全球性大氣環流以及三圈環流模型是我所教授的人教版教材中自然地理部分非常重要的部分,不僅僅是因為它是對熱力環流理論進一步的加深,而且是對后面氣候形成植被帶的分布學習的基礎。但在課本里面三圈環流并沒有明確告訴我們它和熱力環流、氣候形成的關系,并且氣壓帶風帶的季節移動和海陸分布的影響課本也并沒有直接說明各自的影響所以很多學生在學習中感覺很吃力,很難搞清他們的相互銜按點,不僅如此就是剛上講臺的新地理教師對本部分的認識也只是停留在表面。下面就筆者這些年來本部分教學的方式和學生遇到的問題予以列舉。
1學生在學習本部分時常見的問題
(1)找不清楚課本上面所畫的各圈環流。經常有學生問在課堂上面所畫的三圈環流的圖像和課本上面有些的不同,為什么課本上面的低緯環流表示在地球的外部,而把風向表示在里面?
這些問題常見于一些中下等的學生上面,他們對事物的空間思維能力很差,不能很好的將課本上面的全面部分和上課時的各個枝節聯系不起來,平常在上課的時候我是將三圈環流的各個部分予以肢解為的是將各部分讓他們看的很清楚。課本在這部分是將個環流和風帶表示在兩部分,圈內表示風向而在外圍各緯度表示環流。
(2)分不清各種環流的氣流性質。在三圈環流中赤道低壓帶和極地高壓帶是很明顯的由于冷熱性質不同所引起的。因此常可以見到很多的資料上面再說他們性質的時候給與熱力性,而其他的副熱帶高氣壓帶和副極地低氣壓帶都是由于氣流在上升或下沉時形成的,所以屬于動力性質。很多學生在提及之一部分的時候對動力表現得很難于接受。
(3)由極鋒向副熱帶附近流下來的冷氣流不符合地轉偏向力的判斷方式。在這個地方很多學生經常問我為什么有極鋒處流出來的冷氣流在向下的過程中,按照地轉偏向力的判定方法真實的方向會向高空繼續左偏而不是流向副熱帶附近。
在向好一點的學生解釋該部分的時候經常我會將費雷爾環流的相關理論告訴學生,但對大多數學生來說我經常是將地球自轉的效果和速度的合成結合起來說,但這種解釋是很欠缺的,真實的方式現在還是未知的屬國際問題。
(4)氣壓帶風帶的季節移動和三圈環流到底有怎樣的關系。學生們經常也在我面前問到氣壓帶風帶的季節移動和三圈環流到底有怎樣的關系,看課本好像兩者是相分離的。
看到這些問題常常認為我的學生在閱讀課本的時候常常很孤立的看待問題沒有講很多的知識形成很好的聯系程度,應該知道三圈環流在全球的大氣環流里面他是一個承上啟下的理論模型,是在沒有考慮地球公轉的前提之下提出的。考慮到地球公轉的時候就會出現課本上面提到的氣壓帶和風帶的季節移動。
(5)季風環流是不是只在東亞才有別的地方是不是沒有。大多數的好學生有時也會提到這樣的問題。課本在講述該部分的時候說到位于最大海洋太平洋和最大大陸亞歐大陸中間的東亞地區季風環流最為典型,所以可以肯定的回答其他的地區有季風但是只有東亞的地方是季風最為典型和活躍的地方。
以上所提到的問題是每一屆學生都普遍比較關注的問題,這些方面也恰恰本節的難點和重點。
2全球大氣環流的教學過程
本部分是在學習完熱力環流的基礎上面提出的所以常常在授課時將本課的內容內部聯系作為重點具體的做法如下:
(1)根據熱力環流的理論,如果對地球的所有運動方式和其產生的影響都忽略不計,地球表面的情況也忽略不計。那么在地球的赤道和極地之間就會產生由赤道到極地的熱氣流上升和冷氣流下沉從而產生最簡單的符合熱力環流的全球大氣環流模式,但這只是一種假設,是理想化的模型。這一點學生的思維都可以跟的上。
(2)告知學生這一模型只是一個理想化的情況,當他們都反應過來的時候加入地球運動的因素,首先考慮地球的自轉,當考慮自轉的時候最大的影響就是自轉產生的地轉偏向力,它會使原本由赤道和極地流動的氣流發生偏轉,這種偏轉產生的結果集中在30°N和60°N體現出來。其中由赤道到極地的熱氣流會在300N附近出現與緯圈平行的結果主要是氣壓梯度力和地轉偏向力在這里大致平衡,所以出現堆積現象氣流下沉,因此會在30°N附近形成副熱帶高氣壓帶,出現30°N和赤道之間的東北信風。其次在30°N和60°N之間產生盛行西風。而在極地和60°N之間冷暖氣流會相匯產生極鋒,熱氣流上升冷氣流下沉。從而在60°N附近產生副極地低氣壓帶,極地到60°N產生極地東風而極地產生極地高氣壓帶。
這一部分剛好是課本上面對三圈環流的描述。在南半球同樣的大氣環流同時存在只不過是地轉偏向力的方向不同而已。
(3)從產生的條件看,三圈環流過程過程也只是一個理論上面的模型而已。實在沒考慮地表情況,公轉因素等等條件下面推導出來的一個模型。當學生知道這一點以后會對三圈環流有著新的認識。
告知學生這些情況以后,反過頭問是不是公轉的因素不考慮,學生肯定答案是不,因此適時的引入公轉的影響太陽直射點的變化。由于公轉的影響一年中太陽直射點會在回歸線之間來回運動,當直射北半球的時候熱源會向北移動,這樣氣壓帶就會跟著向北移動,緊接著是風帶。同樣的道理太陽直射南半球的時候氣壓帶和風帶也會跟著移動,這樣便會得出氣壓帶風帶的移動方向和太陽直射點的移動方向一直的道理來,學生會對氣壓帶風帶的季節移動和三圈環流到底有怎樣的關系的疑問會慢慢的打消。
(4)從產生的情況看這樣一步步分析下來的全球大氣環流在一步步逼近我們真實的過程,但要告知學生,推到現在地表的因素一點也沒考慮,因此接下來考慮地表的影響因素吧。
在這里要讓學生先知道陸地和海洋的熱容量的關系哪個變率更大。然后每年的夏季由于陸地的熱量比海洋多所以會形成以陸地為中心的低壓海洋為中心的高壓,這樣便會在海洋和陸地之間產生氣壓梯度力氣流也會從海洋流向陸地,使原本的連續氣壓帶成塊狀分布。這在陸地面積更大的北半球表現的很明顯。同樣的道理當冬季的時候海洋熱陸地冷,氣流會從陸地流向海洋。這樣一來便形成了真實的全球大氣環流。
(5)為支持該說法課本將季風環流作為很主要的內容安排在了這一部分的最后面。根據海陸性質的影響最大的陸地和最大的海洋之間的大氣環流最為的典型這也就解釋了為什么東亞的季風最為的典型而且有冬季風和夏季風之分。
通過這樣的教學過程學生會對熱力環流、三圈環流、氣壓帶風帶的季節移動和海陸分布對大氣環流的影響有了一個統一的、整體的把握,從產生條件到最終的結果以及典型的事例各角度多方位的看待全球性大氣環流這個問題,即培養了學生整體分析問題的能力也能提高他們地理思維能力。并能為以后氣候類型的形成起到很好的打基礎的效果。
3后記
我所執教的學校是本地唯一的高中,所以學生的基礎普遍較差,再加上初中地理課程基本上只是走過場的課程,很多因素導致學生對本學科的知識學習起來很艱難,本文所提到的問題和教學過程是這幾年的感觸頗多的地方,希望不對的地方接受指正。