资源简介

新课标理念下的地理教学模式新探
——谈《热力环流》教学设计
江苏邳州市第三中学 李玉红
摘要:中学地理教学的文科化不利于概念的形成和规律的推导，针对热力环流涉及复杂的物理知识，我根据新课标要求需要，探究用理科的教学模式进行多元化地理教学，收到了良好的教学效果。具体做法是：先通过实验探究得出热力环流原理,再引导学生利用热力环流原理解决相关问题,最后让学生参与一定的社会实践活动。
关键词:课标要求 教学模式 热力环流 实验探究 多元化教学 生活实践
长期以来人们总把中学地理当作文科对待，然而，新课标规定“通过比较、抽象、概括等思维过程，形成地理概念，进而理解地理事物分布和发展变化的基本规律。”这就要求教师要用理科的思维方式和处理问题的方法等多元化教学手段进行地理教学，下面就《热力环流》谈谈地理教学的新模式。
鲁教版高中地里中的大气运动、气压带、风带等，它们的基本原理都是热力环流。热力环流就是高中地理教学的重点和难点，同时它也是高考的热点，因此，探究热力环流原理就成了教学的关键。
热力环流的原理涉及物理学中的“比热容”、“热膨胀”、“物体浮沉”、“压强”和“对流”等知识，而“热膨胀”、“对流”属于小学《自然科学》，中学物理里根本没有提及，初中物理中的物体浮沉、压强和比热容等都没有涉及“对流”问题，也就是说学生学习热力环流并没有系统的知识准备，教师若仅用文科的教学模式照本宣科，学生是很难理解和接受的，因此，教师应该通过理科思维方式和实验方法，组织学生进行实验探究，形成热力环流规律。学生经过自主探究得到的规律，记忆深刻、理解透彻、分析清楚、应用自如。
一、实验探究热力环流原理　　　　　新课标要求“尝试从学习和生活中发现地理问题，提出探究思路，搜集相关信息，”形成规律或原理。
1.实验探究
教师设疑：通过“大漠孤烟直”设问：烟是否总是直的？引出风。“无论是西北风还是东南风”烟是否都是向上的？设疑：烟能否向下？
实验活动：将几支点燃的蚊香从通电的电炉下方外侧适当位置A处如图1所示，沿着烟雾飘动方向移动蚊香，先向内靠近电炉，再向上移至B处，当蚊香在电炉上方外侧一定高度时，蚊香烟向外侧飘动移至C处，如果调整好一定的距离D处，还会发现蚊香烟向下飘动，继续靠近电炉移至E处，这就形成一个环形路线。换作另一个侧面会得到同样的结论。
教师引导学生想象电炉周围空气流动的无数环状，类似于竖立条形磁体的磁感线分布图像。并提醒学生在用热力环流来分析和解释相关现象时，最好能找到形成环流的闭合路线。
2.利用图片分析热力环流形成的原因
学生阅读课文，观察图2并思考：下垫面物理性质是否均一？海拔高度与气压大小关系？等压面曲直？教师纠正总结。
教师引导学生想象，若在A处放有电炉，B、C处放有冰块，近地面A的气温高于B、C如图3所示，则A处空气受热体积膨胀密度减小，根据物体浮沉条件，密度小的气体上升，同时由于有空气上升和空气密度减小使A处气压减小，形成低气压区。A′处因为有空气的不断流入，空气密度相对增大，形成相对周围同高度大气层的高气压。B、C两地气温低，上面的空气冷缩下沉，近地面空气密度增大，形成高气压；B′、C′处由于有空气流向B、C使空气数量减少而密度变小，形成相对的低气压区。
教师引导学生思考：A 、A′处的气压高低产生的原因？B、C对应的B′、C′处的气压高低又是怎么产生的？教师强调竖直方向上空气的运动不能用气压高低来解释，应以热胀冷缩和物体浮沉原理来说明。因此，冷热不均是产生热力环流驱动力的根本原因。
让学生相互讨论总结图4在水平方向上
空气的流动：近地面的空气由高气压B、C 处流向低气压A处，上面的空气由高气压A′处流向低气压B′、C′处，这样形成了近地面和上面的反向风，构成了如图5所示的简单热力环流圈。再一次让学生想象在受热处周围空间有无数热力环流圈，类似于直立条形磁体周围的磁感线。
教师引导学生概括总结：下垫面物理性质均匀的等压面分布是水平的，这是一种理想的状态。由于近地面热量差的存在，气温高的地区为低气压，气温低的地区为高气压（暖低压、冷高压），所以近地面的等压面发生弯曲变形。
教师进一步利用多媒体模拟演示等压面弯曲变形过程，让学生结合图5分析等压面凸变与气压高低关系：在同一高度上，等压面向下弯曲的为低气压、向上弯曲的为高气压（下凸为低、上凸为高）；对于上面而言，上面气压的分布与近地面相反，是冷低压暖高压，等压面弯曲同样为下凸为低、上凸为高。
师生共同归纳热力环流规律：
⑴竖直方向近地面热空气上升，上面冷空气下降；
⑵水平方向气体从高气压向低气压流动。
⑶气压分布特点是中央下部近地面受热处低压，周围、上下高低压间隔交替。
⑷等压面弯曲为下凸低、上凸高。
⑸热力环流的驱动力主要是热空气上升，其次是冷空气下降。
二、学生自主活动
新课标要求“尝试运用已获得的地理概念、地理基本原理，对地理事物进行分析，做出判断”。
海陆风的形成
让学生观察图6分析、判断海陆风形成的原因和特点。
具体步骤如下：
⑴比较陆地沙石等与海水的热容量大小；
⑵在太阳辐射的作用下，陆地表面与海洋表面空气温度上升快慢；
⑶竖直方向热冷空气上升或下降；
⑷近地面和上面大气压的高低；
⑸判断白天地面附近水平方向上的海风风向。
反之，推断夜晚近地面水平方向上陆风的风向。
思考：为什么夏天人们多愿到海边游玩。
山谷风的形成
类比海陆风成因，让学生寻找图7山谷风形成原因和规律。思考要点：白天山坡与上面空气温度高低？山坡近地面空气密度变化？教师点拨并提醒学生热空气为什么没有直接竖直上升而是沿着山坡向上形成谷风？夜晚山风又怎么形成的？
教师进一步介绍：白天山坡受热所造成的温差，一般比夜间辐射冷却造成的温差大，故谷风的风速常大于山风。山谷风是山区在晴朗而稳定的天气条件下，常可观测到的现象。在热带和副热带的干季，温带的夏季，山谷风最为明显。在平原与高原相接地区，由于高原边缘地面气温与平原上空同高度上的气温差异，也会出现类似山谷风现象。
三、课外社会实践
新课标要求“运用适当的方法和手段，表达自己学习的体会、看法和成果，并与别人交流。”“运用有关知识和方法，提出解决问题的设想。”
教师介绍夏季白天城市风的形成：当大气环流微弱时，由于城市热岛的存在，引起空气在城市上升，在郊区下沉，在城市与郊区之间形成了小型的热力环境，由此形成的风称为城市风如图8所示。
城市风是由于城市热岛效应和街道狭谷效应共同作用所形成的大城市所特有的风。
学生分组调查、网络搜集并回答下面问题：
⑴城市风对城市环境的影响？
⑵你认为减小城市风应该采取哪些措施？
⑶设想若是深秋夜晚城市风的环流情况又会怎样呢？
⑷什么叫热岛效应？什么叫街道狭谷效应？
运用实验探究和逻辑思维等多元化教学模式进行地理教学，不仅有利于地理规律、原理的推导，也有利于地理概念的形成。学生在经历实验探究和逻辑思维过程中，养成良好的学习方法和习惯，加深对地理规律、原理的理解和认识，增添了利用自然、改造自然的信心和勇气，使人类和环境达到一种可持续发展，构建和谐的人地关系。

展开更多......

收起↑