地轉(zhuǎn)偏向問題的一種簡(jiǎn)單通俗教法

摘 要: 地轉(zhuǎn)偏向力是高中課程的重難點(diǎn)之一。本文作者針對(duì)地轉(zhuǎn)偏向力的偏向原理及特征，以地轉(zhuǎn)偏向問題作為切入點(diǎn)，探討了簡(jiǎn)單通俗的教學(xué)方法，旨在為合理地指導(dǎo)本知識(shí)點(diǎn)的課堂教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞: 地轉(zhuǎn)偏向力 地理意義 特征 通俗教法

地轉(zhuǎn)偏向力是中學(xué)地理課程的重要知識(shí)點(diǎn)，與地球運(yùn)動(dòng)、大氣環(huán)流、河岸沖刷、洋流特性等地理現(xiàn)象密切相關(guān)。地轉(zhuǎn)偏向力因其本身的重要性，成為中學(xué)地理教師非常重視的教學(xué)重點(diǎn)之一。但與此同時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力本身又是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn):首先，地轉(zhuǎn)偏向力歸屬于地球科學(xué)，與空間幾何及物理學(xué)緊密相關(guān)，不僅學(xué)生難以理解地轉(zhuǎn)偏向的“南左北右”規(guī)律，即使辛苦奮戰(zhàn)在中學(xué)地理教學(xué)第一線的一些地理教師，在學(xué)生對(duì)“南左北右”問題進(jìn)行“追根問底”時(shí)，也會(huì)感覺難以解釋清楚，而多數(shù)學(xué)生聽后仍會(huì)感覺“一頭霧水”;其次，從教學(xué)課程的編排上，地轉(zhuǎn)偏向力是高一上冊(cè)的地理教學(xué)內(nèi)容，然而，高中物理課程中的天體物理板塊卻直到高一下冊(cè)才開設(shè)。這種課程編排上的錯(cuò)位，對(duì)于擔(dān)任高一上冊(cè)的地理教師來說，若以地轉(zhuǎn)偏向力的一些公式來解釋偏轉(zhuǎn)方向，由于多數(shù)學(xué)生的理解能力較差還不足以接受;有些學(xué)生，特別是女生，看到數(shù)學(xué)公式就暈，即使認(rèn)真聽講，也難以消化?？梢姡剞D(zhuǎn)偏向力是中學(xué)地理教師既重視又感覺頭疼的教學(xué)內(nèi)容。

對(duì)于地轉(zhuǎn)偏向力問題，以一種簡(jiǎn)單通俗的教學(xué)方法，讓學(xué)生易于接受“南左北右”的偏向原理，是中學(xué)地理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分。特別是對(duì)于一些對(duì)地理空間思維有濃厚興趣且積極動(dòng)腦、勤學(xué)好問的中學(xué)生來說，此知識(shí)點(diǎn)的合理教學(xué)有助于增強(qiáng)他們的地理興趣和思維能力。我在上述背景下，針對(duì)地轉(zhuǎn)偏向力的偏向特點(diǎn)，探索一種學(xué)生能樂于接受且簡(jiǎn)單通俗的教學(xué)方法，旨在為合理地指導(dǎo)本知識(shí)點(diǎn)的課堂教學(xué)提供參考。

一、地轉(zhuǎn)偏向力的偏向原理及特征

學(xué)生并不想接受高端的地球概論和數(shù)學(xué)、物理學(xué)知識(shí)，多數(shù)學(xué)生只求在理解地轉(zhuǎn)偏向原因的基礎(chǔ)上識(shí)記“南左北右”的地轉(zhuǎn)偏向規(guī)律，因此，我僅追求如何通俗地給學(xué)生講解地轉(zhuǎn)偏向的原因。然而，為求達(dá)到良好的教學(xué)效果，教師自身必須對(duì)地轉(zhuǎn)偏向力的偏向原理及特征做一些較為扎實(shí)的課前準(zhǔn)備。

在地球上，相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的物體，都會(huì)受到一種慣性力的作用，即地轉(zhuǎn)偏向力。地轉(zhuǎn)偏向力的方向垂直于物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，它僅僅改變物體的運(yùn)動(dòng)方向，而不改變物體的運(yùn)動(dòng)速度。地球是自西向東旋轉(zhuǎn)的，除赤道外，在地球上作水平運(yùn)動(dòng)的一切物體都會(huì)發(fā)生偏向。由于地球可看作近似的球體，由天體物理學(xué)的知識(shí)可知，在地球自轉(zhuǎn)過程中，赤道地區(qū)的線速度最大，隨著緯度越高，線速度越來越小，到了極點(diǎn)減小為零，因此教師可以嘗試從這個(gè)角度來給學(xué)生通俗地解釋“南左北右”的偏向規(guī)律，因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)地轉(zhuǎn)偏向力的知識(shí)以前，對(duì)圓的知識(shí)及慣性定律已有一定的了解，能夠理解地球在自轉(zhuǎn)的過程中，赤道附近的物體運(yùn)動(dòng)速度比兩極附近的物體運(yùn)動(dòng)速度大些。

二、地轉(zhuǎn)偏向力的通俗教法

把握住“速度”及“慣性”這四字方針以后，教師可借助地球儀作為輔助教具給學(xué)生講解地轉(zhuǎn)偏向力問題。教師在講解此內(nèi)容之前，可先簡(jiǎn)單地給學(xué)生回顧圓的性質(zhì)及慣性定律，即著重解釋赤道是垂直于地球自轉(zhuǎn)軸且繞地球表面一周的所有圓中圓周最大的圓(簡(jiǎn)稱大圓)，越到中高緯其繞地球表面一周的圓越小(簡(jiǎn)稱小圓)，然后以粉筆模擬一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)著的物體，先簡(jiǎn)單地解釋沿經(jīng)線方向運(yùn)動(dòng)(緯度變化)的偏轉(zhuǎn)情況:(1)北半球情況。①若物體從赤道向北作水平運(yùn)動(dòng)，物體在赤道地區(qū)有個(gè)相對(duì)較大的向東的運(yùn)動(dòng)速度，在理想的情況下，運(yùn)動(dòng)到中高緯地區(qū)時(shí)其運(yùn)動(dòng)速度仍因慣性而保持不變，然而中高緯地區(qū)相比赤道附近是小圓，因此，相對(duì)于地球來看，物體相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的方向就出現(xiàn)向右偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象;②若物體從中高緯地區(qū)向赤道地區(qū)作水平運(yùn)動(dòng)，物體在中高緯地區(qū)有個(gè)相對(duì)較小的向東的運(yùn)動(dòng)速度，在理想情況下，運(yùn)動(dòng)到赤道地區(qū)時(shí)，其較小的運(yùn)動(dòng)速度將導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)距離相對(duì)赤道的高自轉(zhuǎn)速度運(yùn)動(dòng)的距離來說，就會(huì)滯后于偏西的地方，即相對(duì)物體出發(fā)時(shí)的方向來說，也向右偏轉(zhuǎn)。(2)南半球情況。若物體從赤道向南作水平運(yùn)動(dòng)，物體在赤道地區(qū)有個(gè)相對(duì)較大的向東的運(yùn)動(dòng)速度，在理想的情況下，運(yùn)動(dòng)到中高緯地區(qū)時(shí)其運(yùn)動(dòng)速度仍因慣性而保持不變，然而中高緯地區(qū)相比赤道附近是小圓，因此，相對(duì)于地球來看，物體相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的方向就出現(xiàn)向左偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象;②若物體從中高緯地區(qū)向赤道地區(qū)作水平運(yùn)動(dòng)，物體在中高緯地區(qū)有個(gè)相對(duì)較小的向東的運(yùn)動(dòng)速度，在理想情況下，運(yùn)動(dòng)到赤道地區(qū)時(shí)，其較小的運(yùn)動(dòng)速度將導(dǎo)致其轉(zhuǎn)動(dòng)距離相對(duì)赤道的高自轉(zhuǎn)速度運(yùn)動(dòng)的距離來說，會(huì)滯后于偏西的地方，即相對(duì)物體出發(fā)時(shí)的方向來說，也向左偏轉(zhuǎn)。

一些教師可能會(huì)說，沿經(jīng)線方向運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)容易解釋，但沿緯線方向運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)情況又如何解釋呢?在中學(xué)階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)除赤道外，緯線并非是直的，緯線上兩點(diǎn)的最短距離并非在緯線上，而是在兩點(diǎn)通過球心的切面上，且緯線的切面并未通過球心(赤道除外)。因此，物體沿東西方向運(yùn)動(dòng)實(shí)際上是沿緯線的切線方向運(yùn)動(dòng)，即若出現(xiàn)緯度的變化，故作水平運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)情況就將發(fā)生。