浅谈理科思维在中学地理教学中的应用
彭州市军乐镇初级中学 苏全莲
内容摘要：随着新课程改的深入，课程的综合化己成为当前新课改的趋势之一。地理学科是一门综合学科，横跨自然和人文两大领域，具有交叉性和综合性的特点，与其他学科之间存在紧密的联系。高中地理中自然地理部分的内容，难点众多，与理科之间有很大的联系。将理科思维应用到高中地理教学中，能更好地解决教学中一些重点、难点，帮助学生加深知识的理解和记忆，培养学生的综合分析能力和创新能力，促进学生的全面发展。本文主要通过文献分析法，了解现有学科相互应用的研究现状，分析教师和学生关于理科思维应用的情况，并针对现状提出理科思维在高中地理教学中应用的建议及对策。
关键词： 理科思维； 地理教学； 应用
1 引言
1.1 研究的背景
文理渗透应用，是当今高等学校教学改革的重要目标。无疑，渗透应该是双向的，不仅包括理工科教育中的人文教育问题，也包括文科教育中的理科教育问题。但就目前国内的探讨而言，多集中于前者，而后者尚未引起重视 [1]。随着现阶段课程改革运动的发展，倡导课程的综合性、整合性，强调各学科之间的联系已成为必然趋势。与学科联系相关的概念还有学科综合、科际联系等等，这些实际上是学科渗透同义术语的不同表达。地理学科兼跨自然科学和社会科学，因此，中学地理教学必须兼顾与其他学科之间的联系，渗透和综合。当今社会，人类面临着诸如能源、环境、人口等生存和发展的诸多问题，这些问题的解决必须发挥各学科综合的优势，才能找到最佳的解决办法[2]。综上所述，本文认为学科应用是指各学科之间知识、思维方式、方法等方面的相互应用和融会贯通。
随着课程改革的深入，课程综合化已成为各国课程改革的热点之一，是国际教育改革的重要发展趋势。教育专家普遍认为, 在以往的分科教学中过分强调学科的独立性, 难以适应现代科技发展以及难以培养学生的综合能力。而学科相互应用教学能够满足时代的发展及新课程改革的要求。从2000年起，中学化学教材的改革，重在培养学生理论联系实际，解决实际问题能力。重视培养观察、实验动手能力和创新能力，同时打破学科界限，采取学科之间相互渗透、交叉、融合的方法 [3] 。学科之间相互应用能使各类知识融会贯通，开阔学生的视野，加强学生的创造性思维，克服思维定势[4]。 因此在现代地理教学中应摒弃传统学科本位的思想，重新审视各学科之间的内在联系，多进行相关学科的有机联系，提高教学质量。随着科学技术的高速发展，自然科学、技术科学、社会科学正在不断融合，各学科知识除了向纵深发展之外，同时有相互渗透，相互启迪，甚至某些方面已经出现了综合化趋势。高考“3+X”课程中综合科目的设置，正是为了引导学校要培养学生运用多学科知识分析和解决问题的能力[5]。由此可见，课程的综合不仅仅在于学科之间知识的联系，更应该注重思维方法上的渗透。
1.2 概念的界定
理科思维：
理科思维强调一种很强的逻辑性，就是要用最简洁、最快速的方法找到问题的答案 。经常受这种思维的熏陶，使得理科学生大多思维敏捷，快速抓住事物的本质。所以，在解决问题的时候，理科思维是最高效、最清晰、最适合的思维 [6]。新课标明确规定，要“通过比较、抽象、概括等思维过程，形成地理概念，进而理解地理事物分布和变化发展规律”，即地理教师要用理科思维的方式进行教学[7]。

2 理科思维在高中地理教学中应用的意义
2.1 符合现代社会发展的需要
随着社会经济的迅猛发展，当代社会面临的问题越来越多，比如人口、资源、环境、发展等问题。这些问题涵盖自然、社会、经济等多个学科，具有很高的综合性，是任何一门学科无法单独解决的。解决这些问题需要各种知识，因此综合型人才是现代社会所需要的人才。在强调素质教育的今天，全面提高大学生的综合素质，培养适应世界科学技术快速发展需要的高素质创新人才，是当前高等学校教学改革的热点问题[8]。高中地理教学是中学教育的重要组成部分，在教学过程中，应适应时代的需要，不断改革课堂教学，相互应用相关学科的思维与方法，取长补短，优化课堂。
相对于其他文科科目来说，地理的一个突出特点就是文理交融，它既有理科的严密性与逻辑性，又具有文科的形象生动与灵活，不仅要求大量的知识记忆和理解，还要求一定的理科思维，是一门综合性很强的学科。因此，高中地理就要针对不同的内容，分别采用理科或文科的学习方法 [9]。

2.2 符合现有高中地理教材的特点
高中地理教学中的自然地理部分，知识复杂，难点众多，与理科学科之间联系密切。且自然地理部分最难学习的内容“宇宙中的地球”一般放在高中地理第一册第一单元，这部分内容涉及到很多物理方面相关的知识。高一的学生已经具备了一定的物理知识，而且高中地理难度最大的部分安排在最前面，学生缺乏一定的基础知识，很难理解这部分的知识，学习的难度增大，严重打击了学生学习地理的积极性，不利于地理教学的可持续发展。
在高中地理教学中，在课堂中穿插一些物理知识或者理科思维方式，有利于我们将地理概念或原理讲解的一清二楚，改变学生的死记硬背模式，增加学生的理解能力，真正使学生看在眼里，记在心里，大大提高学习效率。

2.3 有助于实现地理课程目标

高中地理课程的总目标是要求学生初步掌握地理基本知识和基本原理；获得地理基本技能，发展地理思维能力，初步掌握学习和探究地理问题的基本方法和技术手段,树立科学的人口观、资源观、环境观和可持续发展观念[10]。课程目标从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来表述。将理科思维应用到地理教学中，有助于实现地理课程的三维目标。
在地理教学中应用理科思维，通过对地理现象和原理进行深刻的解释和对地理公式的推导等，让学生主动学习，将机械的知识转化成主体性的知识，真正参与到地理知识的建构过程中来[11]。在问题的解决过程中，使学生更好地理解和掌握地理学知识的本质，真正体会到获得知识的成就感，激发学生探究地理问题的兴趣，培养学生勇于创新、敢于探索的精神。此外，在地理教学中，运用学生已掌握的理科知识来解决地理难题，不仅化难为易，而且能提高地理课程在学生心目中的地位，提高学习效率，扩展学生的综合能力，最终实现素质教育的目标。
此外，与传统的教学方式相比，其优点还在于：(1) 教学的内容更具有广阔性、联系性，有利于学生对事物的整体认识。(2)在知识形成的过程中，帮助学生勇于探索、敢于提出新问题和新见解。(3)有利于学生走出思维定势，重新构建自己的知识结构，提高学习能力，培养独立思考和解决问题的能力。

3 应用的途径
3.1 课堂应用
课堂教育是地理教学的主要组成部分，因此在高中地理教学中应用理科思维的主要途径是课堂应用。可从以下两方面进行有机应用：
一是通过理科数学方面知识和方法的迁移，帮助学生分析、理解地理现象和规律。例如，可引入轴对称的概念形象概况地球上气压带、风带分布规律；三角函数解决地球自转线速度、纬线长度等。这样使得知识浅显化，帮助学生加深理解所学的地理知识。
二是创设问题情境，应用理科思维解决地理问题。为了让学生深刻地理解某一个地理概念或规律，教师可以借助于理科思维，来设置一些相关的问题，激发学生的思考，在思考中深化理解。比如，时差的计算问题
时差计算的法则是等于两地所在时区数之差，同侧减（同为东区或西区），异侧加（一个东区，另一个西区）。为什么要同侧减，异侧加呢？可以借助数学上的数轴知识理解，即把中时区当作原点，东区的区号为正数，西区的区号为负数，同为东区或西区就相当于它们同为正数或负数，一个东区，另一个西区就相当于它们一个为正数，另一个为负数，运用有理数的加减法原则，便可理解同侧减，异侧加这个计算时差的法则了。理解了这个法则，在计算时差的过程中便会减少错误。激发学生的思考。学生通过运用数学思维，在思考、解决的过程中加深对地理现象和规律的理解。

3.2 课外延伸
地理课外活动是地理教学过程中的一个有机组成部分，是课堂教学的重要补充，是课堂教学的延续和深化，是培养学生实践能力和创新精神的有效途径[12]。理科思维在高中地理中的渗透，可以通过开展各种内容丰富、形式多样的课外活动进行渗透。比如：立竿见影测量太阳高度角，测量坡度，测量山体高度等。