浅谈理科思维在高中自然地理学习中的应用

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地理是文科理科特性兼备的学科，自然地理的理科性特点更加突出。学生学习自然地理时往往會忽视这一特点，过多地依靠记忆，忽略了对地理原理和方法的理解以及地理思维方式的养成，使得好多学生只知“其然〞，而不知“其所以然〞。因此，培养学生的理科思维方式，提升学生的分解思维能力、读图能力，使学生把握综合思维方法，对提高学生自然地理的学习效率有重要的意义。

高中地理;自然地理;理科思维

G633.5

A

1671-1270（2021）36-0063-03

高中地理在高中各科教学中具有特别性，高中地理一般分为自然地理和人文地理两大板块。其中自然地理在大学中属于理科范畴，故高中地理的学习就和其他文科科目的学习有一定的区别。高中地理学习中除了知识点的背诵外，对知识点原理的理解也十分重要。因此，理科思维模式对高中自然地理的学习有重要的意义。

一、自然地理的理科特性

地理学是一门研究地球表层各自然要素、人文要素及其相互关系的科学，地理学本身具有综合性、地域性、开放性、实践性的特点。自然地理主要研究的是自然要素及其相互关系，因此，高中地理中自然地理课程带有明显的理科特性。

自然各要素的特点及其之间的相互联系有着客观规律，这些规律是由地球环境特点所决定的，其中蕴涵着繁杂的自然科学规律，具有自然学科的特点。学生在学习自然地理的过程中假如仅是记忆这些自然规律，而不知道这些自然规律的形成原因，则难以深刻把握这些知识，更谈不上在高考中灵活应用这些规律和知识去解决实际的问题和解释自然界的现象。如

“热力环流〞的学习，学生必需理解热胀冷缩的原理，在此基础上才可以理解为什么这个地方是上升气流，而另一个地方是下沉气流，从而理解这个地方是因上升气流形成低压还是因下沉气流形成高压。学生在理解这些知识点的基础上才可以学好后面的“三圈环流〞，进而学好气候的全部知识。可见，自然地理的学习是在理解的基础上理顺各知识点之间的规律关系，仅靠记忆则无法深入把握自然地理的知识要点。

地理学科具有基础性的特点，其教学内容牵涉的范围很广，仅属于自然地理学的就有地质、气象气候、水文等，还有天文、生物、旅游、经济、城市等。几乎每一个都可以成为一个单独的学科，如地质学、气象学、气候学。但是地理学包罗万象，牵涉到人类社会、自然环境及其相互关系的方方面面。所以，地理学科又具有“博物性〞的特点。在学习中学生要把握知识的综合性，这种综合性不仅是自然地理本身各个章节之间的联系，还涉及到和其他学科之间的联系，如数学、物理和生物等。

基于自然地理的这一特点，培养学生的理科思维，提升学生分解思维能力、读图能力，使学生形成自己的思维模式，可以有效提高自然地理的学习效率。

二、理科思维在自然地理学习中的应用策略

（一）提升学生分解思维，提高综合解题能力

分解思维是一种独特的创新思维，其原理是化大为小，化整为零，把大目标化成小目标，然后进行累计得出结果，以达到预期的目标[1]。高中地理的学习中，分解思维模式的引入有利于培养学生的综合思维能力，对解决自然地理中的综合题有重要意义。在解决综合题时，学生可以把题中考察的繁杂知识点分解为单个知识点，然后分析这些单个知识点在题中的内在联系，应用所学知识解决问题。

2022年山东高考第26题的第三小题：

阅读材料，回复问题。

辽河地处我国东北半干旱半潮湿地区，其干流水量主要来自东侧支流，泥沙则主要来自西侧支流，有“东水西沙〞之说。流域内人口密集，工农业生产集中，水资源量远小于其北部的松花江流域，为此国家规划实施“引松济辽〞调水工程。图1为辽河流域局部区域图。目前辽河某些河段在枯水期出现地下水不再补给河水的现象，分析其原因。

分析：本小题中，学生较简单想到，地下水位下降会导致地下水不会补给河水，一般会从地下水水位下降这一个角度去思考问题。这样的答案就对比片面，导致本道题无法得到总分值。假如应用分解思维将此题涉及的知识点逐一分解，就能较好地避免答题的片面性。就此题而言，可以这样思考：地下水无法补给河水，最直接的原因就是地下水水位低于河水水位，进一步分析，地下水水位低于河水水位的原因要么是地下水位下降了，要么就是河水水位变高了。基于以上的分析，可以提出图2所示的解题思路。

生产生活用水量大，过度开采地下水;泥沙淤积，河床抬高;地下水位低于河水水位。

此题应用分解思维方法，将涉及的知识点进行分解，将一个大的知识分解为一个个小知识点，这样可以避免答题的片面性。基于此，在自然地理的学习中培养学生的分解思维，使学生能够用分解思维来解题，引导学生从多角度去全面地、综合地分析地理问题，有效解决自然地理中的综合题有现实的意义。

（二）结合理科思维，突出原理

自然地理的重难点包含了大量的地理原理和规律，需要学生用理科的思维去解决这些问题，甚至好多知识点关联到其他学科的知识点。如地方时和区时的计算，热力环流以及等值线分布规律的确定等都需要应用物理、数学等理科的知识去推导、解释，要求学生具有较强的规律思维能力。因此，学生在学习自然地理时，重点是要理解基本原理和规律，理清知识之间的内在联系和本质，培养学生联系实际、解决地理问题的能力。

如热力环流是理解大量大气原理的基础。小到“城市风〞原理，大到“三圈环流〞都是基于此。而这一原理的理解就需要结合物理学中气压的知识，要求学生应用所学的物理与地理知识，这样就能很好地理解这一知识点，如图3。

图4为沿50°N一带的四地近地面等压面分布图，回复以下问题。

（1）从气压状况的角度分析，甲地近地面为

（高/低）气压操纵，乙地高空为

（高/低）气压操纵。

（2）從气温状况看，甲地近地面气温较

（高/低），乙地近地面气温较

（高/低）。

（3）画出甲乙之间的热力环流示意图。

分析：该题考察热力环流的基本知识，其中涉及到物理学中气压的基本知识。由图3可知甲地因空气受热膨胀上升，近地面形成低压;乙低空气因冷却收缩下沉，近地面形成高压。甲地高空空气因上升而比乙地高空空气聚集，基于此可以推出甲地高空相对于乙地高空形成高压。理解了这一原理后，画出热力环流就轻而易举了，此题便迎刃而解。

（三）图文结合，总结数学规律

地理学习的灵魂是对地图的阅读和应用。地图是地理的其次语言，直接明白，信息量大，学生可以从地图上获取好多文字难以描述的地理知识。《普通高中地理课程标准（试验）》要求学生“把握阅读、分析、应用地理图表和地理数据的技能〞[2]。可见，读图能力不仅可以提高学生理解自然地理学基本原理的效果，还是高考的一个重要的要求。自然地理的好多地理原理在借助地图分析的基础上可总结出一些数学规律。自然地理的学习中，在读懂地图的基础上针对一些知识点归纳出简单的数学公式是一个很有效的学习手段。

如正午太阳高度角的计算可归纳出明确的公式，好多学生也惯于用公式去解题，即H=90°?|a±b|（a表示当地的纬度;b表示太阳直射点的纬度），即90°减去纬度差（所求地与太阳直射点之间的纬度差）。学生假如仅仅生硬地记住这个公式，在实际的解题中仍旧无法灵活应用。结合地图对公式进行分析有助于学生理解公式的含义，学生在实际解题中的应用也能灵活自如。

又如地方时和区时的计算是自然地理中让学生头痛的一个知识点，学生往往难以理解基本原理，如为什么是“东早西晚〞“东加西减〞。因此，结合地球的北极俯视图，讲解顺着地球自转方向为东，时间较早，逆着地球自转方向为西，时间较晚（如图5），能使学生明白何为“东早西晚〞，为什么求未知点时间是在已知点时间的基础上“东加西减〞，从而总结出简单的数学运算规律，使学生理解地方时和区时计算的基本方法。

分析：图5中地球自转方向为逆时针，可推出该图为北极上空地球投影的俯视图，图中地球自转方向为东，越靠近东时间越早。人类将地球划分为12个时区，最早的一个时区为最东边的一个时区，为东12区，最晚的一个时区为西12区。从西12区到东12区顺着地球自转方向，时间的变化为最晚走到最早。每一个时区相差一个小时，因此，从西12区走到东12区相差24个小时，东12区比西12区早24个小时。也就是说，假