氣旋和反氣旋簡易演示教具的制作

●廣東省佛山市順德區(qū)第一中學(xué) 黃 彧

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》的課程目標(biāo)之一是學(xué)生能夠運用所學(xué)知識和地理工具,在室內(nèi)、野外和社會的真實環(huán)境下,通過考察、實驗、調(diào)查等方式獲取地理信息,探索和嘗試解決實際問題,具備活動策劃、實施等行動能力。高中地理原理眾多,且大多比較抽象,導(dǎo)致學(xué)生難以理解,尤其是自然地理部分。所以,在課堂教學(xué)過程中,教師可制作一些簡易的教具,將抽象復(fù)雜的原理和規(guī)律變得形象直觀,并讓學(xué)生親身體驗和參與。氣旋、反氣旋是中學(xué)地理教學(xué)的難點,為了幫助學(xué)生直觀、形象地理解氣旋、反氣旋的形成過程,教師可制作簡易教具,用以演示上述過程。筆者在本文主要闡述該教具的制作背景、過程、作用及創(chuàng)新點。

一、氣旋和反氣旋演示教具的制作背景

地理教具是高中地理教學(xué)中重要的輔助工具,在制作時,教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)情,把抽象、空洞的原理抽象為具體的文字或插圖,化難為易,化繁為簡。制作的地理教具有利于再現(xiàn)真實情境或模擬現(xiàn)象,方便學(xué)生在觀察使用教具的過程中領(lǐng)悟地理原理和規(guī)律,在領(lǐng)悟中更深刻和長久記憶所學(xué)知識;有利于教師創(chuàng)設(shè)出多種問題情境,引導(dǎo)學(xué)生在觀察和使用中去發(fā)現(xiàn)、猜想、歸納所學(xué)原理和規(guī)律并得出結(jié)論,能培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力和自我探究能力,能激發(fā)學(xué)生興趣,增強(qiáng)學(xué)好地理的信心;有利于延展時間的長度、空間的廣度、知識的厚度;有利于引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和交流,將提出的問題逐漸引向深入,主動去發(fā)現(xiàn)地理規(guī)律和現(xiàn)象,完善自己的地理認(rèn)知,實現(xiàn)更好的意義建構(gòu)。

低壓(氣旋)、高壓(反氣旋)是高中地理的重點也是難點。氣旋、反氣旋結(jié)構(gòu)的形成涉及“三力”(水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力),抽象,難以理解。所以,筆者在教學(xué)中自制教具學(xué)習(xí)扇,幫助學(xué)生直觀地理解這三個力之間的關(guān)系以及地轉(zhuǎn)偏向力在南北半球的不同方向?qū)庑?、反氣旋氣流旋轉(zhuǎn)方向的不同影響,從而突破重點、化解難點。

二、氣旋和反氣旋演示教具的制作材料準(zhǔn)備

A4紙多張、紅色中性筆一支、直尺、糨糊或膠水、小夾子若干。紙張軟硬、厚薄要適中,太薄和太軟都不適合制作。

三、氣旋和反氣旋演示教具的制作過程及作用

下面用圖示的方法講解制作過程及作用。

1.在A4紙上畫北半球平行等壓線和風(fēng)向關(guān)系圖,箭頭表示風(fēng)向。由高壓的等壓線吹向低壓的等壓線,按道理應(yīng)該是風(fēng)向垂直于等壓線,由高壓吹向低壓,但在近地面,風(fēng)向除受水平氣壓梯度力的影響外,還受地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力的共同影響,使得風(fēng)向與等壓線斜交,在北半球風(fēng)向右偏(圖1)。風(fēng)向與等壓線的夾角30°—45°。圖1可演示北半球在等壓線平行的情況下風(fēng)向發(fā)生了右偏且風(fēng)向與風(fēng)向平行,并走直線。

圖1

2.A4紙的背面畫南半球近地面平行等壓線和風(fēng)向的關(guān)系圖,風(fēng)向左偏(圖2)。畫的時候也要注意等壓線間隔相等,同時風(fēng)向線條也要間隔相等。圖2可演示南半球在等壓線平行的情況下風(fēng)向發(fā)生了左偏且風(fēng)向與風(fēng)向平行,并走直線。

圖2

3.將多張A4紙張相粘連,畫好圖后再折疊(圖3),折疊時要注意兩條折痕之間的寬度,太寬太窄都不適宜,約1.8—2厘米寬為宜。

圖3

4.扇子一端展開,中心為高氣壓,反映北半球反氣旋結(jié)構(gòu)。中心是高氣壓,氣流從中心向外流動,呈順時針方向旋轉(zhuǎn)。繼續(xù)展開則成為圓形扇面,展示北半球反氣旋結(jié)構(gòu)(圖4和圖5),展開后為了保持扇面圓面,要用夾子夾住扇面外緣的兩端,這樣便于穩(wěn)定觀察。

圖4

圖5

5.扇子另外一端展開,成為北半球氣旋結(jié)構(gòu),中心成為低氣壓,氣流從外向內(nèi)輻合,呈逆時針運動狀態(tài)。同樣,扇子可展開成圓面,從而展示北半球氣旋結(jié)構(gòu)(圖6)。無論是北半球的氣旋還是南半球的氣旋展示,由于箭頭都是朝內(nèi)的,紙張的折疊緊密,容易把箭頭夾住而看不到。這時可以把扇子展開后成為一個環(huán),中心成為一個空洞,這樣箭頭就可以顯示出來了?；蛘咴谥暗诙街谱鞯幕A(chǔ)上,把箭頭畫粗一些。同樣的原理,用扇子的另外一面可展示南半球的氣旋與反氣旋結(jié)構(gòu)(圖7和圖8)。

圖6

圖7

圖8

相對來說,反氣旋的展示更清楚一些,因為箭頭朝外,不會像在中心一樣被折紙夾住。

為更好地發(fā)揮學(xué)習(xí)扇明理探真的作用,可對其進(jìn)行深加工。操作如下:把扇子的兩端粘在木條上,就像真正的扇子,只是兩端都不固定,以便活動。這樣兩端可以在內(nèi)沿靠近,成為圓心,也可以展開后在外沿靠近,也可在兩端安裝上伸縮彈簧,相應(yīng)地固定金屬線框,使得扇子展開后也保持平面,方便操作。

學(xué)習(xí)扇很直觀地演示了當(dāng)?shù)葔壕€彎曲的情況下,風(fēng)向相應(yīng)彎曲的各種狀況。如北半球風(fēng)向是向右偏的,當(dāng)?shù)葔壕€平行的時候,很好理解;但是在氣旋狀態(tài)下,看起來好像風(fēng)向是向左偏轉(zhuǎn),實際上是在氣壓梯度力方向上右偏。這通過學(xué)習(xí)扇很容易演示出來。

四、氣旋和反氣旋演示教具的制作創(chuàng)新點

地理學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的自然學(xué)科,隨著課程改革不斷深入和地理核心素養(yǎng)的落地,對學(xué)生地理實踐力的要求也越來越高。學(xué)習(xí)扇的制作是一個創(chuàng)新,突破了文字抽象、插圖靜態(tài)的局限,生動地演示出氣旋、反氣旋結(jié)構(gòu)形成的動態(tài)過程,恰到好處地展示出其特有的氣流現(xiàn)象。關(guān)于學(xué)習(xí)扇的制作,材料隨處可尋,且用材不多,制作成本低廉,能在一定程度上解決學(xué)校教育經(jīng)費不足的問題,同時又不乏創(chuàng)意。學(xué)習(xí)扇形象直觀,容易操作,在課堂教學(xué)中,能有效激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動其主動求知、參與學(xué)習(xí)過程的積極性。在演示的過程中,學(xué)生動眼、動腦、動情、啟思,在愉悅的學(xué)習(xí)情意中,加深了對知識的理解和記憶,效果事半功倍。

五、結(jié)語

現(xiàn)代教育技術(shù)條件有助于學(xué)生獲取地理知識,但這些“現(xiàn)代化”不能全面代替教學(xué)需要的教具。這時所謂傳統(tǒng)、“老土”的辦法便可派上大用場。教師可以和學(xué)生一起制作,并讓學(xué)生協(xié)助演示,讓學(xué)生有參與感,最后也就有獲得感,從而進(jìn)入“在玩中學(xué),在學(xué)中玩”的學(xué)習(xí)境界,在不知不覺中獲得了新知。此外,還得到了如何創(chuàng)新的啟示,為培養(yǎng)創(chuàng)新能力添磚加瓦。