深圳市翠園中學(xué)(518003) 王 娜 珠海市金海岸中學(xué)(511041) 黃東鋒
熱力環(huán)流是普通高中地理教材(中圖版)必修1第二章第一節(jié)大氣運動中的重要、基礎(chǔ)的內(nèi)容。這一節(jié)分為三部分,即大氣的受熱過程、大氣運動、幾種重要的天氣系統(tǒng),這三部分內(nèi)容聯(lián)系緊密,環(huán)環(huán)相扣,其中大氣運動起到承上啟下的作用。熱力環(huán)流作為最簡單的大氣運動形式,是理解大氣水平運動、氣壓帶、風(fēng)帶的形成及幾種重要天氣系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
圖1 熱力環(huán)流示意圖
圖2 熱力環(huán)流的形成過程
1.在同一經(jīng)緯度,高處不勝寒的原因是( )
A.氣壓低 B.空氣稀薄
C.到達的太陽輻射少 D.到達的地面輻射少
2.霜凍為什么多出現(xiàn)在秋冬季節(jié)晴天的夜里?
【設(shè)計意圖】對學(xué)生課后作業(yè)中出現(xiàn)較多問題的兩個題目進行講評,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答,以達到復(fù)習(xí)鞏固上節(jié)課所學(xué)知識的目的。
1.夏天走過開著空調(diào)的教室門口,會感受到冷氣撲面而來;打開冰箱的門,也會感覺到冷氣流出來。為什么空氣會流動?為什么有時我們感覺空氣總是從冷的地方流到熱的地方呢?
2.白天在海邊散步時,發(fā)現(xiàn)風(fēng)速比別的地方大,而且風(fēng)是從海上吹過來的,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是什么呢?大氣運動的根本原因是什么呢?
【設(shè)計意圖】通過創(chuàng)設(shè)問題情境,把將要學(xué)習(xí)的知識和學(xué)生的生活經(jīng)驗結(jié)合起來,讓他們感覺到所學(xué)的知識是有用的,激起學(xué)生的好奇心和求知欲。
1.知識鋪墊
學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時需要正確處理好以下幾個關(guān)系(用簡單的板畫把相關(guān)內(nèi)容畫出):(1)氣溫的高低與空氣垂直運動的關(guān)系?(2)空氣垂直運動與空氣密度的關(guān)系?(3)空氣密度與氣壓的關(guān)系?(4)氣壓分布與空氣水平運動的關(guān)系?
同時,應(yīng)進一步明確氣壓的高低只能在同一高度進行比較;垂直方向上,氣壓總是隨高度的增加而降低,即任何一個地方的氣壓都是下高上低。
【設(shè)計意圖】熱力環(huán)流這部分內(nèi)容比較抽象,講述之前啟發(fā)學(xué)生探究并回答以上一些問題,然后再講解熱力環(huán)流的形成過程,逐步引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)的最佳狀態(tài),也為下面內(nèi)容的學(xué)習(xí)做好知識鋪墊。
2.過程探索
(1)假設(shè)A、B、C三地受熱均勻,等壓面應(yīng)該是怎樣的形狀?與等高面有什么關(guān)系?大氣有沒有運動呢?(如圖3所示)
圖3 受熱均勻時的等壓面及空氣運動情況
(2)假設(shè)A、B、C三地受熱不均勻(A地受熱,B、C兩地冷卻)對空氣運動有何影響呢?A地空氣上升,將會使其近地面、高空的空氣密度、氣壓發(fā)生什么變化? B、C兩地空氣下沉,又會使其近地面、高空的空氣密度、氣壓發(fā)生什么變化?
有前面的知識做鋪墊, A、B、C三地空氣運動情況及近地面與高空氣壓值的高低變化這部分內(nèi)容同學(xué)們就比較容易理解。但是怎樣比較氣壓的高低是一個難點,在這里主要抓住在同一水平面上和垂直面上進行氣壓的比較(如圖4所示)。
圖4 受熱不均時的空氣垂直運動情況
(3)這樣,等壓面還是水平的嗎?如果不是,該如何彎曲呢?
這部分是教學(xué)的難點,可以采用輔助線法幫助學(xué)生理解。作輔助等高面比較同一等高面上的氣壓值,然后再找到氣壓值相等的點,將之連接成彎曲的等壓面。
(4)近地面和高空同一水平面上氣壓產(chǎn)生了差異,那么空氣在水平方向上會如何運動呢?(如圖5所示)
圖5 受熱不均時的等壓面彎曲情況和空氣運動情況
【設(shè)計意圖】通過分析后,引導(dǎo)學(xué)生畫出熱力環(huán)流的形成過程和等壓面的彎曲示意圖。這部分內(nèi)容要充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢,逐步突破難點。此外還注意引導(dǎo)學(xué)生自主探究,培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題的能力和空間思維能力。
3.總結(jié)歸納
(1)請一位學(xué)生在黑板上畫熱力環(huán)流示意圖,并描述其過程,回答老師提出的問題,且讓其他學(xué)生點評。
(2)總結(jié)畫熱力環(huán)流的一般方法。標出地表冷、熱的情況;畫出空氣垂直運動的方向;標出同一水平面的高低壓;標出空氣的水平運動。
【設(shè)計意圖】指導(dǎo)學(xué)生畫圖,描述熱力環(huán)流的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生的繪圖技能和總結(jié)地理規(guī)律的能力。在此基礎(chǔ)上,總結(jié)畫熱力環(huán)流的一般方法。
案例分析1:海陸風(fēng)
白天在太陽的照射下,陸地增溫快,海上增溫慢;夜間陸地降溫快,海上降溫慢。海陸風(fēng)是海陸間晝夜溫差引起的熱力環(huán)流。根據(jù)熱力環(huán)流的原理,在圖6所示的圖中用箭頭標出大氣運動方向。
圖6 海陸風(fēng)
案例分析2: 山谷風(fēng)
白天,山坡上的空氣增溫強烈,于是暖空氣沿坡爬升,形成谷風(fēng);夜間因山坡空氣迅速冷卻,密度增大,沿坡下滑,流入谷底,形成山風(fēng)。在圖7所示的圖中用箭頭標出大氣運動方向。
圖7 山谷風(fēng)
引入李商隱《夜雨寄北》:“君問歸期未有期,巴山夜雨漲秋池。何當共剪西窗燭,卻話巴山夜雨時。” 引導(dǎo)學(xué)生探究巴山夜雨的成因,培養(yǎng)學(xué)生用上述原理解釋地理現(xiàn)象的能力,增強地理教學(xué)的趣味性。
案例分析3:城市風(fēng)
城市與郊區(qū)相比,近地面氣溫、氣壓有什么差異?在圖8中畫出大氣的流動方向,并分析城市風(fēng)形成的原因。
圖8 城市風(fēng)
【設(shè)計意圖】這部分內(nèi)容采用小組合作討論,自主探究的學(xué)習(xí)方式,加深對其所學(xué)知識的理解,培養(yǎng)學(xué)生自主分析問題能力和小組合作的精神。同時把所學(xué)的知識用在解釋實際的問題和現(xiàn)象當中,達到學(xué)以致用的目的,提高學(xué)生對地理學(xué)習(xí)的興趣。
1.圖9中A至E點,氣壓最高的是_______,氣壓最低的是_______。
2.甲、乙兩地受熱的是______,空氣_______; 冷卻的是_______,空氣_______。
3.用箭頭在圖中畫出熱力環(huán)流。
【設(shè)計意圖】針對本節(jié)課的教學(xué)難點,選擇本題作為等壓面的拓展題目,安排在等壓面彎曲變化這部分內(nèi)容的講述過程之中。
圖9 等高面與等壓面關(guān)系示意圖