归纳和演绎推理在“地球上的大气”教学中的应用

2012-12-31 00:00:00吕晓雷
考试周刊 2012年93期

摘 要: 在新课改背景下,为促进教学改革和学生学习方式的转变,应改变过去那种过于注重知识传承而导致学生机械学习、死记硬背地理知识的教学,提倡那些突出学生自主学习,培养学生逻辑思维的教学。地理教学的关键在于培养学生的地理逻辑思维能力,而归纳和演绎推理则是其中最常用的两种推理方法,并且在高中地理教学中有着广泛的应用。归纳和演绎推理能力的培养对于学生知识的生成、逻辑思维导图的构建和知识的迁移运用有着十分重要的作用,本文作者结合(人教版·必修1)第二章“地球上的大气”的教学谈谈归纳和演绎推理在地理教学中的应用。

关键词: 地理教学 逻辑思维 归纳推理 演绎推理 应用

一、归纳和演绎推理的内涵

归纳推理和演绎推理是科学研究中的两种推理方法。

所谓归纳推理,就是从若干零散的现象中推出一个一般规律,也就是从若干特殊现象中总结出一般规律,是从特殊到一般。用归纳推理施教就是让学生在教师引导下自己完成相应的归纳推理过程得出结论,主动获得知识的教学方法。常与启发式、探究式教学相联系。

所谓演绎推理,就是把归纳推理得到的一般规律,再应用到现实中去,推测其他未被考察过的同类对象的性质特点,它是从一般到特殊。用演绎推理施教就是教师从已知的抽象的原理和规律出发开始进行一步步的深入推演。常与演讲式、迁移式教学相联系。

由上面对归纳和演绎推理的解释可以看出,归纳和演绎不是独立的,而是先后次序确定的、不可分割的两个阶段,如果没有归纳推理,那么就不可能有演绎推理。教学是创造性劳动,它因人因材因时因地而变。从具体的教学环节来讲,笔者主张在教学实践中运用归纳推理和演绎推理施教应该相互渗透,灵活掌握。就一门课而言,有的章节可用归纳推理,有的章节也可用演绎推理。就一堂课来讲,归纳与演绎推理可交叉运用。

二、归纳和演绎推理在“地球上的大气”教学中的应用

(一)归纳总结“热力环流”原理

首先通过教材“活动”中关于“观察烟雾在一端放着热水另一端放着冰块的玻璃缸内是如何飘动的”实验,使学生对“热力环流”原理形成感性认识。接着结合实验及学生的生活体验(如为什么夏天打开冰箱的门,看到“冷气”下沉,冬天烧开的热水热气上升?为什么制冷的空调一般放置在墙上,而取暖的暖气片一般放置在窗下?),启发学生归纳得出空气受热膨胀后密度减小就会上升,空气遇冷收缩后密度增大就会下沉。然后教师指导学生画出“烟雾”垂直方向运动的模式图并讲解这一过程的形成原理,进而引导学生思考当空气发生垂直运动后,在同一水平面上气压变化,受热上升地区上空因空气聚积,密度增大,形成相对高气压,冷却收缩下沉地区上空因空气密度减小,形成相对低气压,同理近地面也会形成气压差,空气由高气压流向低气压,这样就会形成水平方向上的空气流动。大气的垂直运动和水平运动共同形成大气的“热力环流”。

(二)“热力环流”原理的演绎推理

根据前面对“热力环流”原理的归纳总结,学生已掌握“热力环流”原理这一基本规律,在此基础上,教师可引导学生对这一原理进行演绎推理,具体推理如下。

1.常见的热力环流

由冷热不均所引起的热力环流是一种最简单的大气运动形式。在自然界中由局部受热不均所引起的热力环流还有很多,其中最典型的有如下几种:其一,由于海陆热力性质差异所引起的“海陆风”;其二,由于山谷山顶冷热不均所引起的“山谷风”;其三,由于人类活动导致城郊之间出现温差进而引起的“城市风”等。以上三种风均和“热力环流”原理属同类对象,均可作为其演绎推理。

2.热力环流与大气环流

虽然热力环流是局部小尺度的大气运动,而大气环流是全球性大尺度的大气运动,但大气环流同样也可作为热力环流原理的演绎推理,该过程主要是通过教师和学生共同探究完成CdRurl2SF9prprv6QalSkw==的。

首先,以北半球为例,假设地球不自转且表面均匀,由于赤道接受太阳辐射能量多而北极少,就会形成赤道和北极之间的“单圈环流”,同时形成赤道低气压带和极地高气压带。然后,进一步探究,假设地球自转且地表均匀,则“单圈环流”被打破,赤道高空地区的大气在水平气压梯度力和地转偏向力的作用下,最终在30°N附近与等压线平行,不再向北流动,而是在30°N附近“堆积”下沉,致使近地面气压升高,形成副热带高气压带,在气压梯度力作用下,近地面空气由副热带高气压带流向赤道低气压带,在地转偏向力的作用下,形成东北信风带,东北信风在赤道地区辐合上升,这样便形成了赤道与30°N之间的低纬环流。在近地面,由副热带高气压带向北流出的暖而轻的气流与极地高气压带向南流出的冷而重的气流在60°N附近相遇,暖而轻的气流被抬升,形成上升气流,致使60°N附近的近地面形成副极地低气压带,上升气流到高空,又分别流向副热带和极地上空,这样就形成了中纬环流和高纬环流。(南半球同理)

伴随三圈环流的形成,相应的在近地面形成七个气压带和六个风带,而且它们有不同的性质,有的湿热,有的冷干,根据它们的不同性质,我们可探究气压带和风带对气候的影响,结合降水形成条件分析在某种气压带、风带或气压带风带交替控制下的气候特征。

上面所讲的气压带风带的位置,是以太阳直射赤道为前提的,实际上,由于地球公转,太阳直射点每年都在有规律地南北移动,因此产生了气压带和风带的季节移动。另外,地球表面是不均匀的,有海洋和陆地的分布,海陆之间存在热力性质差异,从而使呈带状分布的气压带被分割成高低气压中心,进而形成典型的东亚季风和南亚季风,这两种季风同样可用“热力环流”原理进行演绎。

3.热力环流与气旋、反气旋

气旋或低压,反气旋或高压,是对同一天气系统的不同描述,气旋与反气旋是就气流状况而言的,低压与高压是就气压分布状况而言的。在讲解“热力环流”原理时,因冷热不均形成了高低气压,可通过分析高低气压的气流状况演绎反气旋和气旋。

三、归纳和演绎推理在地理教学中的优缺点分析

归纳和演绎推理的优势主要表现在以下几个方面:有利于培养学生地理逻辑思维和独立思考问题的能力;有利于学生在讨论归纳中激发灵感,培养兴趣;有助于学生系统把握知识,打下基础知识扎实的功底;有助于学生听课做好笔记,锻炼文字、思维的条理性、层次性和逻辑性。

归纳和演绎推理的不足主要表现在以下几个方面:课堂教学秩序和气氛调节有难度,常常要走弯路,对于教师的课堂驾驭能力要求高;一些基础知识不扎实、不爱动脑筋的学生接受起来有难度;如演绎前提不正确易产生“失之毫厘,差之千里”的错误;纯理性抽象的成分多,易理论脱离实际。

参考文献:

[1]叶回玉,郑云清.高中地理新课程教学设计与评析[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]薛金星.中学教材全解高中地理[M].西安:陕西人民教育出版社,2012.

[3]张静.试论逻辑教育在素质教育中的作用[J].四川师范学院学报,2003,4.