控制变量法在地理教学中的应用

刘玉英

（大连市第一中学,辽宁 大连 116011）

控制变量法在地理教学中的应用

刘玉英＊

（大连市第一中学,辽宁 大连 116011）

对控制变量法进行了阐述,并指出了如何运用该方法解决地理教学中的难点问题。

控制变量法;地理教学;应用

事物的发展变化会受多种因素的影响,所以事物的形成、发展变化的方向及趋势研究就变得很复杂,而这又是我们必须面对的,因此,研究解决方法就显得特别重要。控制变量就是解决此类问题的最佳方法之一。

对于多变量（因素）影响同一事物形成、发展的问题（某事物形成发展会受到A、B、C等因素的影响）,常常采用控制变量的方法,就是把多变量的问题变成多个单变量的问题,每一次只改变其中某一个变量,而控制其余几个变量不变;或让一些变量暂时为定值,控制剩下一个变量,看对事物有什么作用,从而研究被改变的这个变量对事物的影响,最后再综合解决,这种方法称控制变量法。控制变量法是科学探究中的重要思想方法,广泛运用在科学探索和科学实验研究之中。本文主要探讨控制变量法在高中地理教学中的应用。

一、逐步增加控制变量,呈现地理事物的形成和发展过程

先假定只有一个变量影响,看事物如何形成、发展;然后再加上一个变量,看事物的形成、发展会有何变化;在此基础上再加上一个变量,看事物的形成、发展又会有何新的变化。当我们将影响事物发展的所有因素都加上之后,事物的发展结果自然就呈现出来。这种控制变量产生的结果如水到渠成,所以特别有利于学生对事物发展全过程的理解和对每个变量产生的直接结果的理解,最终学生通过自己的分析、推理,总结过程中任何一个结果变化的影响因素,从而完成新课改下重点强调的过程和方法的教学。

以地理必修1第二章第二节气压带风带为例。本节课如果运用控制变量法引导学生学习,学生不但能够充分理解影响气压带和风带形成的因素及产生的结果,还可以通过本课学习达到积累学习方法的目的。

控制变量方法的应用首先应明确影响大气环流的因素可能有哪些,如太阳辐射、地球自转、地球公转、海陆分布等,然后再用控制变量的方法进行研究。

1.假设地球不自转、不公转,地表均匀

在这种假设下,全球的大气运动只受太阳辐射对各纬度加热不均的影响,形成热力环流,即赤道地区热,空气上升;极地地区冷,空气下沉;水平方向上空气在高空由赤道上空流向极地上空;近地面由极地地区流向赤道地区。（见图1）

图1 赤道与极地间的闭合环流图

图2 地球表面气压带和风带

2.假设地球有自转、不公转,地表均匀

在上个假设的基础上,如果加上地球自转,就意味着在地球上做水平运动的空气会受到地转偏向力的影响。也就是空气在近地面由极地流向赤道的过程中需要考虑地转偏向力,使风向与等压线斜交;空气在高空由赤道流向极地高空的过程中也需要考虑地转偏向力,使风向与等压线平行,最终形成图2所示的大气环流（三圈环流）。

3.假设地球有自转、有公转,地表均匀

三圈环流的结果使地球表面形成了气压带和风带。如果加上地球的公转运动,也就是太阳直射点南北移动,就意味着地球上最热的地方不总在赤道上,而是随着太阳直射点的南北移动,也会出现在赤道以北或以南,即地球表面的气压带风带也会随着太阳直射点的移动而南北移动。（见图3）

图3 气压带、风带的季节

4.假设地球有自转、有公转,有海陆分布

由于南半球陆地相对较小,所以,海陆分布对气压带和风带的影响相对较小,气压带仍然可以呈现较完整的带状。而北半球由于陆地面积较大,受海陆热力性质差异的影响,北半球气压带会断裂成块状。1月,由于气压带风带南移,北半球中纬度大部分地区受副极地低气压带控制,而此时陆地温度低,形成高压,所以,亚洲高压切断了副极地低气压带。同理,7月,气压带风带北移,北半球中纬度大部分地区受副热带高气压带控制,此时陆地温度高,形成低压,所以,亚洲低压切断了副热带高气压带。

综上,只考虑太阳辐射对各纬度加热不均时,全球形成了单圈环流;考虑了地球自转后,地球表面形成了气压带和风带;又考虑了地球公转,气压带风带会随季节南北移动;再加上海陆分布（海陆比热容的不同）,受陆地大小的影响,南半球气压带风带基本还呈带状,而北半球就断裂成块状。通过这样的分析,学生就会明确气压带风带的每一种变化是受何因素影响的,同时又尝试了控制变量方法的应用,既学习了知识,又有方法上的收获。

二、研究单变量控制结果,呈现地理事物形成、发展的直接原因

用控制变量的方法还可以分别看每一单变量如何影响事物的形成、发展,也就是将影响事物的原因与其产生的结果对应起来,从而明确事物发展的直接原因,然后再综合看多变量如何共同影响事物的形成、发展。比如,气候问题一直以来都是地理教学中比较棘手的问题,这类问题容量大,原因复杂,试题又很灵活,死记硬背是不可能达到要求的,用控制变量的方法可以很好地解决这个难题。

1.只受太阳辐射的影响世界气候类型的分布和特点

若只考虑太阳辐射的影响,地球上的气候只有温度的差异。也就是热带气候气温特点是全年高温,分布于南北回归线之间;温带气候气温特点是四季分明,分布于回归线到极圈之间;寒带气候气温特点是全年寒冷,分布于极圈以内。

2.只受气压带风带的影响世界气候类型的分布和特点

气压带风带对气候的影响主要体现在对降水的影响,即通过空气的运动,分析降水特征。低气压带由于空气上升,往往多雨,高气压带由于空气下沉,往往少雨;风如果由较低纬度吹向较高纬度往往多雨,由较高纬度流向较低纬度往往少雨。所以,受赤道低气压带、副极地低气压带控制是多雨的,受副热带高气压带、极地高气压带控制是少雨的;受盛行西风带控制是往往多雨的,受信风带和极地高气压带控制往往是少雨的。

3.既考虑太阳辐射的影响又考虑气压带风带影响的气候特点和分布

上述两个条件会影响气候的气温和降水特征。气候具体的影响因素、特征及分布见表1。

表1 受太阳辐射、气压带风带影响形成气候类型的特点和分布

上述是大陆西岸的气候类型,而大陆东岸的气候类型主要不是受气压带风带的影响,而是受海陆热力性质差异的影响。

4.太阳辐射、海陆热力性质差异影响的气候特点和分布

海陆热力性质差异影响大陆东岸气候的特点和分布见表2。

5.受太阳辐射、气压带风带、海陆热力性质差异影响的气候分布

考虑太阳辐射的前提下,既考虑气压带、风带又考虑海陆热力性质差异的影响,就使气候类型的分布出现差异。即受气压带风带影响的气候类型（见表1）分布于大陆的西岸;受海陆热力性质差异影响的气候类型（见表2）分布与大陆东岸。其中热带季风气候的成因除海陆热力性质差异的影响,还受气压带风带季节移动的影响。

表2 受太阳辐射、海陆热力性质差异影响形成气候类型的特点和分布

6.受太阳辐射、气压带风带、海陆热力性质差异、洋流影响的气候分布

在上面气候类型分布的基础上,再考虑洋流影响,即暖流的增温增湿,寒流的降温减湿作用。气候类型分布的纬度在原有基础上会出现变化,其中,中高纬度大陆东岸气候类型受寒流影响,将向低纬度延伸;中高纬度大陆西岸气候类型受暖流影响,将向高纬度延伸。（见图4）

图4 地球表面气候类型的分布规律

通过上述分析,可以清楚了解影响气候的因素有太阳辐射、气压带风带、海陆热力性质差异、洋流等,并且气候的每一个特点是受何种因素影响,分布规律为何如此,学生也会很清楚。

当然对事物的研究用某一种控制变量的方法未必一定能达到目的。比如通过对气候的研究,可以明确看出1、2属于控制单变量,而3、4是分别加上同样因素,实质上也属于控制单变量,5则是各单变量作用后综合影响的结果,6则是应用了逐步控制变量的方法。所以控制变量方法的应用还需要教师不断地在实践中探索,不能将其模式化。

新课改的地理教学更注重过程和方法,而控制变量法的应用,不但可以让学生体会知识的形成过程,同时还可以掌握事物的分析方法。也就是让学生在过程中体会方法,从而学会运用方法。通过教师的有意引导,学生不但能够用控制变量方法解决地理问题及生活中的实际问题,同时还能在运用的过程中引发思考,提升学习能力,从而达到提高素养的目的。

On Application of Variable-controlling Approach in Geography Teaching

LIU Yu-ying

（The No.1 Middle School,Dalian 116011,China）

Variable-controlling approach is expounded and how to apply this approach in solving difficulties in geography teaching is indicated.

variable-controlling approach;geography teaching;application

G633.5

A

1008-388X（2011）02-0048-03

2011-04-18

刘玉英（1963-）,女 ,山东沂水人,中学高级教师。

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