地球自轉偏向力的實驗教學分析

王承娜

地轉偏向力是地理教學中的重點與難點之一，本文重點從實驗分析的角度，探討地轉偏向力教學中可采用的實驗教學方式。

地球自轉偏向力，又叫“地轉偏向力”，最早源于法國科學家科里奧利（Coriolis）以牛頓力學為基礎提出的“科里奧利力”（簡稱“科氏力”），這種力產生于地球自轉運動，即地球進行自轉過程中，轉動系統中的運動物體會受到一種特殊力的作用，使地球表面物體發生不改變其本身運動速度但造成其水平方向的偏向的運動。由于地轉偏向力真實的存在性和科學性，成為地理學和氣象學教學中的難點，在教學中由于涉及深刻的數學和物理學知識，一些教材上直接介紹并推出了地磚偏向里的數學表達式，或是從地貌、地概、水文、氣象等描述性內容，缺少直觀上的體驗教學內容。本文重點從實驗分析的角度，探討教學中可行的地轉偏向力實驗教學方式。

一、地轉偏向力實驗教學的意義

實驗教學法指學生在教師的指導下通過動手和實操進行課本知識深化和驗證的一種教學方法，是地理教學中較為常用的一種教學方法。實驗教學法運用于地轉偏向力教學，能夠使學生更加直觀的感受和體會地轉偏向力的概念及其應用，不僅局限于課本上的抽象內容，在理解知識的前提下深化知識，強化記憶。

二、地轉偏向力實驗教學的種類

（一）課堂演示型實驗

課堂演示型教學強調教師在日常的地理教學中借用模型、道具、視頻演示等直觀的方式向學生演示有關地轉偏向力的知識一種實驗方式。實驗的內容可以包括證明地轉偏向力的存在、大小、偏向原因等問題的演示。

（二）聯系實際型實驗

聯系實際型實驗方式需要教師熟悉日常生活中涉及地轉偏向力的例子，并生動的傳授給學生，并通過課外活動、社團活動、社區活動等有效的形式進行真實現象的演示和知識點提升。

（三）論證驗證型實驗

根據已有結論，設計實驗和相關數據，讓學生在實際的動手中論證已有的地轉偏向力知識的正確性和權威性，發現并提出問題，既有效加深學生對地轉偏向力的理解，同時激發學生自主思考的潛能。

三、地轉偏向力實驗教學方法

（一）模型演示法

地球儀在地理教學中實為最常用的教學道具。對于地轉偏向力存在的證明，借助地球儀模型轉動前后的情況對比可以較為直觀巧妙的表現出來，設計實驗主要如下。

1.教師可首先將地球儀北極朝上的用支架立在平穩的桌面上，先在其北半球高緯度處滴上一至兩滴藍色墨水，觀察結果是：藍色墨水向低緯度方向流動。

2.模擬地球自轉：開始自西向東的勻速轉動地球儀，并在剛剛藍色墨水的初始緯度處不同經度的位置滴上一至兩滴黑色墨水，觀察黑色墨水的流動方向，并與藍色墨水的流動方向進行對比。運動結果：兩種顏色的墨水在地表流動方向存在一定的夾角，黑色墨水的流動方向與原藍色墨水流動方向比較發生了向右的改變。

（二）實操驗證法

實操驗證即將實驗的實施權轉讓給學生，鼓勵學生自己動手操作實驗，對地轉偏向力進行探索與發現，是實驗課堂常用的手段與方式。運用所學的知識分析、推導并深化的過程是學生創新與創造能力培養的關鍵，因此在地轉偏向力實驗設計過程，可根據已有的研究成果和知識結論設計相應的驗證型實驗。如要證明地轉偏向力的存在，可以設計如下實驗。

1.實驗準備：圓盤、小球、轉盤。

2.實驗過程：如圖1所示，取一個圓盤放置于靜止的轉盤底座上，同時在圓盤內部讓小球從盤子中心O點向邊緣B點方向滾動。轉盤靜止情況下，小球的運動軌跡為線段OA，在A處做上標記。此時如果逆時針轉動底盤并在此過程中重復剛剛的動作，將小球從中心O點向邊緣B點滾動，經過一段時間滾動，我們發現小球最終落點到了A1處，及不難發現，由于圓盤的轉動影響和改變了小球原有的運動方向和運動軌跡。

（三）現象解釋法

現象解釋的實驗方法強調教師運用日常生活的具體現象進行理論與實踐知識的融合并鼓勵學生在課余和生活中進行實驗驗證的一種實驗教學方法。如由于地轉偏向力，許多沿地表水平面運動的物體都會受到其影響而產生非直線的方向偏移運動，這種偏移體現在具體的生活中有很多現象待學生發現與驗證。如以北半球為例，當打開水龍頭向瓶中倒水時，會看見水面形成漩渦，而漩渦的旋轉方向卻很少有學生關注，作為教師可以引導學生動手實操，并觀察漩渦旋轉方向，得到相應的結論：由于北半球地轉偏向力的作用向右偏，因此漩渦由于受到該力的作用向順時針方向旋轉。又如鼓勵學生運用地轉偏向力來觀察和分析車輛行人靠右行駛的規章制度的合理性問題，通過分析，得到相比于其他北半球國家，我國采用靠右行駛的規定緩解一定的地轉偏向力上來說具有一定的可行性等實用而發散性的結論。

四、結論

一個概念的提出，需要有強有力的事實作為依據。因此，在地轉偏向力教學中，對于地轉偏向力存在的驗證是教學的基礎和第一步，然后才考慮到對地轉偏向力方向、大小及應用的教學，事實證明，整個教學過程通過實驗的方式更加的直觀和易于學生接受，具有很強的可操性。

（作者單位：海南師范大學）