物理知識輔助高中地理教學的應用分析

摘 要：地理作為一門綜合性較強的學科，集合了文科和理科的特點。很多地理問題靠單一學科知識是無法解決的。其中物理知識是比較常用的知識。本文主要用物理知識對高中地理（湘教版必修一）的教學輔助應用進行分析，并進行利用，以期提升地理教學效果。

關鍵詞：物理知識；高中地理教學；應用分析

《基礎教育課程改革綱要（試行）》在基礎教育課程改革的具體目標中提出要“改變課程結構過于強調學科本位、科目過多和缺乏整合的現狀”，因此，在高中地理教學中滲透其他相關學科的知識是非常有必要的。高中地理必修一（湘教版）屬于自然地理部分，內容比較抽象，難度較大，需要較強的空間想象能力，所以借助物理的知識進行講解，有助于學生對地理知識的理解和掌握。高中地理必修一的內容涉及物理知識有如下表所示：

（一） 借助物理概念來理解地理原理

在地球自轉的教學中，涉及線速度和角速度，概念同物理上的線速度角速度是一樣的。另外，月球與潮汐所涉及的引潮力與離心力、地轉偏向力的形成與物理中的力學知識也密切相關。

此外，利用開普勒第二定律講解地球公轉近日點和遠日點的原理。地球公轉的速度并不是勻速的，在一月份的時候地球公轉處在近日點處，速度最快；七月在遠日點處，速度最慢。根據開普勒第二定律：對每一個行星而言，在相同的時間里，太陽和運動著的行星連線所掃過的面積是相等的，地球在遠日點時公轉速度最慢，之后從遠日點到近日點的過程中速度逐漸加快，在近日點時公轉速度達到最快。

在日常的教學中，有一些教師直接讓學生死記硬背地球公轉的規律，反而會讓學生容易遺忘。而引入開普勒第二定律進行講解，學生知道公轉速度變化的緣由，即使在緊張的氛圍之下也可推理出相應的規律。所以引入物理原理讓學生對地理知識進行理解性的記憶，對于加深地理知識的學習和理解是有重大幫助。但是在教學的時候也應該注意不應該花太多時間在開普勒第二定律上，應該重點放在近日點和遠日點之間公轉的速度變化規律上，引入開普勒第二定律是為了讓學生更好地理解記憶這個地理知識點。所以教師的授課應有主次之分。

（二） 利用物理實驗來講解地理原理

利用實驗來論證熱力環流的原理，熱力環流的根本原因是由于地表受熱不均引起的水平方向氣壓差，從而引起大氣的水平運動。

在物理中，受熱不均有兩層含義，一是接收到的熱量不同，即緯度不同；二是緯度相同但下墊面性質不同產生的溫度不同。水的比熱容比大多數物質都大，初中物理比熱容是用水和煤油在相同的條件下的升溫情況作比較。可以借助該物理實驗來理解熱力環流。即驗證緯度相同但下墊面性質不同的情況。

取兩個杯子，分別盛入等質量的水和沙土，并插入溫度計，在同等條件下加熱相同的時間，對比兩個杯子內溫度的變化，由于水的比熱容比較大，所以溫度小于沙土的溫度，溫度高則氣壓低，溫度低則氣壓高，所以產生氣壓差。用這個實驗類比熱力環流中吹海風或者陸風的原理。這個實驗很好的說明陸地沙土受熱快，海洋中的海水受熱慢的特點，能讓學生更好地理解海陸風的原理，白天沙土（陸地）受熱快，溫度高所以陸地地表是低壓，海洋表面是高壓，所以吹海風；相反晚上吹陸風。這樣融入物理實驗進行教學，能夠讓學生對熱力環流和海陸風的理解得更加深入。提高學生的學習效率。同時這個實驗還可以用來理解季風的成因，我國夏季由于陸地受熱快，吹的是從海洋而來的東南季風，冬季正好相反，吹的是西北季風。利用物理實驗可以使學生能夠更加深入的理解地理的相關知識點，從而加深學生印象。達到事半功倍的效果。

（三） 利用物理的原理判斷地理規律

在大氣水平運動的學習中，風向受到很多因素的制約，所以風向要根據實際情況來確定。由于存在壓力差，所以就有了水平氣壓梯度力，引起大氣的水平運動，大氣水平運動可分為兩種情況：在高空中和在地面上，兩者的區別是有無摩擦力，在近地面會有地面摩擦力。由于受到多個力的作用，所以就涉及物理中力的合成的相關知識，在物理上要確定受到多個力作用物體的運動方向，需要把多個力進行合成，最終合成一個合力，物體的運動方向就是該合力的方向。在學習地理大氣的水平運動的過程中，同樣需要利用物理上的力的合成知識，把受到的各個力合成一個合力，就是最終的風的方向。但是由于地轉偏向力的方向總是與風的方向垂直，所以在高空中會導致風的方向不斷偏轉，最終達到物理上的氣壓梯度力和地轉偏向力二力平衡，最后風的方向會與等壓線平行。所以在教授地理知識的時候，讓學生能夠理解這個知識點的形成過程是非常有必要的，有助于學生的推理，并且理解記憶更為深刻。

運用物理知識、原理來解決一些地理問題，體現了地理學科的綜合性，同時對于教學中的一些教學重點難點，通過實驗增強學生的感性認識，進而上升到理性認識，最終內化為自己的知識，并運用到實際生活當中，同時也增加學習地理的興趣。在教學過程中，要善于引導學生運用各學科知識來解決地理問題，同時，鼓勵學生動手發現問題，動手操作。最終能夠自己解決問題。培養學生的綜合思維能力。使學生更加容易理解和掌握地理知識。

參考文獻：

[1]張文靜.高中地理必修Ⅰ中理科知識的滲透實踐應用研究[D].西安：陜西師范大學，2014.

作者簡介：虞友慶，廣西壯族自治區桂林市，廣西師范大學。