关于高中地理几个问题及其教学的思考

2010-09-28 03:12上海市闵行中学200240何美珑
地理教学 2010年11期
关键词:季风洋流方向

上海市闵行中学 (200240) 何美珑

地理的问题强调用地理的方法解决,所谓教学要有一定的地理性,惟其如此才能反映学科的特点,凸现学科的教育价值。多年来,因为教师的专业能力和学生的学习能力,也因为教师“巧用教学手段”等原因,在高中自然地理的教学中,形成了某些“通行”的“非地理”教学常态,现举例分析,供一起研讨。

1.关于地转偏向现象

“北半球右偏、南半球左偏、赤道地区不偏”。在运动物体水平方向的自转偏向规律教学中,许多教师习惯了上述表述。学生借助手势比划等记住上述“规律”,也多能应付各种考试。然而教学的“地理性”的缺乏是明显的,即地理本质规律并没有在教学中得到应有的体现。以致许多学生在学到大气运动、流水运动等水平方向运动偏转的地理问题时,因为对地理规律本质的认识不清,产生许多新的疑惑,始终达不到应有的“地理效果”。

地转偏向产生的原因并不难解释:因为地球是球体,所以从宇宙空间看,地球上同一纬线上的两点,其所指的正北方向实际是两个不同的方向,共同地向地球北极延伸的某一点处汇合。地球绕地轴旋转,所以地表各处呈现自赤道向两极方向递减的线速度分布规律。根据物体运行的惯性,凡南北方向运动的物体,若是自低纬向高纬方向运行,由于初始纬度(较低纬)的自转线速度一定比到达纬度(较高纬度)的自转线速度快,从宇宙空间看来,以到达地为参照系统的运动,必然出现向地球正东方向偏离的趋势,不论南北半球都一样。因此,对经线方向自较低纬向较高纬方向运行的物体来说,实际上是水平运动方向的“东”偏,而非“右”偏;自较高纬向较低纬方向运行的物体,实际上是水平运动方向的“西”偏,而非“左”偏。同理,若运动物体沿着纬线方向,从出发点向正东方向的运动,因为到达地的地球正北方向(经线)向西辐合,且越往东,到达地的正北方向越是向西倾斜,所以从出发地看保持原来正东惯性运动方向的物体,以到达地经纬线为参照就变成了“南偏”;同理,向西运动的物体方向不断“北偏”。这就是自然的结果。严格意义上,“向东”或“向西”的表达才是地理的。然而在实际的教学中,可能因为学生理解的困难,这样的地理教学并不多见。更因为必须应付考试,就逐渐演变成了“左偏”和“右偏”。

分析教学问题产生的原因,地理命题多见考查结果、记忆,很少考查地理的分析过程是重要的原因之一。教师为应对考试,缺乏地理性的教学也就顺理成章地存在并一直得到了延续。所以地理教育应该反思,“自中纬度某点向某一方向发射炮弹、炮弹落点在哪”的这类命题具有多大的地理教育价值?指向掌握结论、记忆和背诵,指向解题的地理教学是否是真正有用的地理教学?在信息技术足以帮助学生正确理解空间概念后,上述的习惯性教学是否需要改变?即便不借助信息技术,教学能否在课堂中运用地球仪让学生参与演示具体的“发生过程”?

2.关于大气温度的垂直直减率

气温直减率——表示空气温度在铅直方向上随高度升高而降低的数值。常用每升高100米,空气温度降低的数值来表示。在大气对流层中,温度随高度升高而降低,就全球平均状况而言,气温直减率数值为0.65℃/100米。对流层中气温垂直变化的原因主要有两个方面:一是对流层主要依靠吸收地面长波辐射增温,因而距离地面越远,获得的地面长波辐射越少,气温越低;另一方面,距离地面越近,大气中能够吸收地面长波辐射的水汽和气溶胶粒子也就越多,气温也就越高,越远离地面,水汽和气溶胶粒子越少,则气温越低。显然,大气底层的水汽、气溶胶粒子等在不同的海陆位置、山地不同地形部位、不同海拔高度处,都存在很大差异,因此,地表不同地区的气温直减率是存在很大差异的。另外,也因为垂直高度上大气成分的差异等,对流层内各个高度上的气温直减率也存在很大差异。如,实际探测表明:在离地面1.5~2米以下的空气层,数值竟可达每米变化1度以上;从地面到2千米高处气温直减率平均约为0.3~0.4℃/100米;对流层中层(2~6千米)气温直减率平均为0.5~0.6℃/100米;在对流层上层平均为0.65~0.75℃/100米。总之,气温直减率在不同纬度地区、不同季节、不同天气条件下,在对流层不同高度处都有很大差异。局部地区,对流层中还经常出现气温随高度的增高而升高的“逆温”现象。

显然,气温直减率的数值是多少,其地理教学的意义不在数值本身,而在于帮助学生通过对这一数值来源的了解,认识近地面大气的一般物理状况,以及这一般状况产生的地理学和物理学的意义。地理教学关注的不是学生是否记住了这一数据,而是应该关注于这一数据产生的地理过程,即引导学生参与讨论产生的原因,了解大气的热量来源、影响因素,以及地理的空间和时间规律等。

通常情况,许多教师反复强调学生必须记住这一数值,并与之对应地,出现了类似“庐山山上和山脚下鄱阳湖区的高差是M米,目前山脚下的最高温度是N度,请问庐山山上的温度大概是多少?” 等地理试题,基本不顾地理研究强调“此时此地”的地域性规律。我们是否应该理直气壮地说,关注于学生是否记住了这一数值的命题本身背离了地理学在特定区域、特定时间、认识特定地理规律的“区域”内涵,“不够地理”?

3.南亚季风形成与海陆热力性质差异

常见教师把南亚季风的成因简单解释为气压带风带的季节移动,或者解释为“夏季受气压带风带移动影响,冬季是海陆热力性质差异所致”,并向学生反复强调,以区别于东亚季风的成因。重要的理由之一,因为夏季在印度洋上并没有出现与印度大陆低压对应的高气压系统,于是“南半球信风越过赤道转向形成西南季风”就变成唯一的原因了。然而我们不经疑惑,这时有赤道低压存在吗?如果存在,位置在哪里?为什么不对印度洋的季风产生影响?还有,冬半年蒙古-西伯利亚高压产生的偏北气流能越过青藏高原到达印度大陆吗?这样一问,似乎问题更加模糊了。但这确实是许多学生的实际想法,所以,教学需要教方法,给学生一个尽可能可以理解或信服的解释。

在七月全球海平面(近地面)等压线分布图中可以发现,赤道北侧低纬洋面上,全球性的低气压带是连续分布的,也即,夏季赤道低气压带移到了北半球。此时,南半球澳大利亚大陆是一个低温高压区,因此,气压梯度由南向北,从南半球澳大利亚大陆外围吹向赤道低压的东南信风越过赤道后转向变成了西南风。但同时,美洲大陆和亚欧大陆内部,因为大陆热力因子的作用,在回归线附近位置出现了比赤道低压还要强大得多的热低压中心。自然,东南信风越过赤道转向而来的西南风,在到达北半球赤道低压带位置后,依然会被更强大的热低压“吸引”,继续向北运动,直至登陆形成南亚和东南亚地区强劲的西南季风。显然,转向后的西南风向热低压中心的“继续运动”,是内陆热力因子作用的结果。因此,比较符合逻辑的说法,南亚季风应该是行星风系的季节移动和海陆热力性质差异共同作用的结果。

在冬半年,亚欧大陆与印度洋之间的海陆热力差异客观存在,但能否把此时的东北季风完全解释成西伯利亚-蒙古高压外围气流不断偏转形成,应该打个很大的问号!西伯利亚、蒙古高压外围的气流不能越过青藏高原进入南亚是基本被认定的事实,那么印度半岛处的东北季风来自何处?因此,我们还需关注南亚次大陆地处东北信风带范围的事实。东北信风的出现主要因为不同纬度的热量(太阳辐射)差异,显然,冬季南亚东北季风的出现也不能仅仅用海陆热力差异原因简单解释。

地理学是一门综合的科学,许多自然现象的出现往往是多因子综合作用形成的,不管是东亚季风还是南亚季风,其形成的确切原因目前还存在许多需要进一步研究的地方,广大的青藏高原的热力和动力作用,究竟对亚洲季风气候的形成有着怎样的影响问题,未必能在未来很短的时间内得到解决。对照中学地理教学,重要的不是判断是什么或不是什么,更不是简单的非此即彼,而是应该尽力用最合适的解答满足学生研究和探讨地理问题的兴趣,引导学生综合运用气压带风带和海陆热力性质差异的知识,解释地理现象的过程。中学地理教学是否必须给地理现象以确凿但实际并不一定正确的答案?这不仅给教学,也同样给地理的会考和高考命题提出许多值得思考的问题。

4.寒潮与反气旋、锋面

反气旋是指高气压的空气运动方式,有冷性反气旋和暖性反气旋等不同类型。我国江淮地区夏季的伏旱,是在副热带高气压这一暖性反气旋控制下形成的。

寒潮是一种灾害性的强冷空气活动,是一种特殊的反气旋运动形式。是否是寒潮来临主要根据冷空气经过当地造成的降温幅度大小判断。我国南北不同地区有不同的寒潮标准,也即寒潮主要是针对温度变化幅度状况而言的。

寒潮常常给我国广大地区造成强降温、霜冻、大风、雨雪等天气。但并不是所有的寒潮都会造成雨雪天气。在反气旋爆发过程中,如果活动的冷空气遇到暖湿的空气,则可以形成快行冷锋,产生雨雪等天气;如果冷空气爆发所经过之处空气干燥,则不一定形成锋面天气,不会出现降水等。如,2010年11月前后影响我国大部地区的强冷空气,在我国华北地区主要表现为大风和降温,而在长江以南各地,则形成典型的冷锋,出现大范围的雨雪天气。其原因就因为冷空气在华北地区没有遇到含水汽比较丰富的暖空气,而在南方各地则遇到水汽较为充足的暖湿空气,出现了被迫抬升的上升气流,形成了大范围的降水过程。

此外,还常见有些教师在冷暖锋教学的时候,特别强调锋面降水是在锋到达之前、还是在锋到达之后的问题,至于锋面本身对所经地区的影响状况,反而语焉不详。其重要原因是把锋面当成了一个“面”,当成是地面的“一条线”。严格说来,锋不是一个面,而是冷暖气流交汇的一个倾斜过渡带,在近地面可宽达几十甚至几百千米。在这过渡带内,气压梯度力由冷气团指向热气团,因为地转偏向,在靠近热气团一侧最终出现与气压梯度力方向垂直的气流“墙”;这一过渡带内,冷暖气流相互交融,产生复杂的天气现象。因此实际不存在“冷空气往下钻入锋面以下”的地理现象。上述教学把“锋——冷暖空气混合带”的地域概念否定了,也就没有了地理上的意义,自然也就没有锋面经过或影响时锋所处区域的天气变化状况了。

造成上述偏误或地理概念理解上的偏差,主要的原因是没有抓住地理研究“基于区域”的特征。地理事物必须根植于特定的区域之上,锋面离开了区域就不成为地理现象。因为区域差异,同一次冷空气活动过程,在不同的区域会出现不同的天气现象,可以产生有的地方出现寒潮灾害和有的地方只是冷空气活动的差异,以及有的地方只有降温、大风和有地方不仅降温、还产生雨雪天气的差异。

5.关于世界洋流分布规律的教学

有经验的教师善于帮助学生梳理知识、总结规律。但也往往是这些梳理,在不经意之间,淡化了“地理的味道”,把地理教学变成了纯知识的复述和记忆。高中地理“洋流”相关内容教学中就常出现类似的情况。如,课堂教学中,一些教师通过与学生的互动,完成了如下知识整理:

大洋环流 环流方向 洋流性质 备注北半球 南半球 环流西部 环流东部热带、副热带大洋环流 顺时针 反时针 暖流 寒流 反气旋型中、高纬大洋环流 反时针 寒流 暖流 气旋型北印度洋季风洋流冬季反时针 暖流夏季顺时针 寒流 暖流南半球西风漂流 自西向东 寒 流

不管上述整理是否合理,不容否认,教师在梳理知识和帮助学生记忆方面做了很大努力,即便学生没有学具体的地理过程,只要背诵和记忆也可以把相关的考试题目完成。但我们思考一下,这是需要和应该倡导的地理教学吗?洋流分布规律教学的地理性又体现在哪些方面? 地理基于空间视角和时间视角、基于区域探讨地理发生的过程、寻求解决问题的对策。不妨设问,洋流分布规律教学中相关的空间概念如何体现?区域概念如何落实?我们还可以思考,为什么教材没有帮助学生以上述表格的形式去梳理地理知识?

单纯的“顺时针”“反时针”“气旋型”“反气旋型”本身不是地理,地理教学也不是要求学生记忆和背诵“热带和副热带海区的环流”是“反气旋型”,地理的教学还须回归到地图运用、地理模型(模式图)建构等方面来。所以,用模式图可以代表太平洋和大西洋等相关空间概念,用“风带和气压带”叠加模式图,可以演示洋流这一地理事物的发生过程。地理教学中重要的不是记忆上述表格中的内容,不是记忆大洋环流是顺时针还是反时针、是反气旋型还是气旋型,而是要能模拟(演示)洋流的形成过程——地理知识的发生过程、模式图建构的具体过程、构建模式图,并通过这一模拟、构建的过程,认识太平洋、大西洋实际的洋流分布状况及其对地球环境的影响。

所以,具有地理味道的洋流分布规律的教学,通常是通过模式图建构、与实际大洋洋流分布对照进行的:用多媒体制作或板图的形式,先复习行星风系的全球分布,用箭头标出低纬信风和中纬西风的方向,从而推导出稳定风向促进形成稳定海流、全球性风系促进形成全球性大洋环流,在地转偏向作用下,最终形成了“洋流分布模式”。在这样的过程模式构建中,学生容易掌握世界主要洋流的位置、流向、性质,再让学生对照太平洋或者大西洋等大洋的实际洋流分布,全球最主要洋流(风海流)的分布规律教学就完成了。再通过水的“补偿”性质、表层海水温度的纬度分布、海水温度的垂直变化规律提示等,学生就容易理解补偿流的分布及其寒、暖流性质规律。通过比较洋流分布模式与实际分布规律之间的差异,则可以寻找到西风漂流形成的规律;结合南亚季风的复习,推断季风洋流的形成和变化规律等。

事实上,从成因分析引导学生掌握世界洋流分布的基本规律并不难。所以,在洋流相关内容教学中,即便要求学生记忆,也一定不是记忆上述表格中的文字,而是要求学生通过“复述”大气环流模式、自主“绘记”洋流的分布模式,是在情景创设和气压带、风带“旧知”的唤醒中建构洋流分布规律的“新知”。显然,“副热带海区洋流_____________(气旋型、反气旋型)”的命题是“不够地理”的。

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