反證法在中學地理教學中的運用

李學睿

〔關鍵詞〕 反證法；地理教學；氣旋；降水；風向

〔中圖分類號〕 G633.55〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2009）03（B）—0052—02

“反證法”又名“歸謬法”，它是正向邏輯思維的逆過程。地理教師把“反證法”用于地理教學中，可以收到良好的教學效果。

一、創設問題情境，激發學生思維的積極性

如在講述“主要天氣系統”中的“氣旋和鋒面結合形成鋒面氣旋，降水發生在鋒面氣旋的槽線附近”時，教師可設置如下問題：1.鋒面能否和反氣旋結合形成“鋒面反氣旋”？2.降水發生在鋒面氣旋的槽線附近，其他地方能否形成降水？以北半球為例，可反證如下：

假設1：反氣旋系統能與鋒面形成“鋒面反氣旋”

在這一假設下，會有兩種情況出現:(1)在等壓線較平直處，如圖1所示，近地面最終形成的風向是虛線兩側的①和②，這兩種風來自同一區域，速度相近，方向一致，由于空氣性質一致，也就不會產生冷暖氣團相遇從而形成鋒面的情況。(2)在等壓線彎曲程度最大的地方（脊線附近），如圖2所示，①②風以脊線附近為起點分別向兩側運行，距離越來越遠，不可能相遇形成鋒面，脊線附近天氣晴朗。兩種情況均說明鋒面不能和反氣旋結合形成“鋒面反氣旋”。

假設2：氣旋系統中降水發生在等壓線較平直的地方

在這一假設下，我們可以作出如下分析、判斷:(1)在等壓線平直處畫出某地方的風向，如圖3所示，由于虛線兩側的風①和風②所處位置等壓線疏密相當且近似平行，所以風①和風②的方向一致，大小相當，且都來自偏南地區屬于同一性質的氣團，兩種風不能相遇形成鋒面。即使相遇，由于空氣性質一致，也不會產生冷暖氣團相遇從而形成鋒面的情況。所以不會在氣旋圖中等壓線較平直的地方形成降水。（2）既然在等壓線較平直的地方不能形成降水，那么在等壓線彎曲程度最大的地方（槽線附近）是否有降水現象呢？我們用同樣的方法在氣旋的槽線A兩側畫出風向，如圖4所示。圖4中①②兩種風是來自于南北不同區域的空氣，具有不同的冷暖性質。兩種不同性質的風最終在槽線A附近相遇形成鋒面——冷鋒。同樣在槽線B附近也可以形成鋒面——暖鋒。因此，只有氣旋和鋒面結合才能形成“鋒面氣旋”，且降水只發生在氣旋系統的槽線附近。

二、聯系實際，深化學生對所學知識的認識

如在學習“中國干濕地區的劃分”時，我們知道，一個地區的干濕狀況決定于該地區水分的收入量（降水量）與水分的支出量（蒸發量）的對比。根據降水量和蒸發量的關系我國被劃分為濕潤、半濕潤、半干旱、干旱四類地區。對半濕潤區和半干旱區的干濕狀況描述分別為“年降水量﹥400mm，降水量﹥蒸發量”、“年降水量﹤400mm，降水量﹤蒸發量”。教師若想使學生對降水量和蒸發量的關系有更深刻的理解，可作如下兩種假設：1.收入﹥支出（降水量﹥蒸發量），則一地水量不斷增多，氣候變得越來越濕潤。2.支出﹥收入（蒸發量﹥降水量），則一地水量將不斷減少，該地氣候將變得一年比一年干旱。從而啟發學生思考：自己的家鄉或某一區域是否存在著長時間段內一年比一年濕潤并由半濕潤區演變為濕潤區或一年比一年干旱而由半干旱區演變為干旱區的現象呢？回答顯然是否定的。實際上，從多年平均狀況來看，任何區域總是保持其一定的干濕程度。這既激發了學生的思維，還使學生結合實際，深化了對已學知識的理解。

三、多學科結合，培養學生的邏輯思維能力

在人教版《高中地理》“大氣的運動”一節中有這樣一句話“地轉偏向力只改變風的方向，不能改變風的速度”，根據這句話，我們可知，地轉偏向力和風向是垂直關系。為什么兩者在垂直的情況下地轉偏向力只改變風的方向，卻不能改變風的速度呢？兩者若不垂直，則存在兩種情況，即成銳角或成鈍角。我們可利用物理學中力的分解進行反證說明。

假設1：水平地轉偏向力與風向成銳角

在這一假設下，水平地轉偏向力和風向如圖5所示。我們根據物理力學的平行四邊形法則對地轉偏向力進行分解：地轉偏向力被分解為f₁和f₂，最終風速= F+f₁,很顯然f₁使風速加快,這與教材原理“地轉偏向力只改變風的方向，不能改變風的速度”相悖，假設不成立。

假設2：水平地轉偏向力與風向成鈍角

在這一假設下，地轉偏向力和風向如圖6所示。我們把地轉偏向力分解為f₁和f₂，最終風速= F-f₁,顯然f₁使風速減慢,這也與教材原理相悖，假設不成立。

因此，地轉偏向力與風向既不能成銳角也不能成鈍角，水平地轉偏向力和風向只能垂直。

綜上所述，“反證法”作為眾多邏輯思維方法中的一種，教師可根據具體的教學內容靈活巧妙地把它應用于地理教學中，這樣不僅可以起到化難為易、使抽象事物形象化的作用，而且還能激發學生的學習興趣、開拓學生的思路、培養學生的逆向思維能力等。