陸才穩
大氣運動是高中地理教學的核心內容,而天氣系統是大氣運動的主要教學內容之一。“運用簡易天氣圖,簡要分析鋒面、低壓、高壓等天氣系統的特點”是高中地理課程標準對“天氣系統”知識點的教學要求。百度百科將“簡易天氣圖”定義為“氣象站進行天氣預報的一種輔助工具,依據氣象臺發布的天氣廣播,將某一時間的天氣形勢和主要天氣系統及天氣實況用規定的符號填繪在特制的地圖上而形成的一種圖表”。筆者嘗試以“簡易天氣圖”為課堂教學內容的載體,并輔以其它圖像和表格的鑲嵌,廣泛采取聯系和比較的手法,探求實現“天氣系統”的圖表法高效教學。
一、利用“海平面氣壓場圖”,實現課題導入
天氣系統是學生全新的研究課題,教師可依據“中國天氣網(http://www.weather.com.cn)”提供的公共服務“即時”產品“海平面氣壓場分布”,利用課件展示“北太平洋最近日期的海平面氣壓場分布圖”(圖1),引導學生觀察“海平面等壓線”、“高壓中心”、“低壓中心”、“冷鋒”、“暖鋒”、“天氣系統中心及移動”和“臺風或熱帶風暴”等圖例。明確告訴學生,通過本節課學習,能初步看懂這一類“簡易天氣圖”。這種出示“簡易天氣圖”方式,既能準確體現課標,幫助學生初步了解“簡易天氣圖”的形式和內容,又可作為簡潔有效的新知導入方式。同時,還可繼續依據該圖,調整教材編排的教學順序,先安排“高壓中心”和“低壓中心”教學,再完成鋒面系統教學。
二、利用“海平面氣壓分布圖”,實現新舊銜接
從學科知識基礎來看,學生已經了解海陸分布對氣壓帶、風帶的影響,知道1月亞洲低壓將副熱帶高氣壓帶切斷,7月亞洲高壓將副極地低氣壓帶切斷,根據最近發展區理論,教師可先提示學生回憶在何處曾經接觸過氣壓中心,再出示“全球海平面氣壓分布圖”,利用舊知“全球海平面氣壓分布”來銜接新知天氣系統中“低高壓系統”的教學。以7月為例,引導學生繪制此時“亞洲低壓”和“夏威夷高壓”周圍附近各四個地點(圖2)的風向,最后自主或合作完成基于表格的氣旋和反氣旋的知識建構(表1)。
三、利用“臺風衛星云圖”,實現直觀比較
展示影響我國和澳大利亞的臺風(颶風)衛星圖片,引導學生觀察并設問:圖3和圖4衛星圖片上的天氣系統分別是氣旋還是反氣旋?給出判別的理由;兩張衛星圖片上天氣系統的氣流水平運動狀況有何不同?分析產生的原因。
通過直觀的圖像觀察和互動交流,學生自主、合作來認知氣旋運動的共同特征:水平方向輻合,垂直方向上升。并再次強化地轉偏向力、南北半球偏轉方向的差別。
四、利用“臺風移動圖”,實現動靜相宜
學生很容易混淆臺風的運動路徑、臺風影響區氣流的運動方向以及臺風影響區某地點的風向,不少學生認為臺風向哪邊運動,風就向哪邊吹。教師若能提供動態的臺風移動路徑及臺風水平方向氣流運動圖,可有效幫助學生積極主動、直觀形象、完整清晰地辨別上述三個地理名詞。打開中國臺風天氣網,進入專業查詢欄目,選取2010—2014年某一具有代表性的臺風作為研究學習案例,如選取201311號超強臺風“尤特”,使用“錄屏軟件”錄下用于為學生提供探究情境的片段。也可使用截屏軟件,截取某個時段臺風運行抵達的空間。以使用“截屏軟件”為例,如圖5,引導學生利用圖像分組探究:指出超強臺風“尤特”移動路徑,并描述其從生成到登陸我國的運動方向;當其中心位于馬尼拉東側時,馬尼拉的風向如何?受其控制區域,近地面氣流水平運動特征如何?氣流垂直運動特征如何?受其控制區域,氣流水平運動呈逆時針還是順時針?氣流水平運動方向與各地點的風向之間有何關系等。
五、利用“鋒面氣旋圖”,實現異型轉換
教師提供“北半球近地面等壓線分布圖”,明確圖中等壓線數值由內向外遞增,引導學生在圖6自主或合作繪出A、B、C、D處風向,并判斷AB間、CD間氣團的冷暖性質和氣團的移動方向如圖7。引導學生自主或合作歸納,兩處的分界面(鋒面)各以何種性質的氣團命名較為合適,并分析原因,實現從低高壓系統到鋒面系統的天氣系統的異型轉換。教師依據學情來確定是否提出“鋒面氣旋”概念。引導學生結合課本,達成基于表格的冷鋒和暖鋒的知識建構(表2)。
學生完成后,教師補充提問:若冷暖氣團勢力相當,則鋒面移動的方向如何?又該如何為該鋒面命名?引導學生自學教材,探究討論準靜止鋒的結構、識別、過境天氣及在我國的時空分布。
六、利用“簡易天氣圖”,實現知識遷移
考慮學生的基礎和能力差異,教師可為學生提供不同層次、不同設問難度的“簡易天氣圖”,考查區域可以是中國,也可以是國外。
例如,圖8為“某日近地面天氣形勢簡圖”,較為簡單,可以設問甲、乙、丙、丁四地的氣壓排序,風力最大的地點,甲處的風向;也可設問圖示鋒面系統過境后,北京的天氣變化;還可設問圖中氣壓最低值的數值范圍及中心氣流垂直運動和四周氣流水平運動的特征。
例如,圖9(a)為某日08時海平面氣壓分布圖(單位:百帕),(b)顯示④地24小時內風的變化,圖中包含氣壓分布和某地風的變化,較為復雜,可以設問①和②的風速比較,①和③的云量比較,②和③的氣壓比較,②和④的氣溫比較;也可根據(b)顯示④地24小時內風的變化,設問鋒面通過④地的時間、可能的時段等。
再如,圖10為“2013 年5 月15 日14:00 歐洲部分地區海平面等壓線分布圖”,考查背景為國外區域,可以設問圖中天氣系統的名稱,描述甲、乙、丙、丁四地天氣狀況及其成因。
七、利用“我國東部雨帶緯度分布圖”,實現能力提升
天氣系統控制或影響產生的天氣跟人類生活密切相關,是學生每天都要接觸的生活知識。課堂上引入對生活中天氣實例分布的剖析,有利于提高學生的學習興趣,也有利于學科知識的鞏固和能力的提升。
例如,圖11為“我國東部鋒面雨帶正常年份位置變化圖”,可以設問:雨帶位于“e、f”時,導致長江中下游缺水而影響農作物生長的常見天氣系統名稱及天氣特征;雨帶位于30°N時,“清明時節雨紛紛,黃梅時節家家雨,雨滴梧桐秋夜長,清風細雨濕梅花”等詩句描述的降水與其相關的有哪些等。
再如,圖12為“我國夏季某月雨區分布圖”,可以設問:該月份長江中下游的天氣主要特征怎樣,在該地區控制的天氣系統常被稱作什么天氣,其與圖11鋒面雨帶的位置有怎樣的關系等。
八、利用“長江流域梅雨演變圖”,實現價值觀升華
長江中下游地區的梅雨天氣,是我國長江流域重要的天氣現象,學生依據雨帶分布規律,往往形成每年一到6月中下旬都會出現梅雨天氣的相對僵化的觀念。教師可以此為切入點,利用1950年后“長江中下游梅雨開始和結束日期演變系列圖”(源自“中國興農網”) 如圖13,引導學生合作探究,描述2009—2012年長江中下游梅雨開始和結束日期的差異,試用“早梅”、“遲梅”、“短梅”和“空梅”來一一對應。
教師進一步引導學生分析這一現象產生的原因,幫助學生建立我國季風的不穩定性、我國東部季風區水旱災害頻繁、我國農業水利工程量大等自然和人文知識點之間的聯系,理解地理的“綜合性”和“地域性”兩大特點,學會在特定的時間和空間維度思考地理問題,形成“用發展變化的觀點看世界”的科學價值觀。
大氣運動是高中地理教學的核心內容,而天氣系統是大氣運動的主要教學內容之一。“運用簡易天氣圖,簡要分析鋒面、低壓、高壓等天氣系統的特點”是高中地理課程標準對“天氣系統”知識點的教學要求。百度百科將“簡易天氣圖”定義為“氣象站進行天氣預報的一種輔助工具,依據氣象臺發布的天氣廣播,將某一時間的天氣形勢和主要天氣系統及天氣實況用規定的符號填繪在特制的地圖上而形成的一種圖表”。筆者嘗試以“簡易天氣圖”為課堂教學內容的載體,并輔以其它圖像和表格的鑲嵌,廣泛采取聯系和比較的手法,探求實現“天氣系統”的圖表法高效教學。
一、利用“海平面氣壓場圖”,實現課題導入
天氣系統是學生全新的研究課題,教師可依據“中國天氣網(http://www.weather.com.cn)”提供的公共服務“即時”產品“海平面氣壓場分布”,利用課件展示“北太平洋最近日期的海平面氣壓場分布圖”(圖1),引導學生觀察“海平面等壓線”、“高壓中心”、“低壓中心”、“冷鋒”、“暖鋒”、“天氣系統中心及移動”和“臺風或熱帶風暴”等圖例。明確告訴學生,通過本節課學習,能初步看懂這一類“簡易天氣圖”。這種出示“簡易天氣圖”方式,既能準確體現課標,幫助學生初步了解“簡易天氣圖”的形式和內容,又可作為簡潔有效的新知導入方式。同時,還可繼續依據該圖,調整教材編排的教學順序,先安排“高壓中心”和“低壓中心”教學,再完成鋒面系統教學。
二、利用“海平面氣壓分布圖”,實現新舊銜接
從學科知識基礎來看,學生已經了解海陸分布對氣壓帶、風帶的影響,知道1月亞洲低壓將副熱帶高氣壓帶切斷,7月亞洲高壓將副極地低氣壓帶切斷,根據最近發展區理論,教師可先提示學生回憶在何處曾經接觸過氣壓中心,再出示“全球海平面氣壓分布圖”,利用舊知“全球海平面氣壓分布”來銜接新知天氣系統中“低高壓系統”的教學。以7月為例,引導學生繪制此時“亞洲低壓”和“夏威夷高壓”周圍附近各四個地點(圖2)的風向,最后自主或合作完成基于表格的氣旋和反氣旋的知識建構(表1)。
三、利用“臺風衛星云圖”,實現直觀比較
展示影響我國和澳大利亞的臺風(颶風)衛星圖片,引導學生觀察并設問:圖3和圖4衛星圖片上的天氣系統分別是氣旋還是反氣旋?給出判別的理由;兩張衛星圖片上天氣系統的氣流水平運動狀況有何不同?分析產生的原因。
通過直觀的圖像觀察和互動交流,學生自主、合作來認知氣旋運動的共同特征:水平方向輻合,垂直方向上升。并再次強化地轉偏向力、南北半球偏轉方向的差別。
四、利用“臺風移動圖”,實現動靜相宜
學生很容易混淆臺風的運動路徑、臺風影響區氣流的運動方向以及臺風影響區某地點的風向,不少學生認為臺風向哪邊運動,風就向哪邊吹。教師若能提供動態的臺風移動路徑及臺風水平方向氣流運動圖,可有效幫助學生積極主動、直觀形象、完整清晰地辨別上述三個地理名詞。打開中國臺風天氣網,進入專業查詢欄目,選取2010—2014年某一具有代表性的臺風作為研究學習案例,如選取201311號超強臺風“尤特”,使用“錄屏軟件”錄下用于為學生提供探究情境的片段。也可使用截屏軟件,截取某個時段臺風運行抵達的空間。以使用“截屏軟件”為例,如圖5,引導學生利用圖像分組探究:指出超強臺風“尤特”移動路徑,并描述其從生成到登陸我國的運動方向;當其中心位于馬尼拉東側時,馬尼拉的風向如何?受其控制區域,近地面氣流水平運動特征如何?氣流垂直運動特征如何?受其控制區域,氣流水平運動呈逆時針還是順時針?氣流水平運動方向與各地點的風向之間有何關系等。
五、利用“鋒面氣旋圖”,實現異型轉換
教師提供“北半球近地面等壓線分布圖”,明確圖中等壓線數值由內向外遞增,引導學生在圖6自主或合作繪出A、B、C、D處風向,并判斷AB間、CD間氣團的冷暖性質和氣團的移動方向如圖7。引導學生自主或合作歸納,兩處的分界面(鋒面)各以何種性質的氣團命名較為合適,并分析原因,實現從低高壓系統到鋒面系統的天氣系統的異型轉換。教師依據學情來確定是否提出“鋒面氣旋”概念。引導學生結合課本,達成基于表格的冷鋒和暖鋒的知識建構(表2)。
學生完成后,教師補充提問:若冷暖氣團勢力相當,則鋒面移動的方向如何?又該如何為該鋒面命名?引導學生自學教材,探究討論準靜止鋒的結構、識別、過境天氣及在我國的時空分布。
六、利用“簡易天氣圖”,實現知識遷移
考慮學生的基礎和能力差異,教師可為學生提供不同層次、不同設問難度的“簡易天氣圖”,考查區域可以是中國,也可以是國外。
例如,圖8為“某日近地面天氣形勢簡圖”,較為簡單,可以設問甲、乙、丙、丁四地的氣壓排序,風力最大的地點,甲處的風向;也可設問圖示鋒面系統過境后,北京的天氣變化;還可設問圖中氣壓最低值的數值范圍及中心氣流垂直運動和四周氣流水平運動的特征。
例如,圖9(a)為某日08時海平面氣壓分布圖(單位:百帕),(b)顯示④地24小時內風的變化,圖中包含氣壓分布和某地風的變化,較為復雜,可以設問①和②的風速比較,①和③的云量比較,②和③的氣壓比較,②和④的氣溫比較;也可根據(b)顯示④地24小時內風的變化,設問鋒面通過④地的時間、可能的時段等。
再如,圖10為“2013 年5 月15 日14:00 歐洲部分地區海平面等壓線分布圖”,考查背景為國外區域,可以設問圖中天氣系統的名稱,描述甲、乙、丙、丁四地天氣狀況及其成因。
七、利用“我國東部雨帶緯度分布圖”,實現能力提升
天氣系統控制或影響產生的天氣跟人類生活密切相關,是學生每天都要接觸的生活知識。課堂上引入對生活中天氣實例分布的剖析,有利于提高學生的學習興趣,也有利于學科知識的鞏固和能力的提升。
例如,圖11為“我國東部鋒面雨帶正常年份位置變化圖”,可以設問:雨帶位于“e、f”時,導致長江中下游缺水而影響農作物生長的常見天氣系統名稱及天氣特征;雨帶位于30°N時,“清明時節雨紛紛,黃梅時節家家雨,雨滴梧桐秋夜長,清風細雨濕梅花”等詩句描述的降水與其相關的有哪些等。
再如,圖12為“我國夏季某月雨區分布圖”,可以設問:該月份長江中下游的天氣主要特征怎樣,在該地區控制的天氣系統常被稱作什么天氣,其與圖11鋒面雨帶的位置有怎樣的關系等。
八、利用“長江流域梅雨演變圖”,實現價值觀升華
長江中下游地區的梅雨天氣,是我國長江流域重要的天氣現象,學生依據雨帶分布規律,往往形成每年一到6月中下旬都會出現梅雨天氣的相對僵化的觀念。教師可以此為切入點,利用1950年后“長江中下游梅雨開始和結束日期演變系列圖”(源自“中國興農網”) 如圖13,引導學生合作探究,描述2009—2012年長江中下游梅雨開始和結束日期的差異,試用“早梅”、“遲梅”、“短梅”和“空梅”來一一對應。
教師進一步引導學生分析這一現象產生的原因,幫助學生建立我國季風的不穩定性、我國東部季風區水旱災害頻繁、我國農業水利工程量大等自然和人文知識點之間的聯系,理解地理的“綜合性”和“地域性”兩大特點,學會在特定的時間和空間維度思考地理問題,形成“用發展變化的觀點看世界”的科學價值觀。
大氣運動是高中地理教學的核心內容,而天氣系統是大氣運動的主要教學內容之一。“運用簡易天氣圖,簡要分析鋒面、低壓、高壓等天氣系統的特點”是高中地理課程標準對“天氣系統”知識點的教學要求。百度百科將“簡易天氣圖”定義為“氣象站進行天氣預報的一種輔助工具,依據氣象臺發布的天氣廣播,將某一時間的天氣形勢和主要天氣系統及天氣實況用規定的符號填繪在特制的地圖上而形成的一種圖表”。筆者嘗試以“簡易天氣圖”為課堂教學內容的載體,并輔以其它圖像和表格的鑲嵌,廣泛采取聯系和比較的手法,探求實現“天氣系統”的圖表法高效教學。
一、利用“海平面氣壓場圖”,實現課題導入
天氣系統是學生全新的研究課題,教師可依據“中國天氣網(http://www.weather.com.cn)”提供的公共服務“即時”產品“海平面氣壓場分布”,利用課件展示“北太平洋最近日期的海平面氣壓場分布圖”(圖1),引導學生觀察“海平面等壓線”、“高壓中心”、“低壓中心”、“冷鋒”、“暖鋒”、“天氣系統中心及移動”和“臺風或熱帶風暴”等圖例。明確告訴學生,通過本節課學習,能初步看懂這一類“簡易天氣圖”。這種出示“簡易天氣圖”方式,既能準確體現課標,幫助學生初步了解“簡易天氣圖”的形式和內容,又可作為簡潔有效的新知導入方式。同時,還可繼續依據該圖,調整教材編排的教學順序,先安排“高壓中心”和“低壓中心”教學,再完成鋒面系統教學。
二、利用“海平面氣壓分布圖”,實現新舊銜接
從學科知識基礎來看,學生已經了解海陸分布對氣壓帶、風帶的影響,知道1月亞洲低壓將副熱帶高氣壓帶切斷,7月亞洲高壓將副極地低氣壓帶切斷,根據最近發展區理論,教師可先提示學生回憶在何處曾經接觸過氣壓中心,再出示“全球海平面氣壓分布圖”,利用舊知“全球海平面氣壓分布”來銜接新知天氣系統中“低高壓系統”的教學。以7月為例,引導學生繪制此時“亞洲低壓”和“夏威夷高壓”周圍附近各四個地點(圖2)的風向,最后自主或合作完成基于表格的氣旋和反氣旋的知識建構(表1)。
三、利用“臺風衛星云圖”,實現直觀比較
展示影響我國和澳大利亞的臺風(颶風)衛星圖片,引導學生觀察并設問:圖3和圖4衛星圖片上的天氣系統分別是氣旋還是反氣旋?給出判別的理由;兩張衛星圖片上天氣系統的氣流水平運動狀況有何不同?分析產生的原因。
通過直觀的圖像觀察和互動交流,學生自主、合作來認知氣旋運動的共同特征:水平方向輻合,垂直方向上升。并再次強化地轉偏向力、南北半球偏轉方向的差別。
四、利用“臺風移動圖”,實現動靜相宜
學生很容易混淆臺風的運動路徑、臺風影響區氣流的運動方向以及臺風影響區某地點的風向,不少學生認為臺風向哪邊運動,風就向哪邊吹。教師若能提供動態的臺風移動路徑及臺風水平方向氣流運動圖,可有效幫助學生積極主動、直觀形象、完整清晰地辨別上述三個地理名詞。打開中國臺風天氣網,進入專業查詢欄目,選取2010—2014年某一具有代表性的臺風作為研究學習案例,如選取201311號超強臺風“尤特”,使用“錄屏軟件”錄下用于為學生提供探究情境的片段。也可使用截屏軟件,截取某個時段臺風運行抵達的空間。以使用“截屏軟件”為例,如圖5,引導學生利用圖像分組探究:指出超強臺風“尤特”移動路徑,并描述其從生成到登陸我國的運動方向;當其中心位于馬尼拉東側時,馬尼拉的風向如何?受其控制區域,近地面氣流水平運動特征如何?氣流垂直運動特征如何?受其控制區域,氣流水平運動呈逆時針還是順時針?氣流水平運動方向與各地點的風向之間有何關系等。
五、利用“鋒面氣旋圖”,實現異型轉換
教師提供“北半球近地面等壓線分布圖”,明確圖中等壓線數值由內向外遞增,引導學生在圖6自主或合作繪出A、B、C、D處風向,并判斷AB間、CD間氣團的冷暖性質和氣團的移動方向如圖7。引導學生自主或合作歸納,兩處的分界面(鋒面)各以何種性質的氣團命名較為合適,并分析原因,實現從低高壓系統到鋒面系統的天氣系統的異型轉換。教師依據學情來確定是否提出“鋒面氣旋”概念。引導學生結合課本,達成基于表格的冷鋒和暖鋒的知識建構(表2)。
學生完成后,教師補充提問:若冷暖氣團勢力相當,則鋒面移動的方向如何?又該如何為該鋒面命名?引導學生自學教材,探究討論準靜止鋒的結構、識別、過境天氣及在我國的時空分布。
六、利用“簡易天氣圖”,實現知識遷移
考慮學生的基礎和能力差異,教師可為學生提供不同層次、不同設問難度的“簡易天氣圖”,考查區域可以是中國,也可以是國外。
例如,圖8為“某日近地面天氣形勢簡圖”,較為簡單,可以設問甲、乙、丙、丁四地的氣壓排序,風力最大的地點,甲處的風向;也可設問圖示鋒面系統過境后,北京的天氣變化;還可設問圖中氣壓最低值的數值范圍及中心氣流垂直運動和四周氣流水平運動的特征。
例如,圖9(a)為某日08時海平面氣壓分布圖(單位:百帕),(b)顯示④地24小時內風的變化,圖中包含氣壓分布和某地風的變化,較為復雜,可以設問①和②的風速比較,①和③的云量比較,②和③的氣壓比較,②和④的氣溫比較;也可根據(b)顯示④地24小時內風的變化,設問鋒面通過④地的時間、可能的時段等。
再如,圖10為“2013 年5 月15 日14:00 歐洲部分地區海平面等壓線分布圖”,考查背景為國外區域,可以設問圖中天氣系統的名稱,描述甲、乙、丙、丁四地天氣狀況及其成因。
七、利用“我國東部雨帶緯度分布圖”,實現能力提升
天氣系統控制或影響產生的天氣跟人類生活密切相關,是學生每天都要接觸的生活知識。課堂上引入對生活中天氣實例分布的剖析,有利于提高學生的學習興趣,也有利于學科知識的鞏固和能力的提升。
例如,圖11為“我國東部鋒面雨帶正常年份位置變化圖”,可以設問:雨帶位于“e、f”時,導致長江中下游缺水而影響農作物生長的常見天氣系統名稱及天氣特征;雨帶位于30°N時,“清明時節雨紛紛,黃梅時節家家雨,雨滴梧桐秋夜長,清風細雨濕梅花”等詩句描述的降水與其相關的有哪些等。
再如,圖12為“我國夏季某月雨區分布圖”,可以設問:該月份長江中下游的天氣主要特征怎樣,在該地區控制的天氣系統常被稱作什么天氣,其與圖11鋒面雨帶的位置有怎樣的關系等。
八、利用“長江流域梅雨演變圖”,實現價值觀升華
長江中下游地區的梅雨天氣,是我國長江流域重要的天氣現象,學生依據雨帶分布規律,往往形成每年一到6月中下旬都會出現梅雨天氣的相對僵化的觀念。教師可以此為切入點,利用1950年后“長江中下游梅雨開始和結束日期演變系列圖”(源自“中國興農網”) 如圖13,引導學生合作探究,描述2009—2012年長江中下游梅雨開始和結束日期的差異,試用“早梅”、“遲梅”、“短梅”和“空梅”來一一對應。
教師進一步引導學生分析這一現象產生的原因,幫助學生建立我國季風的不穩定性、我國東部季風區水旱災害頻繁、我國農業水利工程量大等自然和人文知識點之間的聯系,理解地理的“綜合性”和“地域性”兩大特點,學會在特定的時間和空間維度思考地理問題,形成“用發展變化的觀點看世界”的科學價值觀。