《大氣的水平運動——風(fēng)》教案

葉璐

（福建師范大學(xué)，福建福州 150007）

一、教材版本

本節(jié)內(nèi)容選自“人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書地理必修一第二章第一節(jié)”。

二、教材分析

課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)的教學(xué)要求是：運用示意圖等，說明大氣受熱過程，“大氣的水平運動”這一節(jié)與學(xué)生要會理論聯(lián)系實際，促進(jìn)對“風(fēng)的形成”的理解，要學(xué)會在等壓線圖上判斷某一地的風(fēng)向，教材要求在指導(dǎo)學(xué)生繪制示意圖的過程中要讓學(xué)生學(xué)會分析風(fēng)的形成過程，培養(yǎng)學(xué)生繪圖并能夠解釋原理的地理技能。

三、學(xué)情分析

學(xué)生已對熱力環(huán)流有了一定了解，掌握了一定的大氣運動過程的判定技能和方法，為本節(jié)的學(xué)習(xí)提供了認(rèn)知基礎(chǔ)。

四、地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)

（一）人地協(xié)調(diào)觀

在學(xué)習(xí)過程中讓學(xué)生了解到風(fēng)作為一種自然現(xiàn)象對人類生產(chǎn)與生活的影響，培養(yǎng)學(xué)生人與自然和諧發(fā)展的人地協(xié)調(diào)觀。

（二）綜合思維

通過本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)學(xué)生可以在讀圖、析圖的過程中培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維，從多種角度思考風(fēng)形成過程中的受力情況。

（三）區(qū)域認(rèn)知

通過本節(jié)的學(xué)習(xí)同學(xué)們能夠從區(qū)域（高空、近地面）角度思考風(fēng)形成過程中的受力情況，用區(qū)域的方式認(rèn)識風(fēng)的形成過程。

（四）地理實踐力

通過運用等壓線分布圖，判斷風(fēng)力并進(jìn)行分析，學(xué)生利用知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生地理實踐能力。對理想狀態(tài)、高空、近地面三種狀態(tài)下風(fēng)的受力情況進(jìn)行作圖，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中培養(yǎng)作圖、制圖的實踐能力。

五、教學(xué)重難點

（一）教學(xué)重點

1.水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力的特點及對風(fēng)向和風(fēng)力的影響。

2.判斷并繪制高空和近地面風(fēng)力和風(fēng)向。

（二）教學(xué)難點

判斷并繪制高空近地面風(fēng)力和風(fēng)向。

六、教學(xué)過程：

（一）導(dǎo)入新課

展示一段放風(fēng)箏的動畫。

提出問題：放風(fēng)箏是中國民間的傳統(tǒng)游戲之一，想必同學(xué)們在春天到來的時候都去放過風(fēng)箏，愉悅身心，在我們放風(fēng)箏的過程中，大家都希望將風(fēng)箏放得又高又遠(yuǎn)，我們怎樣才能使風(fēng)箏又高又遠(yuǎn)，需要怎樣的條件呢

學(xué)生：回想放風(fēng)箏的場景，思考如何才能讓風(fēng)箏又高又遠(yuǎn)，并對放風(fēng)箏的技巧進(jìn)行描述。

學(xué)生一：放風(fēng)箏的時候要跑得快，這樣風(fēng)才大，會將風(fēng)箏吹得更高。

學(xué)生二：放風(fēng)箏要逆著風(fēng)跑才能將風(fēng)箏吹起來。

設(shè)計意圖：以生活實例引出課題，吸引學(xué)生注意力，引發(fā)學(xué)生興趣，活躍課堂氣氛。

（二）回顧上節(jié)內(nèi)容

提出問題：我們上節(jié)課已經(jīng)學(xué)習(xí)了熱力環(huán)流，熱力環(huán)流是大氣運動最簡單的形式，根據(jù)示意圖再回顧一下熱力環(huán)流形成過程，并結(jié)合課本思考哪一條線代表的是風(fēng)呢？

總結(jié)：風(fēng)是大氣的水平運動，所以在熱力環(huán)流圖中，水平方向的兩條綠色箭頭就代表的是風(fēng)。

設(shè)計意圖：復(fù)習(xí)上節(jié)課知識點不僅有利于學(xué)生鞏固以前學(xué)過的知識也能為本節(jié)課的內(nèi)容做好鋪墊。在學(xué)生們思考的同時板書，有利于提高課堂效率。

提出問題：結(jié)合課本，運用上節(jié)課所學(xué)習(xí)的熱力環(huán)流原理，思考風(fēng)是怎樣形成的？描述風(fēng)的形成過程。形成風(fēng)的直接原因是什么？

總結(jié)：大氣受熱或冷卻造成氣流的上升或下沉產(chǎn)生同一水平面上氣壓的差異形成大氣的水平運動——風(fēng)。

自主學(xué)習(xí)：風(fēng)是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上，使地表溫度升高，地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升，而受冷的地區(qū)空氣收縮下沉，造成大氣的垂直運動，大氣的垂直運動使大氣在同一個水平面上產(chǎn)生了氣壓的差異，形成了氣壓梯度，產(chǎn)生了水平氣壓梯度力，水平氣壓梯度力使大氣從高壓區(qū)流向了低壓區(qū)，從而形成了大氣水平方向的流動，也就是風(fēng)的形成。水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因。

設(shè)計意圖：提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，動畫展示和板畫能讓學(xué)生更加生動形象地了解知識。

合作探究一：結(jié)合課本材料，分小組合作思考，什么是氣壓梯度？什么是水平氣壓梯度力？水平氣壓梯度力與等壓線有怎樣的關(guān)系？判斷風(fēng)力和風(fēng)速又有怎樣的影響？

總結(jié)：水平面上存在著氣壓梯度，就產(chǎn)生了促使大氣由高壓區(qū)流向低壓區(qū)的力，稱為水平氣壓梯度力。等壓線的疏密反映水平氣壓梯度力的大?。▋蓷l等壓線之間間距越大，等壓線越稀疏，則水平氣壓梯度力越小，反之水平氣壓梯度力越大）進(jìn)而決定風(fēng)力的大小，等壓線密集—水平氣壓梯度力大—風(fēng)力大，等壓線稀疏—水平氣壓梯度力小—風(fēng)力小。水平氣壓梯度力的方向就是風(fēng)的方向。

練習(xí)：找一點作出水平氣壓梯度力

圖1

展示：水平氣壓梯度力的作圖，畫出過這一點的切線，可以做一條不在等壓線上走勢相同的輔助線，根據(jù)切線畫過這一點的垂線，由高壓指向低壓，就是水平氣壓梯度力。

學(xué)生：在同一個平面上，水平氣壓梯度力越大風(fēng)力越大，水平氣壓梯度力的方向決定了風(fēng)的方向。

學(xué)生：在老師講解繪圖過程中一起練習(xí)繪圖。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生更加直觀地了解知識間的聯(lián)系，形成整體的知識結(jié)構(gòu)。

過渡：水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因，但是卻不是風(fēng)形成的唯一因素，結(jié)合課本思考，除了水平氣壓梯度力，風(fēng)還會受哪幾個力的作用？這些力對風(fēng)力和風(fēng)向又有怎樣的影響？

展示：地轉(zhuǎn)偏向力示意圖。

圖2

提問：什么是地轉(zhuǎn)偏向力？

學(xué)生：閱讀課本回答地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力。

學(xué)生：閱讀課本資料，得出由于地球自轉(zhuǎn)，在地球上作水平運動的物體，其方向會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致物體水平尋東方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力叫做地轉(zhuǎn)偏向力。地轉(zhuǎn)偏向力導(dǎo)致北半球的風(fēng)向右轉(zhuǎn)，南半球的風(fēng)向左轉(zhuǎn)，赤道上的風(fēng)不偏轉(zhuǎn)。

學(xué)生：地轉(zhuǎn)偏向力會改變風(fēng)向，但是不會改變風(fēng)的大小。

設(shè)計意圖：小組討論的教學(xué)方式體現(xiàn)了以學(xué)生為主體“新課標(biāo)”的教學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生們的團(tuán)隊合作能力，合作學(xué)習(xí)。

過渡：水平氣壓梯度力既能改變風(fēng)速也能改變風(fēng)向，地轉(zhuǎn)偏向力只能改變風(fēng)向不能改變風(fēng)的大小，那么什么叫摩擦力呢？摩擦力的方向是怎樣的？它會改變風(fēng)的大小嗎？會改變風(fēng)的方向嗎？

學(xué)生：阻礙物體前進(jìn)，與物體運動方向相反的力。摩擦力會改變風(fēng)的大小也會影響風(fēng)的方向。

總結(jié)：摩擦力的方向與風(fēng)的方向相反，摩擦力的大小與地面的粗糙程度有關(guān)。所以摩擦力既能改變風(fēng)速也能改變風(fēng)向。

設(shè)計意圖：在學(xué)生小組討論的過程中培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力，在作圖中，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生繪圖的地理實踐力。

過渡：我們知道，水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因，而地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力也是形成風(fēng)的因素，那么這幾個力是如何作用形成風(fēng)的呢？

合作探究二：理想狀態(tài)下風(fēng)的形成。

提問：理想狀態(tài)下，風(fēng)的形成受什么力的作用？如何在等壓線上作出風(fēng)向？

圖3

過渡：在理想狀態(tài)下，風(fēng)的形成只與水平氣壓梯度力有關(guān)，水平氣壓梯度力的方向與風(fēng)向一致，水平氣壓梯度力越大，風(fēng)力也就越大，但是在現(xiàn)實的世界中這種理想的狀態(tài)肯定是不存在的，實際上，風(fēng)的形成還會受地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的影響，那么在高空狀態(tài)下風(fēng)的形成過程是怎樣的呢？

學(xué)生小組討論并得出結(jié)論。

學(xué)生：理想狀態(tài)下，風(fēng)的形成只受水平氣壓梯度力的作用。風(fēng)向與水平氣壓梯度力的方向一致，與等壓線垂直。

活動探究三：高空狀態(tài)下的風(fēng)。

問題：高空狀態(tài)下，風(fēng)的形成受哪些力的作用？作出風(fēng)的受力圖（以北半球為例）。

圖4

學(xué)生小組討論，嘗試畫出風(fēng)的受力情況圖。

學(xué)生：高空中風(fēng)的形成受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三種力共同作用。

設(shè)計意圖：通過理想狀態(tài)下風(fēng)的形成再到高空狀態(tài)下風(fēng)的受力過程最后到近地面風(fēng)的受力過程難度層層遞進(jìn)，符合中學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平，能讓學(xué)生更好地掌握三種不同情況下風(fēng)的形成條件。

過渡：在高空中，最開始的風(fēng)是受水平氣壓梯度力的影響由高壓指向低壓，但是由于受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用，北半球向右偏最終與水平氣壓梯度力垂直，與水平等壓線平行，所以高空的風(fēng)受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用下形成的。那么近地面的風(fēng)又是怎么形成的？

學(xué)生小組討論，并嘗試作出風(fēng)的受力情況圖。

活動探究四：近地面狀態(tài)下的風(fēng)

圖5

問題：近地面的風(fēng)是如何形成的？它受哪些力的共同作用？作出近地面的風(fēng)的受力圖（以北半球為例）。

學(xué)生：近地面的風(fēng)受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用形成的，所作風(fēng)向與等壓線斜相交。

總結(jié)：近地面的風(fēng)是水平氣壓梯度力，地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力三個力共同作用形成的。風(fēng)向與等壓線斜相交。

（三）課堂總結(jié)

風(fēng)的形成受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力三個力作用，水平氣壓梯度力決定風(fēng)向和風(fēng)速，風(fēng)從高壓吹向低壓。水平氣壓梯度力越大風(fēng)力越大。地轉(zhuǎn)偏向力，只影響風(fēng)向不影響風(fēng)速。緯度越高地轉(zhuǎn)偏向力越大。摩擦力，只影響風(fēng)速，不影響風(fēng)向。下墊面越粗糙，摩擦力越大，風(fēng)力就小。海平面的摩擦力就小。

在理想狀態(tài)下，風(fēng)的形成只與水平氣壓梯度力有關(guān)，在高空風(fēng)向受到水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的共同作用，風(fēng)向最終和等壓線平行，在近地面，風(fēng)向受到水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力三個力共同作用，風(fēng)向與等壓線斜相交。

學(xué)生：認(rèn)真復(fù)習(xí)鞏固，并做好相應(yīng)的筆記。

設(shè)計意圖：有利于加深學(xué)生對知識的理解和記憶，使知識系統(tǒng)化。

（四）課堂練習(xí)

判斷活動：探究甲乙兩處水平氣壓梯度大小，并作出風(fēng)向。

圖6

學(xué)生認(rèn)真讀題，比較甲乙兩處水平氣壓梯度力大小并作出甲乙兩處風(fēng)向。

學(xué)生：甲處氣壓梯度力大于乙處。

學(xué)生：作圖略。

總結(jié)：作甲乙兩處的切線，過切線作水平氣壓梯度力即垂直于切線，并由高壓指向低壓，由于受地轉(zhuǎn)偏向力影響，北半球風(fēng)向向右偏，最后再畫出摩擦力，作出風(fēng)向與等壓線斜相交。

設(shè)計意圖：既可以得到課堂反饋，也可以活躍課堂氣氛。

（五）課后作業(yè)布置

1.完成練習(xí)冊“風(fēng)”的相關(guān)內(nèi)容。

2.復(fù)習(xí)鞏固今天所學(xué)的內(nèi)容。

設(shè)計意圖：有效的引導(dǎo)復(fù)習(xí)，加深鞏固學(xué)生對知識的認(rèn)識，并在之后批改中得到反饋。

教學(xué)反思：

本節(jié)課的重點知識是風(fēng)向的判斷，難點是風(fēng)在高空和近地面形成的過程，以及在不同力的作用下風(fēng)向與等壓線的關(guān)系，在授課中，利用多媒體設(shè)備動畫展示風(fēng)的形成過程能收到很好的教學(xué)效果，但是在高空和近地面判斷繪制風(fēng)向時，學(xué)生的抽象思維會有所欠缺，需要一定的時間去轉(zhuǎn)變思維方式。