“熱力環(huán)流”活動教學(xué)建議（人教版）

李飛

摘? ? 要：普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)在課程的基本理念中明確提出“注重對地理問題的探索，倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，開展地理觀測、地理考察、地理實(shí)驗(yàn)、地理調(diào)查和地理專題研究等實(shí)踐活動”。文章以人教版高中地理“熱力環(huán)流”內(nèi)容為例，通過對活動教學(xué)過程的設(shè)計，充分體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念。

關(guān)鍵詞：熱力環(huán)流;活動設(shè)計;課程標(biāo)準(zhǔn)

一、活動分析

【教材分析】本節(jié)課主要內(nèi)容為熱力環(huán)流，學(xué)生之前已有“太陽輻射、地面、大氣三者之間的熱量傳遞關(guān)系”的知識鋪墊，同時“熱力環(huán)流”的學(xué)習(xí)也為后面氣壓帶、風(fēng)帶、季風(fēng)氣候、氣旋、反氣旋等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此，本節(jié)內(nèi)容在教材中起到承上啟下的作用。

【活動目標(biāo)】通過活動學(xué)習(xí)，參與實(shí)驗(yàn)操作及合作分析討論，能夠運(yùn)用熱力環(huán)流的基本原理解釋生活中的地理現(xiàn)象，掌握簡單的問題闡述方法。

【教學(xué)重點(diǎn)】闡述熱力環(huán)流的基本原理。

【教學(xué)難點(diǎn)】描述熱力環(huán)流形成的基本過程，解釋不同時空尺度的熱力環(huán)流現(xiàn)象。

【活動流程】問題驅(qū)動—理論學(xué)習(xí)—實(shí)驗(yàn)演示—模型建構(gòu)—?dú)w納提升—拓展探究。

二、活動過程

問題驅(qū)動

播放視頻：“切洋蔥不流淚”。

提出問題：切洋蔥時釋放的氣體酶沖入人眼，導(dǎo)致淚流不止。而點(diǎn)著的蠟燭如何改變了大氣運(yùn)動，從而阻止了氣體酶的侵入？

設(shè)計意圖：地理源于生活，又服務(wù)于生活，是一門生活科學(xué)。聯(lián)系生活中的地理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)地理。

理論學(xué)習(xí)

活動一：認(rèn)識氣壓

（1）氣壓：指單位面積上所承受的大氣壓力。

（2） P=F/S。P：壓強(qiáng);F：垂直作用在物體表面上的力;S：受力面積（圖1）。

（3）提出問題：你知道哪些現(xiàn)象與氣壓有關(guān)？展示圖片（兩袋薯片，其中一袋明顯膨脹），哪張是在南京購買時拍的，哪張是到西寧（青藏高原）后拍的？為什么？

（4）規(guī)律：垂直方向上，海拔越高，氣壓越? ? 。（低）

設(shè)計意圖：運(yùn)用生活中的地理現(xiàn)象，促進(jìn)對概念和原理的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)進(jìn)行知識鋪墊。

活動二：大氣垂直運(yùn)動

依據(jù)圖2，自主學(xué)習(xí)并完成以下問題。

（1）冷熱不均狀況下（A受熱，B遇冷），①A、B兩處的大氣如何運(yùn)動？②C、D兩處的氣壓如何變化？

（2）結(jié)論：冷熱不均引起大氣的? ? ? ? 運(yùn)動。（垂直）

設(shè)計意圖：通過自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對比、分析和歸納總結(jié)的能力，掌握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，理解地理現(xiàn)象的成因。

實(shí)驗(yàn)演示

活動三：大氣水平運(yùn)動

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)操作：如圖3所示。

（1）將裝滿冰塊的紙杯和橡皮泥放置于水槽底部的兩端（為了保證實(shí)驗(yàn)效果，兩者之間盡可能保持最大間距）。

（2）將點(diǎn)燃的香垂直立于橡皮泥上。

（3）將剪切過的泡沫板迅速蓋住水槽，并用膠帶將泡沫板與水槽頂端玻璃進(jìn)行密封。

Ⅱ.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并畫出玻璃缸中大氣的垂直和水平運(yùn)動情況。

Ⅲ.C、D兩處氣壓不同的情況下，完成以下問題。

（1）大氣如何水平運(yùn)動（? ? ? ? ?壓流向? ? ? ? ?壓）？（高、低）

（2）A、B兩處的氣壓如何變化？

（3）A、B間的大氣如何水平運(yùn)動？

設(shè)計意圖：讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作，通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生對抽象的概念獲得更清晰直觀的理解。

模型建構(gòu)

活動四：熱力環(huán)流

依據(jù)圖4，歸納總結(jié)：（1）規(guī)律1：垂直方向上，海拔越高，氣壓越低。

（2）規(guī)律2：高空氣壓狀況與近地面相? ? ? ? ?（同/反）。（反）

（3）規(guī)律3：水平方向，大氣從? ? ? ? 壓流向? ? ? ? 壓。（高、低）

（4）結(jié)論 ：大氣運(yùn)動的根本原因是不同地方? ? ? ?。（冷熱不均）

判斷：A、B、C、D四處，氣壓從高到底如何排序？

思考：等壓面會發(fā)生如何變化？有何規(guī)律？

（5）結(jié)論：等壓面/線彎曲，凸高則? ? ? ? ? ? ，凸低則? ? ? ? ? ? ?。（高、低）

設(shè)計意圖：運(yùn)用示意圖描述熱力環(huán)流的形成過程，理解熱力環(huán)流形成的根本原因，同時通過歸納總結(jié)和思考判斷，幫助學(xué)生整體把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，提高學(xué)生的綜合分析能力。

歸納提升

活動五：繪圖判斷，學(xué)以致用

Ⅰ.觀察圖5，根據(jù)等壓面的彎曲規(guī)律完成以下各題。

（1）標(biāo)注甲、乙、丙、丁四處氣壓狀況（高壓或低壓）。

（2）畫出大氣的水平運(yùn)動。

（3）標(biāo)注甲、乙兩處冷熱狀況。

（4）畫出大氣的垂直運(yùn)動。

Ⅱ.方法指導(dǎo)。

（1）根據(jù)等壓面彎曲規(guī)律判斷高空氣壓高低。

（2）根據(jù)“高空與近地面氣壓狀況相反”確定近地面氣壓。

（3）根據(jù)氣壓判斷大氣水平運(yùn)動。

（4）根據(jù)近地面氣壓判斷近地面冷熱狀況。

（5）根據(jù)冷熱狀況判斷大氣垂直運(yùn)動。

設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生讀圖析圖和綜合分析問題的能力，并適時進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)，做到學(xué)以致用。

拓展探究

活動六：分組合作，探究不同時空尺度的熱力環(huán)流現(xiàn)象

分組合作活動1：微尺度——“切洋蔥不流淚”

依據(jù)圖6畫出熱力環(huán)流圖，并以此解釋為什么“點(diǎn)蠟燭”可以讓人不流淚。（注意：作圖時，微尺度“熱力環(huán)流”的高度要恰當(dāng)，不過高）

分組合作活動2：小尺度——“室內(nèi)風(fēng)”

依據(jù)圖7，選擇合適的位置安裝制冷用空調(diào)和取暖用暖氣，并畫出熱力環(huán)流示意圖來解釋為何如此安裝。

分組合作活動3：中尺度——“城郊風(fēng)”

蘇州市氣象局在2016年12月發(fā)表的“蘇州城市熱島對污染擴(kuò)散的影響”一文中展示了以下兩幅圖。依據(jù)圖8畫出熱力環(huán)流示意圖，并解釋原因。

圖8左圖：蘇州城市熱島影響的地面均溫，數(shù)值越高，溫度越高。（中間為市區(qū)，下同）

圖8右圖：蘇州城市熱島對PM2.5等濃度的影響，數(shù)值越大，濃度增加越大。數(shù)值為負(fù)，表示濃度減小。

分組合作活動4：大尺度——“海陸風(fēng)—東亞季風(fēng)”

（1）請依據(jù)圖9畫出熱力環(huán)流（海陸風(fēng)）示意圖。

（2）根據(jù)南京市氣象資料（表1），解釋南京市季風(fēng)氣候的成因。

[南京市某年6月風(fēng)向統(tǒng)計（單位：天） 東南風(fēng)? 15 東風(fēng)? 7 西南風(fēng)? 3 西風(fēng)? 2 北風(fēng)? 1 南風(fēng)? 1 西北風(fēng)? 1 南京市某年12月風(fēng)向統(tǒng)計（單位：天） 西北風(fēng)-15 東北風(fēng)-6 北風(fēng)-3 西風(fēng)-3 東風(fēng)-2 西南風(fēng)-1 東南風(fēng)-1 ][表1 南京市氣象資料]

課后探究

巴山夜雨——“山谷風(fēng)”

“君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。”這些詩句不但是言情佳句，還揭示一種天氣現(xiàn)象。“巴山夜雨”其實(shí)是泛指多夜雨的我國西南山地（包括四川盆地地區(qū)），這些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。

課后作業(yè)：課后搜集資料，嘗試運(yùn)用熱力環(huán)流原理，利用圖10繪制山谷風(fēng)示意圖，并解釋“巴山夜雨”現(xiàn)象的成因。

設(shè)計意圖：充分聯(lián)系生活中的現(xiàn)象、利用生活中的經(jīng)驗(yàn)，并以鄉(xiāng)土地理為載體，通過直觀的材料顯示，將枯燥的理論轉(zhuǎn)化為鮮活的生活場景。幫助學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的地理知識，理解生活中的地理現(xiàn)象，分析生活中的地理問題，同時培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科思維及探究精神。