高中地理学习中涉及的物理知识及处理对策

高中地理学习中涉及的物理知识及处理对策

一、问题的提出

地理学是一门研究人类赖以生存和发展的地理环境，以及人类和地理环境关系的科学。它跨自然科学与社会科学，是连接自然科学和社会科学的桥梁，作为文理交融最为突出的地理学科正肩负着科学与人文融合的重要责任。高中地理和物理交叉的地方比较多，如行星的运动、日食和月食、极光的成因、太阳发光的机理等，高中地理中还用到不少物理概念，如地转偏向力、力、角速度、线速度、电磁波、周期、参照物等；用到不少物理规律，如开普勒定律、运动的合成和分解等。利用物理学的定性与定量分析深入解释地理的有关现象，如“力的分解”与“空气质点的受力与风的形成”、“不同介质对波传递的影响”与“地震波在地球内部传播的变化”、“光学与地理光学现象：虹、朝霞、晚霞、海市蜃楼、极光”等。

然而，目前高中地理学与物理学之间的知识存在教学迟后和脱节现象，使得某些部分的教学留下一些知识的空隙，学生在高一刚开始学习地理知识，其中所涉及的物理内容却遍及高中物理的前前后后，有的知识在物理中还属于教学难点，这必将给地理教学带来一定的困难，教学中也发现地理老师在对待这一部分知识的教学也存在一些不妥的地方，地理成了高一阶段最难学的功课之一。到了高三，地理是文科生学的，一方面由于学文科的学生往往是理科（特别是物理）学得不太好的同学，另一方面由于文理教学上的隔离，或者地理老师本身理科知识的不足，地理仍是高三文科学生畏惧的功课。

随着素质教育的实施和深化，高考的形式和内容不断创新,“文科综合”出现了深刻反映多层次、多角度分析解决问题的教学理念。这昭示着课堂教学由以往单一学科能力型向综合能力型转变。对此我们很有必要进行探索和研究，寻求富有成效的方法。

二、高中地理涉及到的物理知识在高中物理中的分布

1．太空中的失重：高中物理第一册第三章牛顿定律。

2．地球自转、公转的角速度、线速度、周期：高中物理第一册第四章。

3．大气的运动，空气质点的受力与风的形成：高中物理第一册第一、四章，力的合成与分解，运动的合成和分解。

4．行星的运动：高中物理第一册第五章，开普勒定律，万有引力定律。

5．纵波、横波，不同介质对波传递的影响，地震波在地球内部传播的变化：高中物理第一册第七章。

6．热力学温度单位K：高中物理第二册第二章。

7．气团问题：高中物理第二册第二章，热力学第一定律等。

8．太阳风、磁暴：高中物理第二册第四章，电流的磁效应。

9．月相的变化，日食和月食：高中物理第三册第一章，几何光学，光的直线传播。

10．海市蜃楼，虹、朝霞、晚霞：高中物理第三册第一章，地理光学现象的解释。

11．电磁波的概念、组成及特点：高中物理第二册第六章。

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12．电离：正负电的的分离状态，高中物理第三册第二章。

13．太阳发光的机理：高中物理第三册第三章。

14．太阳能量的来源，核聚变反应：高中物理第三册第三章。

15．极光的成因：高中物理第三册第二章。

16．晴朗的天空呈现蔚蓝色，红外遥感，温室效应：高中物理第三册第二章，红外线的主要作用及不同波长的光的衍射特点。

17．质量亏损：高中物理第三册第三章。

18．地转偏向力：大学物理。

三、教学处理对策

由于物理学科有关知识的教学迟后，势必会引起学生对所学地理知识的理解困难，如在讲地球自转时，因为学生不理解角速度和线速度，很难理解教材中的结论：“地球表面除南北两极外，任何地点的自转角速度都一样，地球自转的线速度，则因各纬度的不同而有差异”；如讲太阳辐射能量的来源时，出现一系列的新术语或者说法：Ｋ(热力学温度的单位)、核聚变反应、质量亏损、亏损的质量转化成了能量等，学生一下子接触到这么多新知识，如果处理不妥当，必然造成学生听不懂；在讲行星的运动时，因为学生还没有学习开普勒定律、万有引力定律，对行星的运动只能死记硬背；学习大气的运动，如不让学生学会空气质点的受力分析，力的合成与分解，学生就很难理解风的形成和风向分析等等。如何正确处理好物理知识和地理知识学习的关系，笔者提出以下几点建议：

1．地理教师要关注各部分在物理中的分布

从上面的归纳可知，高中地理各章中涉及到的有关物理知识不仅分布广而且具有不同的深度，对于那些通过教师简单讲解能使学生理解的物理知识，建议在相关内容教学前作为预备知识给学生介绍，如：参照物、角速度、线速度、周期、热力学温度单位K 、失重、纵波、横波等物理概念。对于那些现在暂不能讲清楚而需学完物理后才能理解的，因为地理和物理研究的侧面常常是不同的，可以先做地理研究侧面作些简化描述，让学生有一个初步了解。随着学生物理学习的深入，循序渐进，可以放在期中、期末甚至在高三总复习时再深入讲解，使知识逐步扩展和加深。如有关太阳内部的核聚变反应，有关电磁波、太阳风、磁暴等知识，有关行星的运动等等。对于很难讲清楚的问题，如地转偏向力，地理教学中应把重点放在该力对地球环境产生的影响上，而不要放在讲地转偏向力本身上。

2．地理教师对相关物理问题应加强学习

调查发现，高中地理教师不熟悉高中物理知识的现

象比较普遍，甚至在地理教学中遇到物理问题，地理老

师还会说这是物理问题，你可以去问物理老师。在地理

教学中要培养学生学会应用跨学科的知识解决实际问题

的能力，首先要求地理教师具备相关各门学科知识和能

力。如研究大气现象时常常用到热力学第一定律。通常

把温度、压强相同的一部分空气作为研究的对象，叫做

气团，直径上千米，由于气团很大，边缘部分和外界的

热交换对整个气团没有明显的影响，所以气团的内能的增减只等于外界对它做功或它对外界做功的多少，阳光烤暖了大地，地面又使得下层的气团温度升高，密度减小，因而上升，上升时气团膨胀，推挤周围的空气，对外做功，因此内能减小，温度降低。所以，越高的地方，空气的温度越低，对于干燥的空气，大约每升高1 km温度降低7℃（如图）。地理老师只有具备了这些物理知识，才能把相关地理问题讲透、讲清楚。又如分析潮汐的成因，如果我们能正确运用物理中的力的分析，弄清何时涨潮、退潮，何时形成大潮、小潮就很简单了。

3．学科之间要多“串串门”

学科之间“串串门”，这里包含两方面的意思，一是教学研究时，可以在必要的时候请相关的物理教师参加，平时遇到一些交叉问题要与相关学科的教师多进行讨论。二是学生学习时，要引导学生学科间的融合。

长期以来学校教育中学科之间相对隔绝，使学生难以将各科知识进行有机结合。教师应根据教材中与物理知识相关的内容作为一个切入点，引导学生运用物理知识去分析问题、解决问题。如04年湖南文综高考：

2003年11月20日，中星20号成功定点于103°E赤道上空。天津某课外活动小组拟观测该卫星，回答下面两个问题：

（1）、一天中，观看到卫星被阳光照射面积最大的时间(北京时间)是（）

A.1时前后B．7时前后C.11时前后D．13时前后

（2）、每天同一时间，观测到卫星被阳光照射面积最大的一天在（）

A.3月份B．6月份C.9月份D．12月份

学生对于该类问题一般很难作出全面、准确的分析，原因就在于一方面该题对空间想象能力要求高，另一方面学生不能结合高中物理的几何光学进行分析。为帮助学生准确理解，涉及相关问题时，学科之间“串串门”就很有必要。

4．地理教学中可适当引用物理实验

借助物理实验讲解地理难点，教师可以充分借助中学的物理实验室做一些与地理相关的实验，使学生看见原来看不见、摸不着的现象，通过物理实验轻松地了解和掌握了科学知识，培养了学生的实践能力和综合能力。如学到“气压高低的变化”的内容时，我们可以做如下物理实验：在液体对流演示管中加入冷水，在一侧放入固体高锰酸钾，用酒精灯加热，就会看到加热一侧水向上流，与此同时，旁边的水流向这一侧补充。将试管中的水倒掉并冲洗干净，加入热水，在一侧放入高锰酸钾，用冰块使之冷却，过一会儿，会看到冷却一侧水向下流，与此同时，旁边的水流向这一侧补充。空气受热和受冷时的运动情况和对流管中水的情况一样，这样可以使学生“看见”原本看不见的现象。结合板图就能使学生轻松地掌握气温变化时空气的不同运动情况和气压随气温的变化而变化的情况。

在地理教学中搞好学科间的有机结合，关键在于教师。教师对学生是活的榜样，“榜样的力量是无穷的”。相信只要我们教育思想明确，不断加强自身学习，提高自身的综合能力。我们的地理教学明天一定是灿烂的。

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