修改教材圖像 搭建思維階梯

賁麗麗

（南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué), 江蘇 南京 210028）

修改教材圖像 搭建思維階梯

賁麗麗

（南京師范大學(xué)附屬揚(yáng)子中學(xué), 江蘇 南京 210028）

“大氣的水平運(yùn)動(dòng)”是高中地理必修1人教版第二章“地球上的大氣”第一節(jié)“冷熱不均引起大氣運(yùn)動(dòng)”第二課時(shí)內(nèi)容，該節(jié)內(nèi)容學(xué)生掌握情況不是太好，表現(xiàn)為作業(yè)錯(cuò)誤很多。筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍存在思維認(rèn)知困難的難點(diǎn)是氣壓、等壓面、等壓線及其相互關(guān)系。教材中文字、圖像是學(xué)生主要的學(xué)習(xí)資料，以筆者手中的人教版教科書(shū)為例，僅在熱力環(huán)流部分的一幅圖中提到了“等壓面”的概念，在課后的“活動(dòng)”出現(xiàn)了海平面等壓線分布圖，關(guān)于氣壓、等壓面、等壓線，不僅缺少文字介紹，更缺少?gòu)钠拭鎴D、模式圖到等值線圖的過(guò)渡，學(xué)生不易在概念學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上理解熱力環(huán)流、風(fēng)向等知識(shí)內(nèi)容，且很難建立知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系。其它三個(gè)版本的教材、與教科書(shū)配套的地理圖冊(cè)對(duì)此部分的處理方式是基本一致的。

一、概念辨析

氣壓即大氣壓強(qiáng)，是作用在單位面積上的大氣壓力，即等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。海拔越高垂直空氣柱越短重量越小，即海拔越高氣壓越低。分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)：氣體是由大量做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子組成，分子對(duì)浸在空氣中的物體不斷地發(fā)生碰撞，即氣體分子給予物體表面一定沖擊力，大量空氣分子持續(xù)碰撞的結(jié)果，體現(xiàn)為大氣對(duì)物體表面的壓力，即氣壓。若單位體積中含有的分子數(shù)越多，空氣分子對(duì)物體表面單位面積上碰撞的次數(shù)越多，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，即大氣密度越大氣壓越大。

等壓面是空間氣壓值相等點(diǎn)組成的面。如果地球表面均勻，等壓面就是和等高面平行的水平面，準(zhǔn)確說(shuō)是自地面而上無(wú)數(shù)條數(shù)值逐漸減小的平行的一組等壓面。而現(xiàn)實(shí)地表狀況存在差異，其熱力性質(zhì)差異導(dǎo)致近地面水平方向上溫度分布和動(dòng)力條件的不均勻，導(dǎo)致同一高度上氣壓值的不等，因而真實(shí)等壓面是一組高低起伏的曲面。

等壓線是同一水平面上各氣壓值相等點(diǎn)的連線。在一個(gè)水平面上按一定氣壓間隔繪制出的等壓線組，構(gòu)成了水平氣壓分布圖，又可稱(chēng)為等壓線圖。等壓線的數(shù)值、形狀和疏密程度反映著水平方向上氣壓的分布狀況。

等壓面是立體空間中的概念，而等壓線是平面上的概念，二者有密切的關(guān)系，用某一海拔高度的等高面（水平面）與空間的一組等壓面相割，其交線便是該水平面上分布的等壓線。教材中海平面氣壓分布圖即0m等高面上的等壓線分布圖，反映的是海平面上的氣壓差異。在等高線圖上，等壓線的高數(shù)值區(qū)對(duì)應(yīng)著等壓面向上凸起的部分，等壓線分布越密集對(duì)應(yīng)等壓面越陡峭的地方，反映現(xiàn)實(shí)中氣壓變化劇烈的地方，反之亦是。

二、教學(xué)建議

1.添加輔助線，說(shuō)明等壓面圖和等壓線圖的關(guān)系

在教材“熱力環(huán)流的形成”圖上，添加高空、近地面彎曲等壓面各一條；添加高空、近地面等高面各一條。注意添加的等高面、等壓面與原來(lái)等高面、等壓面之間的位置關(guān)系：等高面要與等壓面相割，有若干交點(diǎn)，此若干交點(diǎn)實(shí)際為交線，為該等高面的等壓線，即高空平面、近地面的等壓線分布狀況。如圖1所示。

圖1

如果圖示效果不夠清楚，教師還可將等壓面彎曲繪制的劇烈些，如圖2所示。需要說(shuō)明的是因?yàn)闅鈮菏谴髿獾奶卣鳎葔好嬖诘孛嬷虏淮嬖冢@里只是為了方便說(shuō)明將其繪制出來(lái)。

圖2

2.建立二維、三維坐標(biāo)系，強(qiáng)調(diào)垂直、水平不同方向

學(xué)生無(wú)法準(zhǔn)確理解等壓面和等壓線的聯(lián)系與區(qū)別，還有一個(gè)重要原因是學(xué)生不能很好理解教材圖像中水平面等壓線圖的呈現(xiàn)形式。學(xué)生很自然的將等壓線圖理解成垂直方向上氣壓變化，要改變學(xué)生的理解誤區(qū)，除了輔助線法講解等壓面和等壓線的關(guān)系，還要改變教材圖像呈現(xiàn)方式，尤其是高空和近地面的等壓線圖。當(dāng)?shù)葔壕€圖沒(méi)有地面標(biāo)識(shí)事物時(shí)，學(xué)生很難將其理解成某一平面（或等高面）圖，建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系來(lái)區(qū)別垂直剖面、水平面，將平面圖繪成平行四邊形比較符合學(xué)生認(rèn)知習(xí)慣，能很好的突破這一誤區(qū)。

圖3

如圖3所示，在熱力環(huán)流圖的左側(cè)和底部繪制二維直角坐標(biāo)系，直觀反映出該圖為垂直剖面圖，圖中等壓面分布在不同海拔高度。如圖4所示，將高空氣壓分布圖和近地面氣壓分布圖做整合，裁剪成平行四邊形，并放置在新建立的三維坐標(biāo)系，直觀反映出不同高度水平方向上的大氣運(yùn)動(dòng)狀況（即風(fēng)向）。

3.補(bǔ)充現(xiàn)實(shí)等壓線分布圖

人教版教材活動(dòng)中展現(xiàn)一幅某時(shí)刻世界（局部）海平面氣壓分布圖，要求學(xué)生比較圖中2個(gè)點(diǎn)風(fēng)力大小并畫(huà)出風(fēng)向。因?yàn)橛兄袊?guó)輪廓做底圖，不經(jīng)教師說(shuō)明，學(xué)生都能判斷出該圖為近地面的等壓線圖，進(jìn)而將近地面風(fēng)向受力分析的知識(shí)應(yīng)用在此處。這樣的“材料展示+學(xué)生活動(dòng)”很好的起到學(xué)以致用的效果，遺憾的是教材并未展示出高空氣壓分布圖，導(dǎo)致學(xué)生以為高空大氣運(yùn)動(dòng)是理論存在而現(xiàn)實(shí)沒(méi)有的。教師可補(bǔ)充一幅某時(shí)刻世界（局部）高空氣壓分布圖，同樣要求學(xué)生比較圖中某（新增）2點(diǎn)風(fēng)力大小并畫(huà)出風(fēng)向。這樣做的目的一是讓學(xué)生知道高空風(fēng)向是實(shí)際存在的，也讓學(xué)生直觀觀測(cè)感受高空風(fēng)向與等壓線關(guān)系。圖5為筆者課堂用圖。

圖5 東亞地區(qū)500hPa高空天氣形勢(shì)圖

圖4

[1] 張明.自然地理教學(xué)中追因型情境的設(shè)計(jì)策略——以“大氣的水平運(yùn)動(dòng)(風(fēng))”為例[J].地理教學(xué),2012,(6):31-34.

[2] 孫冬冬,王夢(mèng)麥.淺談中學(xué)地理教學(xué)中的等壓線與等壓面[J].地理教學(xué),2011,(20):28+37.

[3] 賈安陽(yáng).輔助線在地理等值線教學(xué)中的妙用[J].貴陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013,(2):61-63.