修改教材圖像 搭建思維階梯

賁麗麗

（南京師范大學附屬揚子中學, 江蘇 南京 210028）

修改教材圖像 搭建思維階梯

賁麗麗

（南京師范大學附屬揚子中學, 江蘇 南京 210028）

“大氣的水平運動”是高中地理必修1人教版第二章“地球上的大氣”第一節(jié)“冷熱不均引起大氣運動”第二課時內(nèi)容，該節(jié)內(nèi)容學生掌握情況不是太好，表現(xiàn)為作業(yè)錯誤很多。筆者通過調查發(fā)現(xiàn)，學生在學習過程中普遍存在思維認知困難的難點是氣壓、等壓面、等壓線及其相互關系。教材中文字、圖像是學生主要的學習資料，以筆者手中的人教版教科書為例，僅在熱力環(huán)流部分的一幅圖中提到了“等壓面”的概念，在課后的“活動”出現(xiàn)了海平面等壓線分布圖，關于氣壓、等壓面、等壓線，不僅缺少文字介紹，更缺少從剖面圖、模式圖到等值線圖的過渡，學生不易在概念學習基礎上理解熱力環(huán)流、風向等知識內(nèi)容，且很難建立知識點之間的邏輯關系。其它三個版本的教材、與教科書配套的地理圖冊對此部分的處理方式是基本一致的。

一、概念辨析

氣壓即大氣壓強，是作用在單位面積上的大氣壓力，即等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。海拔越高垂直空氣柱越短重量越小，即海拔越高氣壓越低。分子運動的觀點：氣體是由大量做無規(guī)則運動的分子組成，分子對浸在空氣中的物體不斷地發(fā)生碰撞，即氣體分子給予物體表面一定沖擊力，大量空氣分子持續(xù)碰撞的結果，體現(xiàn)為大氣對物體表面的壓力，即氣壓。若單位體積中含有的分子數(shù)越多，空氣分子對物體表面單位面積上碰撞的次數(shù)越多，產(chǎn)生的壓強越大，即大氣密度越大氣壓越大。

等壓面是空間氣壓值相等點組成的面。如果地球表面均勻，等壓面就是和等高面平行的水平面，準確說是自地面而上無數(shù)條數(shù)值逐漸減小的平行的一組等壓面。而現(xiàn)實地表狀況存在差異，其熱力性質差異導致近地面水平方向上溫度分布和動力條件的不均勻，導致同一高度上氣壓值的不等，因而真實等壓面是一組高低起伏的曲面。

等壓線是同一水平面上各氣壓值相等點的連線。在一個水平面上按一定氣壓間隔繪制出的等壓線組，構成了水平氣壓分布圖，又可稱為等壓線圖。等壓線的數(shù)值、形狀和疏密程度反映著水平方向上氣壓的分布狀況。

等壓面是立體空間中的概念，而等壓線是平面上的概念，二者有密切的關系，用某一海拔高度的等高面（水平面）與空間的一組等壓面相割，其交線便是該水平面上分布的等壓線。教材中海平面氣壓分布圖即0m等高面上的等壓線分布圖，反映的是海平面上的氣壓差異。在等高線圖上，等壓線的高數(shù)值區(qū)對應著等壓面向上凸起的部分，等壓線分布越密集對應等壓面越陡峭的地方，反映現(xiàn)實中氣壓變化劇烈的地方，反之亦是。

二、教學建議

1.添加輔助線，說明等壓面圖和等壓線圖的關系

在教材“熱力環(huán)流的形成”圖上，添加高空、近地面彎曲等壓面各一條；添加高空、近地面等高面各一條。注意添加的等高面、等壓面與原來等高面、等壓面之間的位置關系：等高面要與等壓面相割，有若干交點，此若干交點實際為交線，為該等高面的等壓線，即高空平面、近地面的等壓線分布狀況。如圖1所示。

圖1

如果圖示效果不夠清楚，教師還可將等壓面彎曲繪制的劇烈些，如圖2所示。需要說明的是因為氣壓是大氣的特征，等壓面在地面之下不存在，這里只是為了方便說明將其繪制出來。

圖2

2.建立二維、三維坐標系，強調垂直、水平不同方向

學生無法準確理解等壓面和等壓線的聯(lián)系與區(qū)別，還有一個重要原因是學生不能很好理解教材圖像中水平面等壓線圖的呈現(xiàn)形式。學生很自然的將等壓線圖理解成垂直方向上氣壓變化，要改變學生的理解誤區(qū)，除了輔助線法講解等壓面和等壓線的關系，還要改變教材圖像呈現(xiàn)方式，尤其是高空和近地面的等壓線圖。當?shù)葔壕€圖沒有地面標識事物時，學生很難將其理解成某一平面（或等高面）圖，建立適當?shù)淖鴺讼祦韰^(qū)別垂直剖面、水平面，將平面圖繪成平行四邊形比較符合學生認知習慣，能很好的突破這一誤區(qū)。

圖3

如圖3所示，在熱力環(huán)流圖的左側和底部繪制二維直角坐標系，直觀反映出該圖為垂直剖面圖，圖中等壓面分布在不同海拔高度。如圖4所示，將高空氣壓分布圖和近地面氣壓分布圖做整合，裁剪成平行四邊形，并放置在新建立的三維坐標系，直觀反映出不同高度水平方向上的大氣運動狀況（即風向）。

3.補充現(xiàn)實等壓線分布圖

人教版教材活動中展現(xiàn)一幅某時刻世界（局部）海平面氣壓分布圖，要求學生比較圖中2個點風力大小并畫出風向。因為有中國輪廓做底圖，不經(jīng)教師說明，學生都能判斷出該圖為近地面的等壓線圖，進而將近地面風向受力分析的知識應用在此處。這樣的“材料展示+學生活動”很好的起到學以致用的效果，遺憾的是教材并未展示出高空氣壓分布圖，導致學生以為高空大氣運動是理論存在而現(xiàn)實沒有的。教師可補充一幅某時刻世界（局部）高空氣壓分布圖，同樣要求學生比較圖中某（新增）2點風力大小并畫出風向。這樣做的目的一是讓學生知道高空風向是實際存在的，也讓學生直觀觀測感受高空風向與等壓線關系。圖5為筆者課堂用圖。

圖5 東亞地區(qū)500hPa高空天氣形勢圖

圖4

[1] 張明.自然地理教學中追因型情境的設計策略——以“大氣的水平運動(風)”為例[J].地理教學,2012,(6):31-34.

[2] 孫冬冬,王夢麥.淺談中學地理教學中的等壓線與等壓面[J].地理教學,2011,(20):28+37.

[3] 賈安陽.輔助線在地理等值線教學中的妙用[J].貴陽學院學報(自然科學版),2013,(2):61-63.