地理教學(xué)中使用WPS表格分析趨勢(shì)數(shù)據(jù) 學(xué)地理的“三關(guān)三步”

在地理課的教學(xué)中適當(dāng)?shù)囊胄畔⒒绞?，不僅僅可以從本質(zhì)上幫助學(xué)生理解地理信息數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的內(nèi)容，還有助于培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的能力。

高中地理中的數(shù)據(jù)很多都是跟趨勢(shì)有關(guān)的，如自然地理中的溫度、氣壓、海拔等系列相關(guān)數(shù)據(jù)和人文地理中人口變化等內(nèi)容都涉及到兩個(gè)或者多個(gè)相關(guān)量的變化情況。WPS表格具有強(qiáng)大的圖表功能，不僅能以多種形式從各方面將數(shù)據(jù)予以展示，還具有一定的分析功能，為具有變化趨勢(shì)的相關(guān)數(shù)據(jù)添加趨勢(shì)線并做出評(píng)價(jià)。

現(xiàn)以上述內(nèi)容為例，將高中地理課堂中的實(shí)例予以展示。

1.氣溫-海拔變化趨勢(shì)教學(xué)

一般來說，氣溫隨海拔升高而降低，一般來說是海拔每升高1km，氣溫平均下降6℃左右。向?qū)W生提供某海濱城市的氣溫隨海拔變化數(shù)據(jù)表，并使用WPS表格圖表功能研究氣溫隨海拔的變化規(guī)律。

在WPS表格中選擇數(shù)據(jù)區(qū)域，打開圖表向?qū)Вx擇圖表類型。一般來說，趨勢(shì)數(shù)據(jù)都選擇XY散點(diǎn)圖為宜，并選擇平滑曲線。原因在于這只是不完整的數(shù)據(jù)樣本，平滑曲線更容易讓學(xué)生理解采樣數(shù)據(jù)所承載趨勢(shì)的程度。有了圖，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)此變化趨勢(shì)便有了依據(jù)，不僅可以立刻看出此變化趨勢(shì)，還可以使用適當(dāng)?shù)哪Ｐ蛠砻枋觥?

圖1是生成的氣溫隨海拔變化圖。

氣溫與海拔大致呈現(xiàn)線性相關(guān)。這幅圖的雖然很好的反映出了氣溫變化趨勢(shì)，但是缺乏量化的函數(shù)無法充分利用此趨勢(shì)，需要建立具體的公式來描述，這就要使用趨勢(shì)線的功能。

在已經(jīng)形成的曲線上單擊右鍵，選擇添加趨勢(shì)線，因?yàn)榇篌w已經(jīng)可以判斷是線性，在類型標(biāo)簽中選擇線性，并在選項(xiàng)中勾選顯示公式和顯示R平方值，此時(shí)立刻生成一條線性趨勢(shì)線，還給出了數(shù)值化的一次函數(shù)。

y=-5.9684x+21.054

利用WPS表格的擴(kuò)展功能，可以使這個(gè)函數(shù)和圖表傳遞出更多表格中隱藏的信息(圖2)：直線斜率為負(fù)，表明溫度隨海拔增高而降低，并且每降低1km，氣溫下降的幅度約為6℃。若x為零，y=21.054，即當(dāng)?shù)睾Ｆ矫嫣帤鉁丶s為21℃左右。使用趨勢(shì)預(yù)測(cè)向前推或者倒推一些單位便得到圖3。

R2(方差)的值為0.9984，這說明擬合程度已經(jīng)相當(dāng)高了，表明此公式來描述當(dāng)?shù)販囟入S海拔高度變化趨勢(shì)十分合適。

2.人口變化趨勢(shì)教學(xué)

前一個(gè)例子的數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)中蘊(yùn)含了一些可以推導(dǎo)的地理概念，但是像人口趨勢(shì)類似的數(shù)據(jù)本身不具有更多的可推導(dǎo)性，只能作為一種特殊的模型利用數(shù)學(xué)工具來預(yù)測(cè)，趨勢(shì)線同樣可以發(fā)揮作用。

表2是收集1978年改革開放以來我國的年度人口數(shù)據(jù)，以此建立適合的數(shù)學(xué)模型描述它們的變化，并對(duì)未來幾年的人口做出預(yù)測(cè)。

同樣采用X、Y散點(diǎn)圖中的平滑曲線生成圖表。通過圖表可以看出，人口增長的趨勢(shì)總體趨于緩和，所以使用線性模型來描述就不合理了，嘗試使用多項(xiàng)式來擬合數(shù)據(jù)。為曲線添加趨勢(shì)線，在類型中選擇多項(xiàng)式首先選擇使用2次多項(xiàng)式來擬合，R2值為0.9983，方差已經(jīng)讓人滿意了，我們?cè)俨捎?次多項(xiàng)式來試試看，方差值達(dá)到了0.9994，若采用四次多項(xiàng)式方差值可以達(dá)到0.9999，幾乎可以認(rèn)為是完全擬合。

最后我們根據(jù)得到的模型函數(shù)預(yù)測(cè)2010年的人口總數(shù)為13.45億左右。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理，引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)據(jù)處理軟件來挖掘數(shù)據(jù)背后蘊(yùn)藏的信息，這樣在教學(xué)過程中學(xué)生面對(duì)的就不僅僅是枯燥的數(shù)字表格，而是能挖掘其內(nèi)涵并具有一定探索性的科學(xué)學(xué)習(xí)方式。不僅豐富了地理教學(xué)的方式方法，提升了課堂效率，對(duì)引導(dǎo)學(xué)生數(shù)據(jù)建模思想的形成也具有積極作用。