反证法在中学地理教学中的运用

李学睿

〔关键词〕 反证法；地理教学；气旋；降水；风向

〔中图分类号〕 G633.55〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463（2009）03（B）—0052—02

“反证法”又名“归谬法”，它是正向逻辑思维的逆过程。地理教师把“反证法”用于地理教学中，可以收到良好的教学效果。

一、创设问题情境，激发学生思维的积极性

如在讲述“主要天气系统”中的“气旋和锋面结合形成锋面气旋，降水发生在锋面气旋的槽线附近”时，教师可设置如下问题：1.锋面能否和反气旋结合形成“锋面反气旋”？2.降水发生在锋面气旋的槽线附近，其他地方能否形成降水？以北半球为例，可反证如下：

假设1：反气旋系统能与锋面形成“锋面反气旋”

在这一假设下，会有两种情况出现:(1)在等压线较平直处，如图1所示，近地面最终形成的风向是虚线两侧的①和②，这两种风来自同一区域，速度相近，方向一致，由于空气性质一致，也就不会产生冷暖气团相遇从而形成锋面的情况。(2)在等压线弯曲程度最大的地方（脊线附近），如图2所示，①②风以脊线附近为起点分别向两侧运行，距离越来越远，不可能相遇形成锋面，脊线附近天气晴朗。两种情况均说明锋面不能和反气旋结合形成“锋面反气旋”。

假设2：气旋系统中降水发生在等压线较平直的地方

在这一假设下，我们可以作出如下分析、判断:(1)在等压线平直处画出某地方的风向，如图3所示，由于虚线两侧的风①和风②所处位置等压线疏密相当且近似平行，所以风①和风②的方向一致，大小相当，且都来自偏南地区属于同一性质的气团，两种风不能相遇形成锋面。即使相遇，由于空气性质一致，也不会产生冷暖气团相遇从而形成锋面的情况。所以不会在气旋图中等压线较平直的地方形成降水。（2）既然在等压线较平直的地方不能形成降水，那么在等压线弯曲程度最大的地方（槽线附近）是否有降水现象呢？我们用同样的方法在气旋的槽线A两侧画出风向，如图4所示。图4中①②两种风是来自于南北不同区域的空气，具有不同的冷暖性质。两种不同性质的风最终在槽线A附近相遇形成锋面——冷锋。同样在槽线B附近也可以形成锋面——暖锋。因此，只有气旋和锋面结合才能形成“锋面气旋”，且降水只发生在气旋系统的槽线附近。

二、联系实际，深化学生对所学知识的认识

如在学习“中国干湿地区的划分”时，我们知道，一个地区的干湿状况决定于该地区水分的收入量（降水量）与水分的支出量（蒸发量）的对比。根据降水量和蒸发量的关系我国被划分为湿润、半湿润、半干旱、干旱四类地区。对半湿润区和半干旱区的干湿状况描述分别为“年降水量﹥400mm，降水量﹥蒸发量”、“年降水量﹤400mm，降水量﹤蒸发量”。教师若想使学生对降水量和蒸发量的关系有更深刻的理解，可作如下两种假设：1.收入﹥支出（降水量﹥蒸发量），则一地水量不断增多，气候变得越来越湿润。2.支出﹥收入（蒸发量﹥降水量），则一地水量将不断减少，该地气候将变得一年比一年干旱。从而启发学生思考：自己的家乡或某一区域是否存在着长时间段内一年比一年湿润并由半湿润区演变为湿润区或一年比一年干旱而由半干旱区演变为干旱区的现象呢？回答显然是否定的。实际上，从多年平均状况来看，任何区域总是保持其一定的干湿程度。这既激发了学生的思维，还使学生结合实际，深化了对已学知识的理解。

三、多学科结合，培养学生的逻辑思维能力

在人教版《高中地理》“大气的运动”一节中有这样一句话“地转偏向力只改变风的方向，不能改变风的速度”，根据这句话，我们可知，地转偏向力和风向是垂直关系。为什么两者在垂直的情况下地转偏向力只改变风的方向，却不能改变风的速度呢？两者若不垂直，则存在两种情况，即成锐角或成钝角。我们可利用物理学中力的分解进行反证说明。

假设1：水平地转偏向力与风向成锐角

在这一假设下，水平地转偏向力和风向如图5所示。我们根据物理力学的平行四边形法则对地转偏向力进行分解：地转偏向力被分解为f₁和f₂，最终风速= F+f₁,很显然f₁使风速加快,这与教材原理“地转偏向力只改变风的方向，不能改变风的速度”相悖，假设不成立。

假设2：水平地转偏向力与风向成钝角

在这一假设下，地转偏向力和风向如图6所示。我们把地转偏向力分解为f₁和f₂，最终风速= F-f₁,显然f₁使风速减慢,这也与教材原理相悖，假设不成立。

因此，地转偏向力与风向既不能成锐角也不能成钝角，水平地转偏向力和风向只能垂直。

综上所述，“反证法”作为众多逻辑思维方法中的一种，教师可根据具体的教学内容灵活巧妙地把它应用于地理教学中，这样不仅可以起到化难为易、使抽象事物形象化的作用，而且还能激发学生的学习兴趣、开拓学生的思路、培养学生的逆向思维能力等。