運(yùn)用整體性思想指導(dǎo)高中地理課堂教學(xué)

廣東省廣州市番禺區(qū)洛溪新城中學(xué) （511431） 陳家富

運(yùn)用整體性思想指導(dǎo)高中地理課堂教學(xué)

廣東省廣州市番禺區(qū)洛溪新城中學(xué) （511431） 陳家富

在高中地理必修一的教學(xué)中，地球運(yùn)動(dòng)、天氣氣候等地理概念和規(guī)律是對(duì)地理現(xiàn)象和信息的一種高度概括，其建立過程，是一種對(duì)地理現(xiàn)象中所蘊(yùn)涵的本質(zhì)特征的感悟。學(xué)生要想掌握相關(guān)概念和規(guī)律，就需要從全面的整體的角度“調(diào)動(dòng)和運(yùn)用各種知識(shí)”去剖析表面現(xiàn)象，解讀有用信息，理解知識(shí)本質(zhì)。下面以人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材地理必修一第二章《地球上的大氣》中的“熱力環(huán)流”教學(xué)為例，說明在建構(gòu)主義思想指導(dǎo)下，如何運(yùn)用整體性思想進(jìn)行相關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施。

一、前引后聯(lián)——從整體性思想角度認(rèn)識(shí)熱力環(huán)流的形成過程與所涉及的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的聯(lián)系。

熱力環(huán)流：由于地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，稱為熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動(dòng)的一種最簡(jiǎn)單的形式。

其形成的根本原因是：太陽輻射的緯度分布不均，造成高低緯度間的溫度差異，從而引起大氣運(yùn)動(dòng)。

其形成過程為：受熱地區(qū)大氣膨脹上升，近地面形成低氣壓，而高空形成高氣壓；受冷地區(qū)相反，從而在近地面和高空的水平面上形成了氣壓差，促使大氣的水平運(yùn)動(dòng)，形成高低空的熱力環(huán)流。如圖1所示：

圖1 熱力環(huán)流示意圖

從熱力環(huán)流的概念和形成過程可以看到其涉及的相關(guān)內(nèi)容有：

1. 初中物理所涉及的大氣壓強(qiáng)、大氣密度及熱脹冷縮性質(zhì)。這是熱力環(huán)流教學(xué)的基礎(chǔ)，要求老師能深刻理解并在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生回顧，打下熱力環(huán)流形成的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

2. 地球運(yùn)動(dòng)中太陽輻射在地球表面各緯度的分布規(guī)律。太陽輻射的緯度分布不均導(dǎo)致地面各緯度冷熱不均，導(dǎo)致近地面空氣的受熱不均，這是大氣熱脹冷縮的運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)。而低緯熱高緯冷又是后面大氣環(huán)流中三圈環(huán)流氣壓帶、風(fēng)帶形成的基礎(chǔ)。

3. 熱力環(huán)流形成過程。近地面空氣的受熱不均加上氣體熱脹冷縮，引起近地面空氣受熱上升或冷卻下沉運(yùn)動(dòng)，從而引起高低空同一高度大氣密度發(fā)生變化。近地面熱的地方空氣受熱膨脹上升，于是上空相同高度處，熱地方單位面積空氣柱重量（即氣壓）大；冷處收縮下沉，相應(yīng)高空氣壓低。近地面熱處氣流流失后，整個(gè)空氣柱減輕，地面形成低壓，冷處則形成高壓。這樣一來，在同一水平面上出現(xiàn)氣壓差。

同一水平面上高氣壓處空氣密度大而低氣壓處空氣密度小，空氣具有流動(dòng)性，會(huì)從高氣壓處流向低氣壓處，所以高空形成熱→冷的氣流，近地面形成冷→熱的氣流。

概括起來：地面冷熱不均→大氣垂直上升或下沉→同一水平面氣壓差異→大氣水平流動(dòng)。其形成過程到出現(xiàn)環(huán)流結(jié)果是一個(gè)整體，從整體性角度加以教學(xué)，學(xué)生不難理解和掌握。

4. 在熱力環(huán)流教學(xué)中要明確指出：水平面上大氣從高壓流向低壓就是我們平常所說的風(fēng)。這樣既為風(fēng)向判斷打下基礎(chǔ)，也為大氣環(huán)流中氣壓帶、風(fēng)帶的形成埋下伏筆。

5. 結(jié)合等壓面（將氣壓相等的點(diǎn)連成的面）的變化，如下圖所示：高壓向高處拱，低壓向低處凹。這樣的形象示意有助于后面教學(xué)中出現(xiàn)的高壓脊、低壓槽的理解。

圖2 高壓（脊）和低壓（槽）剖面示意圖

二、妙解案例——從整體性教學(xué)思想出發(fā)把握好熱力環(huán)流在生活中的案例體現(xiàn)。

熱力環(huán)流在現(xiàn)實(shí)生活中存在較為廣泛，例如山谷風(fēng)、海陸風(fēng)、城市風(fēng)等都是熱力環(huán)流的具體體現(xiàn)。

1. 熱力環(huán)流與城市規(guī)劃。雖然課本中也點(diǎn)到了城市與郊區(qū)之間可能形成熱力環(huán)流，但很多老師往往選擇“忽略”或一筆帶過。其實(shí)在教學(xué)中要加以舉例分析，一方面幫助學(xué)生加深熱力環(huán)流知識(shí)的理解應(yīng)用，另一方面這一內(nèi)容和人教版高中地理必修二中城市功能區(qū)及城市規(guī)劃等相關(guān)內(nèi)容關(guān)系密切。城市內(nèi)部由于人類活動(dòng)排放大量余熱，與郊區(qū)相比呈現(xiàn)“熱島效應(yīng)”。城市與郊區(qū)之間會(huì)形成熱力環(huán)流，為保護(hù)城市大氣環(huán)境，在城市規(guī)劃時(shí)，要研究城市風(fēng)的下沉距離。一方面將大氣污染嚴(yán)重的工業(yè)布局在城市風(fēng)下沉距離之外，以避免工廠排放的污染物流向城區(qū)加重城區(qū)大氣污染；另一方面，應(yīng)將工業(yè)衛(wèi)星城建在城市風(fēng)環(huán)流之外，以避免相互污染，從而達(dá)到合理規(guī)劃城市發(fā)展的目的。

2. 海陸風(fēng)與季風(fēng)環(huán)流。關(guān)于海陸風(fēng)：由于海洋比熱容比陸地大，所以白天陸地升溫快，氣溫高，海洋氣溫低，海陸間形成熱力環(huán)流，吹海風(fēng)，夜晚相反，吹陸風(fēng)。在此基礎(chǔ)上若加以引申，若將晝夜對(duì)比冬夏季，那么冬夏季海陸之間的氣溫、氣壓和風(fēng)又會(huì)怎樣變化？這樣很容易讓學(xué)生理解和掌握后面將要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容：北半球（亞歐大陸）冬夏季氣壓中心的形成和季風(fēng)氣候的形成。

3. 利用山谷風(fēng)解釋“巴山夜雨”，解讀諸如《三國演義》中“火燒上方谷”等故事中的降水的形成。這樣的教學(xué)既能吸引學(xué)生，更能加深學(xué)生對(duì)上升氣流易成云致雨的理解。

三、乘勝追擊——從整體性思想角度拓展對(duì)熱力環(huán)流的深層次理解運(yùn)用。

1. 抽取熱力環(huán)流中高低氣壓形成的實(shí)質(zhì)：地面氣流垂直上升的地方形成低氣壓，氣流下沉的地方形成高氣壓。這既方便學(xué)生簡(jiǎn)潔掌握高低氣壓形成的本質(zhì)，更有助于后面氣壓帶、風(fēng)帶中動(dòng)力型氣壓帶形成的理解和教學(xué)：副熱帶高氣壓帶是因?yàn)楦呖瘴黠L(fēng)導(dǎo)致空氣堆積下沉形成，而副極地低氣壓帶是因?yàn)槔洹⑴瘹饬飨嘤鎏?。否則學(xué)生對(duì)為什么較熱的副熱帶形成高氣壓帶而較冷的副極地形成低氣壓帶總會(huì)迷惑不解，越想越糊涂。

2. 熱力環(huán)流與天氣狀況?！兜厍蛏系拇髿狻芬徽碌闹R(shí)最終落腳點(diǎn)是天氣和氣候，熱力環(huán)流的學(xué)習(xí)是為天氣和氣候?qū)W習(xí)做知識(shí)和理解的鋪墊，所以在熱力環(huán)流教學(xué)過程中最好引伸到對(duì)天氣的影響。結(jié)合飽和空氣最大能容納的水汽含量示意圖（如圖3所示），可以發(fā)現(xiàn)隨著氣溫的降低，空氣中能容納的水汽逐漸減少。而氣溫是隨海拔高度升高而逐漸降低的。所以在熱力環(huán)流中，低壓處隨海拔升高，上升氣流中的水汽可能成云致雨，而高壓下沉氣溫則增溫而不易成云致雨。

圖3 空氣最大可能容納的水汽含量示意圖

在此基礎(chǔ)上將熱力環(huán)流圖轉(zhuǎn)化成如圖4所示的環(huán)流與天氣示意圖。

圖4 熱力環(huán)流與天氣狀況示意圖

若能在熱力環(huán)流教學(xué)中拓展到與天氣的關(guān)系，那么在后面天氣系統(tǒng)及其對(duì)天氣的影響教學(xué)中，特別是氣旋、反氣旋與天氣教學(xué)中就能很好地利用相關(guān)內(nèi)容，得出氣旋因中心氣流上升常形成降水天氣而反氣旋因氣流下沉常形成晴朗天氣。從而使教學(xué)前引后聯(lián)，加深理解，相得益彰。

3. 熱力環(huán)流與降水的關(guān)系。熱力環(huán)流中因上升氣流而形成降水的原理對(duì)于理解地形雨和鋒面雨都大有幫助。如下所示：地形雨（圖5）因氣流受地形抬升而降溫成云致雨，鋒面雨（圖6）則因暖氣團(tuán)沿鋒面上升而成云致雨。這樣的拓展對(duì)后面的教學(xué)乃至高考復(fù)習(xí)都大有幫助。

圖5 地形雨示意圖

圖6 鋒面雨示意圖

此外，熱力環(huán)流與水循環(huán)、洋流（厄爾尼諾）現(xiàn)象等的相互關(guān)系也可以作為拓展對(duì)象進(jìn)行分析。

整體性思想在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程中運(yùn)用符合地理教學(xué)思想，因?yàn)榈乩憝h(huán)境本身就具有整體性特征。地理學(xué)的研究對(duì)象是自然環(huán)境以及人類活動(dòng)與自然環(huán)境的關(guān)系。自然環(huán)境包括相互聯(lián)系、相互影響、相互制約的地形、氣候、水文、植被、土壤等要素（主要在必修一中教學(xué)），人類活動(dòng)包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)、居住、旅游、地域聯(lián)系等很多方面（主要在必修二中教學(xué)——整體性思想教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)的核心是區(qū)位理論），人類活動(dòng)與自然環(huán)境的關(guān)系本身就是一個(gè)相互聯(lián)系、相互滲透、相互影響、相互制約的整體演變過程。所以在分析一個(gè)自然要素時(shí)，要從多個(gè)方面分析其它自然要素，以及人類活動(dòng)對(duì)它的影響。在分析一項(xiàng)人類活動(dòng)時(shí)，要考慮多種自然要素的制約以及其它人類活動(dòng)的影響，還要考慮這項(xiàng)人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的有利和不利的影響。這就是整體性思想在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程中要求的。而在這種思想指導(dǎo)下的教學(xué)活動(dòng)，可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生并形成許多新知識(shí)、新概念和新方法，而這些正是我們地理教學(xué)要達(dá)到的目標(biāo)。

當(dāng)然，在整體性教學(xué)思想指引下，也需要我們老師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容要求適當(dāng)調(diào)整教學(xué)順序，選用最有利于教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)手段和教學(xué)材料，進(jìn)行有利用學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)的練習(xí)和訓(xùn)練。比如選用有利于學(xué)生形象思維的地圖、地理模型、多媒體課件；設(shè)計(jì)由淺入深的系列探究問題，引用生活當(dāng)中對(duì)新事物、新現(xiàn)象和新問題能迅速理解并作出判斷的直覺思維案例等。愛因斯坦在回憶他的學(xué)生生活時(shí)曾這樣感慨道：“現(xiàn)代的教學(xué)方法，竟然還沒有把研究問題的神圣好奇心完全扼殺掉，真可以說是一個(gè)奇跡；因?yàn)檫@株脆弱的幼苗除了需要鼓勵(lì)以外，還需要自由，要是沒有自由，它不可避免地會(huì)夭折。”所以，在整體性教學(xué)思想指導(dǎo)下，我們還需要注意更多地激發(fā)學(xué)生思想碰撞的火花，讓學(xué)生完成學(xué)習(xí)方法、思維方式方面的轉(zhuǎn)變與成長(zhǎng)。

當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成了整體性思想，將相關(guān)知識(shí)內(nèi)容前引后聯(lián)就會(huì)提升他們學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率的提高，這樣到最后形成自覺的思維習(xí)慣，從而保證用最少的時(shí)間學(xué)到最多的知識(shí)，這樣也可以最大程度解決必修一乃至整個(gè)高中地理教學(xué)課時(shí)緊，教學(xué)難度大的教學(xué)矛盾。