用理科思维教和学地理

一、演示法

例一：黄赤交角

黄赤交角是地球公转轨道所在的平面——黄道面（图中③）和赤道平面（图中④）所成的夹角。要理解黄赤交角，必须理解“平面”和“二面角”这样的数学概念，但学生在学习“黄赤交角”这一地理知识时，数学课还没学习“平面”和“二面角”的知识，学生并不知道“平面”和“二面角”的概念，觉得很难理解。

教师可以用演示法来解决这样的难题。在地球仪上，用彩色记号笔描出赤道；再将一块硬纸板中心挖去一个圆（圆的直径与地球仪的直径相同），把硬纸板套在地球仪上，组成如上图所示的图形，展示给学生。利用这个简单的教具，学生就能直观地理解黄赤交角的含义了。

二、图像法

例二：太阳能热水器的安装

太阳能热水器的集热板要根据正午太阳高度的季节变化而调整角度。可是，在不同季节，集热板和地面的夹角为多少度才能获得最佳的使用效果呢？

这是个正午太阳高度的应用问题，这类问题都适合用图像法来解决。将图2转换成几何图形，如图3所示，可知集热板与地面之间的夹角α应等于当天正午太阳高度H的余角，即α+H=90°时使用效果最佳。

从图中可以判断 α﹢H=90°，再根据正午太阳高度角的计算公式 H=90°-两地的纬度差，可以推出α=两地的纬度差

三、公式法

例三：读全球海洋PH值变化图（图4），回答下题：

4.如果全球海洋酸化持续加重，则下列叙述正确的是（ ）

A.珊瑚礁的保护形势将更严峻

B.海堤保护能力将减弱

C.全球酸雨危害将减轻

D.海水物理侵蚀将增强

答案：A

运用化学思维：珊瑚礁的主要成分是碳酸钙，难溶于水，易溶于酸。其反应方程式为：CaCO3十CO2十H2O=Ca（HCO3）2。

从化学方程式中可以推出，海洋酸化可以使难溶解于水的珊瑚礁（主要成分是CaCO3）变成易溶解于水的重碳酸钙Ca（HC03）2，随水流走，珊瑚礁遭到破坏。

例四：太阳能量的来源

太阳的能量来自核聚变反应，即四个氢原子核聚变为一个氦原子核，在这个核聚变过程中，太阳要损耗一些质量而释放出大量的能量。质量如何会转变成能量？这就要用到物理公式了。

20世纪初，爱因斯坦从相对思想出发，导出了著名的质能方程：E=mc2。也就是说：在光速c不变的前提下，质量m和能量E之间存在着一种正比关系。四个氢原子核聚变成一个氦原子核时，释放出大量的能量E，当然，它的质量要亏损m，E=mc2。

太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量，大约为400万吨，那么它释放的能量：

m=400万吨=4000000000千克=40×109千克

c2=（30万千米/秒）2=（3×108米/秒）2=9x1016（米/秒）2

E=mc2=4×109千克×9×1016（米/秒）2=3.6×1026千克（米/秒）2=3.6x1026焦耳

所以，太阳每秒钟大约释放出3.6×1026焦耳的能量。

四、假设法

假设法就是根据题目中的已知条件作出某种假设，然后根据假设按照其他条件进行推理，归纳出矛盾，最终否定这个假设。

例五：风的形成过程

如图5所示，高空的风受到水平气压梯度力和地转偏向力的作用，最终的风向和等压线平行。

可是高空的风向和等压线平行后，为什么不能继续偏转呢？

风的形成过程实际上是风受各种力作用的过程，最终的风向就是各个力的合力的方向。这是物理学中力的合成的知识。但学生在学习“风的形成过程”这一地理知识时，物理课上还没学到“力的合成”的知识，头脑中还没形成这种理科思维，所以难以理解为什么风向最终和等压线平行而不能继续偏转。

这种难题就适合用假设法来解决。假设高空的风向在和等压线平行后继续偏转（如图6中A箭头所示），那么，最终的风向就不会和等压线平行，而是和等压线斜交。这种风向在实际中是否存在呢？认真看图，就会发现，A箭头所代表的风向是从低压区吹向高压区，这与水平气压梯度力从高压指向低压，风从高压区吹向低压区的地理规律矛盾。所以这种假设是错误的，这种风向是不可能出现的，高空的风最终只能和等压线平行。

五、迁移法

迁移法就是利用不同学科知识间的联系，启发学生进行知识对照，用一个学科的知识去思考、领会另一学科的知识，用一个学科的思维方法引导另一学科的思维，学会学习的方法。

例六：（2012福建省质检）地-气系统（大气和地面）吸收太阳短波辐射（能量收入），又向外发射长波辐射（能量支出），能量收支的差值，称为辐射差额。下图示意沿海某地多年平均辐射差额的月份分配，完成下题。

6.若只考虑辐射差额对气温的影响，该地气温最高的月份是（ ）

A.4月 B.6月

C.7月 D.8月

答案：D

这道题对学生的读图能力要求很高，从图像的纵坐标中可以看出辐射差额有正有负，数值有大有小；横坐标所表示的不同月份中，辐射差额有增有减，有快有慢。而且辐射差额是个全新的概念，学生较难理解。

从题干材料中所给的辐射差额的概念可以看出，辐射差额类似物理中加速度的概念。加速度>0时，物体的运动速度不断加快，加速度越大，运动速度增加越快；当加速度=0时，物体运动速度保持稳定；当加速度

将物理知识中“加速度”的思维方法迁移到这道题中，当辐射差额>0时，能量收入>能量支出，气温升高，而且辐射差额增长越快，气温升高速度越快；当辐射差额