淺談地理與物理的關(guān)系

1、淺談地理與物理的關(guān)系地理學(xué)是研究人類牛存和發(fā)展的地理壞境以及人類和地理環(huán)境關(guān)系 的科學(xué)，高中地理和物理交叉的地方較多，高中地理中用到不少物理概念 和規(guī)律。然而，目前高中地理與物理間的知識存在脫節(jié)現(xiàn)象，使得某些部 分的教學(xué)留下知識空隙，這不利于提升學(xué)生能力。因此在地理教學(xué)中應(yīng)和 各學(xué)科緊密聯(lián)系，讓學(xué)生真正把知識融匯貫通。下面就地理學(xué)科與物理學(xué) 科的關(guān)系以及存在的問題作一粗淺的探究，以期拋磚引玉。一、通過物理學(xué)知識解答地理學(xué)現(xiàn)象全口制普通高級中學(xué)教科書（試驗修訂本？必修）地理（上冊）中的 第一單元“宇宙環(huán)境”與高中物理結(jié)合點最多，（分布見表1表2）其它各 章節(jié)地理知識屮也冇所涉及。熱力環(huán)流的形成，

2、全球氣壓帶風(fēng)帶的分布，日食與月食這些常見的地 理現(xiàn)象，都可用普通物理知識解答。有些疑難問題好象無從下手，例如當(dāng) 地球上某處看到日全食時，在同一時刻地球的另一處能否看到日偏食？日 壞食？當(dāng)?shù)厍蛏夏程幙吹皆氯硶r，在同一時刻地球的另一處能否看到月 偏食？然而如果我們從物理角度分析就會使問題迎刃而解?？谑?、月食的發(fā)生是光直線傳播的結(jié)果，口食是地球進入太陽照射下月球的影子中產(chǎn)生的現(xiàn)象。圖一為發(fā)生日食的光路圖，月球后面的陰影區(qū) 中1區(qū)是本影區(qū)，即一點太陽光也照不到，2區(qū)為半影區(qū)，只有部分太陽 光能照到，3區(qū)為偽本影區(qū)，太陽光一部分能照到。根據(jù)光路可逆知：若 地球上的人進入1區(qū)，則太陽光一點也看不到即發(fā)生

3、了日全食，進入2區(qū) 的人能看到一部分太陽光即發(fā)生了日偏食，進入3區(qū)的人能看到太陽的外 環(huán)光即發(fā)生了 fi環(huán)食。通過上面分析我們可知：地球上不同地方的人能同 時看到口全食和口偏食、口環(huán)食和口偏食，而不能同時看到口全食和口環(huán) 食。而月食是月球進入太陽照射下地球的影子中產(chǎn)生的現(xiàn)象。圖二為發(fā)生 月食的光路圖，地球的本影區(qū)、半影區(qū)、偽本影區(qū)與圖一類似，當(dāng)月球進 入半影區(qū)（或一部分進入半影區(qū)、一部分進入本影區(qū)）時，則只有一部分 太陽光照射到月球上即發(fā)生了月偏食，當(dāng)月球完全進入地球的本影區(qū)時才 出現(xiàn)月全食，因月球不可能進入地球的偽本影區(qū)，（這一點可從太陽、地 球、月球之間的距離及它們之間的大小關(guān)系上得到證明

4、）所以不可能出現(xiàn) 只冇外環(huán)太陽光照射到月球上的情況。通過分析我們明白地球上不同地方 的人不能同時看到月全食和月偏食（即發(fā)生月全食、月偏食時地球上能看 到月食的都是月全食或者都是月偏食）。其它如太陽能量的來源?地球橢球體形狀的形成?地球運動的速度、內(nèi) 力作用的能量來源?海陸分布対大氣環(huán)流的影響、外力作用與地貌形態(tài)等 較為復(fù)朵的地理知識用理論物理學(xué)知識也可作出精確解釋。譬如為什么太 陽輻射屬于短波輻射？為什么它的能量主要集中在可見光部分？在課堂 上學(xué)生難以理解，然而從物理角度來分析就十分簡單。ts=k, t是輻射物體 的平均溫度，s是輻射波的波長，k是輻射常數(shù)，其大小為2884,太陽的 表面平均溫

5、度為6000k,可見它的輻射波的平均波長是0.48,即處于 0. 4-0. 76之間，所以太陽輻射屬于短波輻射，它的能量主要集中在可見光 部分。二、目前教學(xué)屮存在的不足及其原因人類生活的地球，會受到自然環(huán)境與社會環(huán)境的影響和制約，而地球 作為宇宙中的天體，其運動和變化又受到其他天體的影響，高中地理教材 把“宇宙環(huán)境”作為全書的第一單元，這是基于地理學(xué)科知識的系統(tǒng)性考 慮的，與此相關(guān)的物理知識在高中物理中的編排也是基于本學(xué)科考慮。顯 然，教材在編寫中，對學(xué)科間的橫向聯(lián)系注意不夠，這給教學(xué)帶來疋的 難度，這就要求教師在教學(xué)中兼顧各門學(xué)科。1、地理教師對學(xué)生的知識儲備了解不夠，造成講解與學(xué)生脫節(jié)比如

6、在講地球自轉(zhuǎn)時，因為學(xué)生不理解角速度和線速度，很難理解教 材中的結(jié)論：“地球表面除南北兩極外，任何地點的自轉(zhuǎn)角速度都一樣， 地球自轉(zhuǎn)的線速度，則因各緯度的不同而冇差異”。在講太陽輻射能量的 來源時，出現(xiàn)一系列的新術(shù)語或說法：k （熱力學(xué)溫度的單位）、核聚變反 應(yīng)、質(zhì)量虧損、虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量等。這些新知識如果處理不當(dāng)， 必然造成學(xué)生消化不良。2、部分教師不能正確處理英它學(xué)科知識部分教師常常不自覺地把知識進行分類，這是地理的、這是物理的、 這是數(shù)學(xué)的可謂界限分明！對學(xué)生提出的本學(xué)科外問題，簡單以“這 不是本學(xué)科要解決的問題”為山而不予理睬，這不利于學(xué)生知識的理解、 信息的整合，而且容易打擊學(xué)

7、生獨立思考和鉆研的積極性。各學(xué)科綜合交 叉、整體發(fā)展是我國h前課程改革的發(fā)展趨勢，作為一名教師不能只局限 于自己的專業(yè)，與相鄰學(xué)科老死不相往來，要擴大知識面，注重學(xué)科間的 交叉綜合，要了解相鄰學(xué)科的有關(guān)知識。3、不少地理教師對物理知識了解不夠，學(xué)科封閉，不能冇效地利用 物理資源高中地理一開始就讓學(xué)生接觸到很多的物理知識，有的知識他們還不 很理解，如果地理教師講到這些部分時注意和物理相聯(lián)系，將會激發(fā)起學(xué) 生的求知欲望，對理解、整合這些地理知識是有幫助的。然而，有不少地 理教師因為對物理知識和學(xué)生學(xué)習(xí)情況了解不夠，不能冇效地利用這些寶 貴“資源”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高中地理教師不熟悉高中物理知識、高中物理

8、教 師不熟悉高中地理知識的現(xiàn)象比較普遍，原因主要是：（1）恢復(fù)高考以來, 文理是分開的，物理是理科的課程，不少文科生雖然在高一高二學(xué)習(xí)過物 理，但也僅僅是為了應(yīng)付會考，周課時量僅23節(jié)，課少內(nèi)容多許多學(xué)生 連一些基本知識都難以掌握。高屮地理是文科的課程，由于在高一就開始 學(xué)，文科生對高中物理更是一無所知?，F(xiàn)在的教師大多數(shù)是那時的畢業(yè)生, 他們對相關(guān)學(xué)科的知識存在“先天不足”。（2）繼續(xù)教育時也沒有對這些 知識進行彌補。（3）這一問題沒有引起教育部門的足夠重視，這方面的研 究較少。三、一些成功的做法和建議對高中物理和地理交叉部分的教學(xué)，我們很有必耍進行探索和研究， 借鑒有經(jīng)驗教師的成功作法。1、

9、循序漸進，使知識逐步拓展加深。對同一問題，地理和物理研究的側(cè)面是不同的，對于能夠講清楚的問 題（如：熱力學(xué)溫度k）,可以讓學(xué)生有一個初步了解；對于現(xiàn)在不能講清 楚的問題，要做一些簡化處理，比如：地轉(zhuǎn)偏向力是大學(xué)物理的內(nèi)容，地 理教學(xué)屮應(yīng)把重點放在該力對地球壞境產(chǎn)生的影響上，而不要放在講地轉(zhuǎn) 偏向力木身上。這樣做不僅有利于學(xué)生理解重點知識，還為學(xué)生以后進一 步學(xué)習(xí)有關(guān)的物理知識埋下伏筆。哪些知識學(xué)生現(xiàn)在能夠理解，哪些知識 要等到關(guān)聯(lián)的物理知識學(xué)完后才能理解，對于后者涉及的地理知識可以放 在期中、期末甚至在高三總復(fù)習(xí)時再深入講解，到那時，學(xué)生可能很容易 就理解這些知識了。2、學(xué)科之間耍相互滲透一是教學(xué)研究時，可以在必要時請相關(guān)任課教師參加，平時遇到一些 交叉問題與相關(guān)學(xué)科教師進行討論。這樣可以讓教師了解相關(guān)學(xué)科知識和 教學(xué)情況，協(xié)調(diào)處理交叉知識點，不留下知識死角。二是在課堂教學(xué)中多 用相關(guān)學(xué)科知識進行講解，比如，物理教學(xué)屮，用萬有引力定律和