高中地理和物理交叉部分的教学研究,本文主要内容关键词为:教学研究论文,物理论文,高中地理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
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。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(如力、角速度、线速度、周期、参照物等)和物理规律(如开普勒定律、运动的合成和分解等)。然而,目前高中地理学与物理学之间的知识存在脱节现象,使得某些部分的教学留下一些知识的空隙,这不利于开拓学生的思维。以往的教学研究倾向于在各学科内进行,忽视学科之间的协调。
全日制普通高级中学教科书(试验修订本·必修)地理(上册)中的第一单元“宇宙环境”与高中物理结合点最多,本文以此为例展开讨论。
1.高中地理第一单元“宇宙环境”所联系的物理知识在高中物理教材(试验修订本)中的分布(见表1)
主要的交叉知识点在高中物理中的位置 在高中物理中的学习时间
行星的运动规律 第一册、第六章"万有引力定律"高一第二学期
地球自转的角速度第一册、第五章"曲线运动"高一第一学期的期末
和线速度、周期
表示太阳温度所 第二册、第十三章"气体" 高二第一学期
用的绝对温标
太阳能量的来源:第三册"原子和原子核"高三
核聚变反应
从表1可以看出,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,使学生学习有畏难情绪,甚至会影响学习的自信心(调查的结果证实了这一点)。
2.目前教学中存在的不足及其原因的初步分析
人类生活在地球上,会受到自然环境与社会环境的影响和制约,而地球作为宇宙中的天体,其运动和变化又受到其他天体的影响,因此高中地理教材把“宇宙环境”作为全书的第一单元,这是基于地理学科知识的系统性考虑的。与此相关的物理知识在高中物理中的编排也是基于本学科考虑的。显然,教材在编写中,对学科间的横向联系注意不够,这给教学带来一定的不便,这就要求教师在教学中兼顾各门学科内容之间的联系,克服传统教学中学科间缺乏联系的问题,体现综合性。在调查中发现,对待这一部分知识的教学存在一些不妥的地方。
2.1 地理教师对学生的知识储备了解不够, 造成讲解与学生脱节
比如,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”。在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。
2.2 部分教师不能正确处理所遇到的其他学科的知识
部分教师常常不自觉地把知识进行分类:这是地理的、这是物理的、这是数学的……可谓界限分明!对学生提出的本学科外的问题,简单地以“这不是本学科要解决的问题”为由而不予理睬,这不利于学生知识的理解、信息的整合,而且容易堵塞学生独立思考和钻研的积极性。各学科综合交叉、整体发展是我国目前课程改革的发展趋势,作为一名教师不能只局限于自己的专业,与相邻学科老死不相往来,要扩大知识面,注重学科间的交叉综合,要了解相邻学科的有关知识和方法。
2.3 不少物理教师对地理知识了解不够,学科封闭, 不能有效地利用“地理资源”
从表1可以看出, 高中地理一开始就让学生接触到很多的物理知识,有的知识他们还不很理解,如果物理教师讲到这些部分时注意和地理相联系,将会激发起学生的求知欲望,对理解、整合这些知识是有帮助的。然而,有不少物理教师因为对地理知识和学生学习情况了解不够,不能有效地利用这些宝贵“资源”。
调查发现,高中地理教师不熟悉高中物理知识、高中物理教师不熟悉高中地理知识的现象比较普遍,原因主要是:(1)恢复高考以来, 文理是分开的,物理是理科的课程,不少文科生仅仅在高一学习物理;高中地理是文科的课程,由于在高二才开始学,理科生对高中地理更是一无所知。现在的教师大多数是那时的毕业生,他们对相关学科的知识存在“先天不足”。(2)继续教育时也没有对这些知识进行弥补。(3)这一问题没有引起教育部门的足够重视,这方面的研究较少。
3.一些成功的做法和建议
对高中物理和地理交叉部分的教学,我们很有必要进行探索和研究,寻求富有成效的方法,同时要借鉴有经验教师的成功做法。
3.1 循序渐进,使知识逐步扩展和加深
对同一问题,地理和物理研究的侧面常常是不同的,对于能够讲清楚的问题(如:热力学温度K),可以让学生有一个初步了解; 对于现在不能讲清楚的问题,要做一些简化处理,比如:地转偏向力(科氏力)是大学物理的内容,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。这样做不仅有利于学生理解重点知识,还为学生以后进一步学习有关的物理知识埋下伏笔。
哪些知识学生现在能够理解,哪些知识要等到关联的物理知识学完后才能理解,对于后者涉及的地理知识可以放在期中、期末甚至在高三总复习时再深入讲解,到那时,学生可能很容易就理解这些知识了。
3.2 学科之间要“串串门儿”
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任课教师参加,平时遇到一些交叉问题有必要与相关学科的教师进行讨论。这样做可以让一个教师了解相关学科的知识和教学情况,能够协调处理交叉知识点,不留下知识的死角。
二是在课堂教学中多“串串门儿”,比如,物理教学中,用万有引力定律F=G(Mm/r[2])和向心力公式F=m(2π/T)[2]r推导出,T[2]/r[3]=4π[2]/G,然后联系实际可以得出结论:如果是太阳系的九大行星,其轨道越大,周期越长。如果这时再给出行星轨道要素表(表2),学生很自然就明白了为什么行星周期和轨道半径有这种联系的道理,这样理论和实际联系了起来,物理和地理联系了起来,一举两得。
行星轨道要素
行星轨道半长径(地球的轨道 行星公转的周期/日
半长径为1)
水星0.38788
金星0.723225
地球1.000365
火星1.524687
木星5.2054333
土星9.57610759
天王星 19.2830685
海王星 30.1360189
冥王星 39.8790465