[摘 要]文章以“大氣熱力環(huán)流”為例,依托博斯騰湖區(qū)域創(chuàng)設(shè)學(xué)術(shù)情境,通過(guò)自主學(xué)習(xí),鋪墊課堂基石;學(xué)法指導(dǎo),修筑課堂階梯;小組合作,塑造課堂臺(tái)地;尺度跨越,打造課堂巔峰等環(huán)節(jié),探索基于深度教學(xué)的高中地理課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)路徑,實(shí)現(xiàn)向深度教學(xué)的進(jìn)階,并在此過(guò)程中將尺度概念、思政教育滲透課堂。
[關(guān)鍵詞]深度教學(xué);博斯騰湖;熱力環(huán)流;地理學(xué)科核心素養(yǎng)
[中圖分類(lèi)號(hào)]" " G633.55" " " " " " [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]" " A" " " " " [文章編號(hào)]" " 1674-6058(2024)16-0082-04
一、深度教學(xué)情境的選擇
情境是課堂教學(xué)的重要載體,承載必備知識(shí),展現(xiàn)關(guān)鍵能力,實(shí)現(xiàn)育人目標(biāo)。地理教學(xué)情境包括生活實(shí)踐情境和學(xué)習(xí)探索情境[1]。生活實(shí)踐情境包括生活情境和生產(chǎn)情境,學(xué)習(xí)探索情境包括學(xué)科情境和學(xué)術(shù)情境。生活情境與學(xué)術(shù)情境相結(jié)合,是自然地理課堂構(gòu)建的常用方法之一。具體的路徑是:觀察生活現(xiàn)象,提出問(wèn)題—結(jié)合地理認(rèn)知,探究問(wèn)題—應(yīng)用地理原理,解決問(wèn)題。本文依托博斯騰湖區(qū)域創(chuàng)設(shè)學(xué)術(shù)情境和生活情境,通過(guò)問(wèn)題鏈的設(shè)計(jì),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作探究大氣熱力環(huán)流的基本原理和常見(jiàn)形式,提升學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng),讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程,厚植家國(guó)情懷。
新疆地處我國(guó)西北,位于歐亞大陸腹地。中學(xué)生赴新疆實(shí)地考察自然地理風(fēng)光和體驗(yàn)新疆人文風(fēng)俗的機(jī)會(huì)較少。通過(guò)課堂教學(xué)介紹新疆的局部地理要素,可幫助學(xué)生感受我國(guó)西北邊陲自然之美、人文之秀,從而培養(yǎng)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知能力和家國(guó)情懷,落實(shí)地理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[2]。博斯騰湖是新疆干旱地區(qū)的明珠,是中國(guó)最大的內(nèi)陸淡水吞吐湖,依托博斯騰湖發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè)是博湖縣產(chǎn)業(yè)升級(jí)的基礎(chǔ),博斯騰湖因此受到廣泛的關(guān)注,探究?jī)r(jià)值高。
二、深度教學(xué)的課程內(nèi)容分析
1.教材內(nèi)容分析。本文選自2019年人教版高中地理必修第一冊(cè)第二章第二節(jié)“大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)”內(nèi)容。熱力環(huán)流是最簡(jiǎn)單的大氣運(yùn)動(dòng)形式之一,是學(xué)生理解小尺度與大尺度大氣運(yùn)動(dòng)的最佳切入口。本節(jié)課源于生活中的地理,和日常生活聯(lián)系緊密。通過(guò)教學(xué)安排,能使學(xué)生完成從地理現(xiàn)象到地理成因的探索,實(shí)現(xiàn)從感性知識(shí)到理性思維的提升。
2.教學(xué)目標(biāo)分析。本節(jié)課除滿(mǎn)足學(xué)生合格性水平要求外,還涉及部分等級(jí)性水平要求,滿(mǎn)足部分綜合思維能力、地理實(shí)踐力較強(qiáng)的學(xué)生對(duì)地理深度學(xué)習(xí)的需求。《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》)對(duì)本課的要求為:“運(yùn)用示意圖等,說(shuō)明大氣受熱過(guò)程與熱力環(huán)流原理,并解釋相關(guān)現(xiàn)象”。根據(jù)《課標(biāo)》內(nèi)容和學(xué)業(yè)質(zhì)量水平的要求,本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)拆分如表1所示。
3.教學(xué)重難點(diǎn)及突破方式。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)主要有兩個(gè):一是氣壓基礎(chǔ)知識(shí),本部分知識(shí)教材未涉及,需要教師進(jìn)行鋪墊和講解;二是熱力環(huán)流的兩種常見(jiàn)形式——湖陸風(fēng)、谷山風(fēng),通過(guò)小組活動(dòng)探究即可得出結(jié)論。本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn):一是熱力環(huán)流的形成過(guò)程是按照一定的順序發(fā)生的,需要運(yùn)用圖文轉(zhuǎn)化法明確熱力環(huán)流的發(fā)生順序;二是某區(qū)域既可能由單一熱力環(huán)流形成,也可能是多種熱力環(huán)流共同作用形成,而多種熱力環(huán)流形式的疊加作用會(huì)增強(qiáng)風(fēng)速。
三、指向深度教學(xué)的過(guò)程——以博斯騰湖區(qū)域?yàn)槔?/p>
設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課主要采用“一案到底”的方法,展現(xiàn)課堂結(jié)構(gòu)的連貫性和縱深性。
環(huán)節(jié)一:歌曲導(dǎo)入,營(yíng)造課堂氛圍。(3分鐘)
教師活動(dòng):1.展示教學(xué)目標(biāo)。2.播放《奔跑》版《熱力環(huán)流》,展示歌詞,以歌詞中“那熱氣球升空自在,其中緣由請(qǐng)你來(lái)猜”為切入口,讓學(xué)生思考熱氣球升空的原因。繼續(xù)解讀歌詞,對(duì)歌詞中的關(guān)鍵詞進(jìn)行提問(wèn),如什么是氣壓?氣壓的變化規(guī)律是什么?
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)導(dǎo)入歌曲,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;從歌詞入手探究新知識(shí)、新內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生歸納冷熱不均是大氣運(yùn)動(dòng)的根本原因。
環(huán)節(jié)二:自主學(xué)習(xí),鋪墊課堂基石。(5分鐘)
學(xué)生活動(dòng):自主學(xué)習(xí),解答以下三個(gè)問(wèn)題:1.什么是氣壓?2.在同一區(qū)域的垂直方向上,氣壓的變化規(guī)律是什么?3.在同一水平方向上,氣壓和密度有什么關(guān)系?
教師活動(dòng):總結(jié)氣壓的規(guī)律。結(jié)論1:在同一區(qū)域的垂直方向上,越向高空,氣壓值越小。結(jié)論2:同一水平面上,空氣密度越大,氣壓值越高,稱(chēng)為高壓;空氣密度越小,氣壓值越低,稱(chēng)為低壓。結(jié)論3:高壓、低壓只是針對(duì)同一水平面上來(lái)說(shuō),同一垂直方向上,不需要比較高壓、低壓,因?yàn)榈孛娴臍鈮褐凳冀K大于高空的氣壓值。
設(shè)計(jì)意圖:鋪墊基礎(chǔ)知識(shí),鍛煉學(xué)生歸納、總結(jié)與對(duì)比分析的能力。
環(huán)節(jié)三:學(xué)法指導(dǎo),修筑課堂階梯。(5分鐘)
學(xué)生活動(dòng):感性感知,通過(guò)動(dòng)畫(huà)直觀感受熱力環(huán)流的形成過(guò)程。
教師活動(dòng):理性探究,通過(guò)圖文轉(zhuǎn)化法,建立地理模型。以《奔跑》版《熱力環(huán)流》歌詞為依據(jù),帶領(lǐng)學(xué)生繪制熱力環(huán)流形成過(guò)程示意圖并寫(xiě)出熱力環(huán)流的形成過(guò)程。
設(shè)計(jì)意圖:動(dòng)畫(huà)演示能清楚地呈現(xiàn)地理現(xiàn)象的發(fā)生過(guò)程,使學(xué)生形成初步印象;圖文轉(zhuǎn)化法是高中地理學(xué)習(xí)的重要方法之一;教師通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生完成圖文轉(zhuǎn)換,加深學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流形成過(guò)程的理解。
環(huán)節(jié)四:小組合作,塑造課堂臺(tái)地。(20分鐘)
教師活動(dòng):播放有關(guān)博斯騰湖的宣傳視頻,讓學(xué)生初步了解博斯騰湖。
學(xué)生活動(dòng)(A組)。材料1:博斯騰湖位于中國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)博湖縣境內(nèi),水域面積1646平方公里(2020年),是中國(guó)最大的內(nèi)陸淡水吞吐湖。該地夏季炎熱,冬季寒冷。由于湖泊和陸地比熱容差異較大,湖區(qū)內(nèi)湖陸風(fēng)現(xiàn)象較顯著。圖1為夏季某日湖區(qū)北側(cè)觀測(cè)站湖陸風(fēng)風(fēng)速日變化示意圖。圖中虛線表示日平均風(fēng)速,數(shù)值大于日平均風(fēng)速的即為湖風(fēng),反之為陸風(fēng)。
探究問(wèn)題:1.湖風(fēng)、陸風(fēng)分別出現(xiàn)在哪個(gè)時(shí)間段?2.湖泊與陸地誰(shuí)的比熱容較大?這對(duì)物體溫度變化有何影響?白天湖泊與陸地誰(shuí)是熱源?3.分別繪制白天和黑夜的湖陸風(fēng)熱力環(huán)流示意圖。
學(xué)生講解:從圖上可以看出,湖風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間段為地方時(shí)8:00到18:00之間,以白天為主;湖泊(水)的比熱容較大,白天湖泊升溫慢為冷源,夜晚湖泊降溫慢為熱源。因此,白天陸地是熱源,近地面以湖風(fēng)為主。這就是熱力環(huán)流的第一種常見(jiàn)形式——湖陸風(fēng)。
學(xué)生活動(dòng)(B組)。材料2:博斯騰湖位于天山南麓,地勢(shì)南北高,中間低,呈蝶狀谷地(見(jiàn)圖2)。由于地勢(shì)起伏大,山坡和谷地在同一時(shí)段受熱不均,山坡和谷地之間往往會(huì)出現(xiàn)山風(fēng)和谷風(fēng)的轉(zhuǎn)換。
探究問(wèn)題:1.白天,山坡和谷地哪個(gè)接受的日照時(shí)間長(zhǎng)?2.白天,該地山坡由于海拔較高,大氣較為稀薄,云量少,到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射是多還是少?3.白天,山坡和谷地哪個(gè)是熱源?請(qǐng)繪制白天天山山坡與谷地間的熱力環(huán)流模式圖。
學(xué)生講解:山坡由于海拔高,受地形遮擋影響小,因此白天日照時(shí)間長(zhǎng)。比如,我們平時(shí)看日出、日落均在山頂上。山坡海拔高,白天大氣稀薄且云量少,大氣的削弱作用弱,因此到達(dá)地面的太陽(yáng)輻射較多。白天山坡接受的太陽(yáng)輻射多、日照時(shí)間長(zhǎng),因此白天山坡是熱源。這就是熱力環(huán)流的第二種常見(jiàn)形式——谷山風(fēng),白天近地面以谷風(fēng)為主。
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)實(shí)際案例,讓學(xué)生探究熱力環(huán)流的常見(jiàn)形式,提高學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流原理的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。
學(xué)生活動(dòng)(A組+B組)。材料三:在圖2中,A與B為博斯騰湖區(qū)域兩個(gè)氣象觀測(cè)站,A觀測(cè)站在湖區(qū)北側(cè),離天山較近,受天山主體影響較大;B觀測(cè)站在湖區(qū)西北側(cè)。
探究問(wèn)題:1.在圖2中,A觀測(cè)站與B觀測(cè)站哪個(gè)谷山風(fēng)現(xiàn)象明顯?2.A觀測(cè)站主要受幾種熱力環(huán)流影響?B觀測(cè)站呢?3.推測(cè)白天A觀測(cè)站與B觀測(cè)站哪個(gè)風(fēng)速較大?為什么?
教師講解:A觀測(cè)站位于湖區(qū)北側(cè),離天山較近,受天山主體影響較大,谷山風(fēng)現(xiàn)象更為明顯;A觀測(cè)站既受谷山風(fēng)的影響又受湖陸風(fēng)的影響,而B(niǎo)觀測(cè)站由于離山體較遠(yuǎn),主要受湖陸風(fēng)一種熱力環(huán)流的影響。通過(guò)分析可知,從湖陸風(fēng)的角度看,白天A觀測(cè)站主要為湖風(fēng);從谷山風(fēng)的角度看,白天A觀測(cè)站主要為谷風(fēng),且湖風(fēng)與谷風(fēng)方向一致,風(fēng)速疊加。B觀測(cè)站白天主要為湖風(fēng),因此A觀測(cè)站的風(fēng)速大于B觀測(cè)站。
深度提問(wèn):為什么風(fēng)向一致,風(fēng)速會(huì)疊加?
理論推導(dǎo):從湖陸風(fēng)的角度來(lái)看,白天陸地?zé)?;從谷山風(fēng)的角度看,白天山坡熱,白天山坡加陸地就更熱了。同理,白天湖泊冷、谷地冷,湖泊加谷地就更冷,也就是說(shuō),該區(qū)域白天冷熱差異大,溫差越大氣壓差就越大,因此風(fēng)速就越大。
實(shí)踐檢驗(yàn):以上只是我們的推理過(guò)程,實(shí)際觀測(cè)結(jié)果是否和推理結(jié)果一致呢?我們一起來(lái)看實(shí)際觀測(cè)結(jié)果圖,見(jiàn)圖3。從圖3可以看出,白天A觀測(cè)站風(fēng)速明顯大于B觀測(cè)站,這和我們的推理結(jié)果是一致的。
設(shè)計(jì)意圖:熱力環(huán)流形式多樣,某地的地理現(xiàn)象可能是單一熱力環(huán)流形成的,也可能是多種熱力環(huán)流共同形成的。多種形式熱力環(huán)流的疊加效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)或者減弱當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速。
環(huán)節(jié)五:尺度跨越,打造課堂巔峰。(6分鐘)
過(guò)渡:博斯騰湖區(qū)域熱力環(huán)流是小尺度、短時(shí)間(日變化)的綜合表現(xiàn),在大尺度、長(zhǎng)時(shí)間(年變化)上,熱力環(huán)流的原理依然成立。請(qǐng)根據(jù)天山對(duì)博斯騰湖的影響分析,討論夏季影響我國(guó)大陸東部的主要是海風(fēng)還是陸風(fēng)?青藏高原地形區(qū)對(duì)我國(guó)夏季風(fēng)的影響是增強(qiáng)還是減弱?
教師講解:青藏地區(qū)與太平洋之間的關(guān)系,類(lèi)似于天山和博斯騰湖區(qū)域間的關(guān)系,既有海陸之間的熱力環(huán)流,又有谷山之間的熱力環(huán)流。夏季由于大陸比較熱,我國(guó)大陸東部主要是以海風(fēng)為主。受地形的影響,夏季我國(guó)大陸東部主要以谷風(fēng)為主,且谷風(fēng)與海風(fēng)的風(fēng)向一致,風(fēng)速疊加;青藏高原地形區(qū)對(duì)夏季風(fēng)具有明顯的增強(qiáng)作用。
課程思政:正是由于青藏高原的存在,來(lái)自太平洋的海風(fēng)才能翻過(guò)南嶺、越過(guò)秦嶺,抵達(dá)祁連山、賀蘭山附近。因此,西安才變得會(huì)相對(duì)濕潤(rùn),濕潤(rùn)的氣候?yàn)槲靼蔡峁┝素S富的水資源,水源充足是西安成為十三朝古都的重要條件之一??梢?jiàn),青藏高原對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō),不僅有重要的生態(tài)價(jià)值,而且具有重要的歷史文化價(jià)值。
設(shè)計(jì)意圖:地理原理對(duì)地理現(xiàn)象具有普適性。博斯騰湖區(qū)域是小尺度熱力環(huán)流,在大尺度上表現(xiàn)為季風(fēng)環(huán)流。學(xué)生通過(guò)對(duì)遷移應(yīng)用的探究,了解青藏地區(qū)對(duì)我國(guó)的重要作用,明確地理建模的重要意義。
四、深度教學(xué)的反思
《課標(biāo)》背景下,一節(jié)課的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由以下特點(diǎn)構(gòu)成。第一,以地理學(xué)科核心素養(yǎng)為依據(jù),設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo);第二,以課程內(nèi)容特點(diǎn)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)教學(xué)情境;第三,以學(xué)生認(rèn)知為依托,創(chuàng)設(shè)學(xué)生活動(dòng);第四,以課堂氛圍為抓手,增強(qiáng)師生互動(dòng)。結(jié)合以上評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)審視本節(jié)課可知,本節(jié)課以博斯騰湖區(qū)域?yàn)槔骄繜崃Νh(huán)流的常見(jiàn)形式,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、目標(biāo)明確、課堂氛圍濃厚、思政觀念深入課堂、特色鮮明。本節(jié)課主要有四大特點(diǎn):第一,情境性。博斯騰湖區(qū)域情境設(shè)計(jì)符合整體性的教學(xué)觀。該案例情境選擇具有真實(shí)性、復(fù)雜性、整合性的特征。案例通過(guò)一境到底的方式呈現(xiàn),層層深入,理例結(jié)合,情境利用度高。第二,思維性。思維性既體現(xiàn)在教師的教法上,又體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)法上。本節(jié)課邏輯清晰,問(wèn)題設(shè)置由易到難,充分培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)口、動(dòng)腦、動(dòng)手的習(xí)慣,學(xué)生參與度高,思維活躍度高。第三,創(chuàng)新性。本節(jié)課導(dǎo)入新材料、新教學(xué)方式、新思政元素,尤其是通過(guò)新疆、西藏和熱力環(huán)流聯(lián)系起來(lái),讓思政元素深入課堂,培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)祖國(guó)大好河山的情感。第四,互動(dòng)參與性。本節(jié)課注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的激發(fā),注重師生互動(dòng),充分利用心理學(xué)中“自己人效應(yīng)”迅速拉近師生之間的距離,讓課堂變成輕松愉悅的課堂。當(dāng)然,地理課堂要關(guān)注人地關(guān)系,自然地理的探討最終要落實(shí)到人地關(guān)系上。本節(jié)課的設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考博斯騰湖區(qū)域的熱力環(huán)流對(duì)當(dāng)?shù)厝祟?lèi)活動(dòng)的影響。
[" "參" "考" "文" "獻(xiàn)" "]
[1]" 中國(guó)高考報(bào)告學(xué)術(shù)委員會(huì).高考試題分析" "地理[M].北京:現(xiàn)代教育出版社,2023.
[2]" 付家鵬,蘇丕礁,呂玉倩.“博斯騰湖地區(qū)‘熱力環(huán)流’”試題設(shè)計(jì)[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2023(27):62-63.
[3]" 張茜. 博斯騰湖的湖陸風(fēng)特征及其數(shù)值模擬研究[D].南京:南京信息工程大學(xué),2018.
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