高中地理教学中数学知识的功能作用

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高中地理教学中涉及到的数学知识很多，因此，对高中地理教材中数学知识的研究可以为中学地理教学中教师的教学和学生的学习提供理论依据。目前，有关数学知识在地理教学中的应用方面，之前研究重点在于运用数学思维和方法解决地理典型计算题的方法，而对于高中地理教材中的数学知识的功能作用研究文献目前还比较缺乏。由于教学过程中发现人教版高中地理三本必修教材中很多内容偏理科性质，所涉及到的数学知识最多，且近些年高考考查频率较高。因此，本研究结合人教版高中地理教材和近些年高考试题，分析了数学知识在该教材中功能作用，并对高中地理教师和高中学生分别提出了一些建议。

一、数学知识在地理教学和学习中的功能作用

1.用数学知识解释地理概念

主要体现在用数学公式、方程或数学基本图形来解释地理概念。一般在有面积、距离之间的分布与变化，部分和全体、个别和总量以及平面和空间几何的相关概念时应用。高中地理必修I中可用数学基本公式来说明的地理概念很多，包括光年、线速度、角速度、比例尺、昼长、夜长、正午太阳高度、相对高度、坡度等。比如光年的定义：光在真空中沿直线传播一年的距离约为94605亿千米。可用数学基本图形来说明的地理概念也很多，包括太阳系的组成、地球内部圈层结构、太阳辐射到达地球的过程、全球气压带和风带的分布、黄金夹角、太阳直射点的移动规律等。

2.用数学知识解决地理计算

主要涉及到时间、正午太阳高度角、等值线和气温垂直递减率的计算。以时间的计算为例，2014年四川地理高考第1题：“我国嫦娥三号月球探测器于北京时间2013年12月2日1时30分，在四川西昌卫星发射中心成功发射。据此回答1-2题。1.发射时刻的国际标准时间（世界时）是2013年12月”，本题考查了学生对于时差的理解和计算能力。题干上给出已知时间为北京时间（东8区区时），所求时间为国际标准时间（0时区区时），0时区在东8区西边，用已知时间减去8个小时，所求结果是A选项：1日17时30分。再比如关于等值线的计算，2014年四川地理高考第7题和第13题，第7题考查地形对气候的影响，第13题考查地形的基本特征及其气候特征，两题均考查了学生从等高线中获取地理知识并分析解决地理问题的能力。应用数学知识解决地理计算问题广泛存在于平时地理学习和高考中。因此，关于时间、正午太阳高度角、等值线和气温垂直递减率所涉及的数学知识在近年高考中频繁出现，应当引起教师和学生的重视。

3.用数学知识解释地理现象及地理规律

对于平时一些看似复杂的地理现象和地理规律的解释，数学知识起到了很好的作用。例如，解释并证明地球上所有点的角速度相同，而任意点线速度是赤道上点的线速度和该点纬度的余弦值的乘积；解释热力环流的成因；解释高空盛行西风的原因和摩擦层风的成因。以上这些地理现象和地理规律，均可以用数学公式进行推导证明。

二、对高中教师和高中学生的几点建议

1.高中地理教师教学建议

在中学地理教学中，不仅数学学科与地理学科之间存在紧密联系，其它学科如物理、化学、生物、政治、历史等均与地理学科间关系密切。因此，在地理教学当中如果能适当地，巧妙地运用其它相关学科知识去解决高中地理教学的某些问题会有事半功倍的效果。适当地应用其它学科知识来进行地理教学时，高中地理教师发挥着相当重要的作用。这就要求平时高中地理教师不仅要很好地掌握地理学科的知识，还必须弄清与地理知识密切联系的其它学科的知识，寻找到各学科知识与地理学科知识间的结合点。这样才能使教师在地理教学时首先具备地理学科与其它学科之间横向联系的意识，因而在备课时才能不仅以地理单学科知识去备课，才能在实际教学中运用其它学科知识去解决地理教学当中的一些难点重点问题，引导学生多联系其它学科知识，促进学生构成各学科之间的知识联系。从之前的分析可以看出，地理学科和数学学科有着很密切的联系，教师在教学过程中运用数学知识去讲解地理可以帮助学生加深地理知识的掌握和理解，降低教学难度，也可以提高学生学习地理的兴趣。在运用数学知识解决地理问题的教学中，教师一定要清楚知道地理教学中数学知识在各章节的分布特征，把握好数学知识在各章节中教学地作用。此外，教师要把握好地理学科和其它学科的主次关系，一定要清楚数学知识在地理教学中只是起辅助作用的，地理知识才是主要的，不能颠倒两者的主次位置。要不然学生也不能真正的学好地理并理解地理学习的意义。

2.高中地理学生学习建议

虽然地理学科偏重于文科，但近年来高考地理普遍存在偏重自然地理的现象，而自然地理知识考点多数考查了学生对于数学读图分析能力在地理知识中的灵活应用程度。因此，学生在学习地理时必须知道如果没有其他学科的相关储备知识，就不能很好地学好和解决相关地理问题。因此，要学好高中地理，高中学生须从地理教材的知识当中去找出其它学科知识比如数学知识，将其应用在地理知识中以更好地思考并解决地理现象和地理问题，这样既可以更容易理解和掌握好地理，也能促进地理学科和其它各学科之间的横向联系。此外，数学知识在地理中的应用也可以让学生感受到数学学科并不是抽象无用的，而可以用来解决生活中很多实际问题比如常见的地理现象，从而达到最好的地理教学效果。虽说地理学科和数学学科有密切不可分割的关系，但不是所有的教学难点重点都能运用数学知识去解决的。学生在实际解决地理问题的过程中，能用数学知识去解决的一定要运用数学知识去解决，不能使用数学知识解决的也一定不要去强制使用。灵活应用数学知识来解决地理问题，对学生的学习很有帮助，可以学生轻松愉快地学习地理。

作者：傅裕 单位：四川省绵阳市三台中学