qǐng)D中的時(shí)間計(jì)算問(wèn)題，是所有文科學(xué)生最頭痛的一個(gè)問(wèn)題。其實(shí)在解決關(guān)于光照?qǐng)D中的時(shí)間計(jì)算問(wèn)題時(shí)，這些光照?qǐng)D中暗藏了一些輔助的知識(shí)點(diǎn)，這些暗藏的知識(shí)點(diǎn)類似解答數(shù)學(xué)幾何問(wèn)題的輔助線類型的證明問(wèn)題，主要找到輔助線，很多幾何證明題目就很容易解答。同理，只要教師引導(dǎo)學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)光照?qǐng)D中暗藏的輔助知識(shí)點(diǎn)，這類的地理時(shí)間計(jì)算就顯得特別簡(jiǎn)單。在具體計(jì)算求解的時(shí)候，教師讓學(xué)生注意以下兩點(diǎn)：第一點(diǎn)要熟悉不同的日期圖即二分日，二至日日照?qǐng)D；第二點(diǎn)是注意暗藏的知識(shí)點(diǎn)（在日照?qǐng)D中，晨線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為6時(shí)，昏線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為18時(shí)；太陽(yáng)直射點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為12時(shí)，和正午正相對(duì)的另一經(jīng)線地方時(shí)為0時(shí)；平分晝半球的經(jīng)線為中午12時(shí)，平分夜半球經(jīng)線所在地方時(shí)為0時(shí)）。

例如：讀某日期圖回答下列問(wèn)題

（1）A點(diǎn)此時(shí)是_____點(diǎn)鐘。

（2）此圖表示的日期是_____月________日前后的陽(yáng)光照射圖。

這類題目對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)難度相當(dāng)大，教師一定要注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與理解。筆者認(rèn)為教師首先引導(dǎo)學(xué)生熟悉日照?qǐng)D類型，即4個(gè)主要日期（二分日與二至日）的日照?qǐng)D；其次引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維，找出暗藏的知識(shí)點(diǎn)，我們也可以把它叫做輔助線或輔助知識(shí)點(diǎn)；最后，引導(dǎo)構(gòu)建思維模式圖；

例如，教師對(duì)本題的引導(dǎo)與分析：（1）題計(jì)算A點(diǎn)的地方時(shí)。首先，熟悉這是哪一個(gè)日期圖類型；其次，引導(dǎo)學(xué)生找出晨昏線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線的地方時(shí)；最后構(gòu)建思維模式圖，很容易得出A點(diǎn)的地方時(shí)為4點(diǎn)。也很容易得出（2）題的答案，此圖日期為12月22日的日照?qǐng)D。

所以在教學(xué)過(guò)程中，我們教師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生的思維分析方法，會(huì)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，而不僅僅是就為了得出一個(gè)問(wèn)題的答案，那樣的教學(xué)永遠(yuǎn)提高不了學(xué)生的創(chuàng)造性思維與解決問(wèn)題的實(shí)際能力，也不有利于學(xué)生長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

時(shí)間計(jì)算涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，在中學(xué)地理中是一個(gè)難點(diǎn)，為此本文重點(diǎn)探討了地方時(shí)的計(jì)算，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)知識(shí)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以及充分應(yīng)用數(shù)學(xué)思維來(lái)解決地理學(xué)里面的實(shí)際問(wèn)題。同時(shí)，告訴我們教師在以后的教學(xué)中，教師應(yīng)該盡可能引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的解決問(wèn)題的思維模式，這樣才能有效提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力。由于參加教學(xué)工作不久，經(jīng)驗(yàn)方法欠缺，可能還有更好的方法突破時(shí)間計(jì)算這一難點(diǎn)，所以在今后的教學(xué)中，我將繼續(xù)深造進(jìn)行理論學(xué)習(xí)并積極探討與反思自己在教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題。