“熱力環流”教學設計

摘要：本文通過多種教學方法設計學生自主實驗探究，從實驗中能夠得出熱力環流的基本原理，并將原理應用于實踐，達到對學生核心素養的培養目標。

關鍵詞：熱力環流；教學設計；核心素養

一、 教學內容分析

“熱力環流”是必修一第二章《地球上的大氣》第一節《冷熱不均引起的大氣運動》的第二個教學因子。熱力環流作為大氣運動的基本形式，它是指地面受熱不均導致的空氣環流運動。熱力環流的形成過程是本單元的基礎，承接了前面的大氣受熱過程的學習，同時也是后面大氣的水平運動，氣壓帶和風帶的形成的理論前提，起到了承上啟下的作用。

二、 學情分析

（一） 知識基礎：高一學生具備一定的知識基礎，如氣壓隨海拔高度而降低；物體熱脹冷縮的性質；太陽輻射的緯度分布不均等。

（二） 能力基礎：由于高中階段地理學習剛剛開始，學生沒有養成繪制示意圖并以此說明地理事物的習慣，但具備基本的繪圖能力，在教師的幫助下，將繪圖技能與認知技能相結合，有利于知識點的突破。

（三） 教學目標分析

1. 知識與技能。掌握熱力環流的形成原理及過程，并且能夠運用事實理論解釋生產生活中的熱力環流現象。

2. 過程與方法。由媒體演示獲得感性認識——通過實驗操作分析推理運動過程——歸納概括運動規律——應用規律解決實際問題，在此過程中進一步培養學生分析推理、歸納的地理學習能力。

3. 情感態度與價值觀。通過觀察、分析，理解熱力環流的過程，培養探索自然、熱愛自然、求真務實的態度。

4. 教學重難點。

重點：熱力環流的形成過程及其應用。難點：熱力環流的形成過程及原理。

5. 教學方法。

多媒體輔助教學、小組合作探究法、實驗演示法。

6. 教學過程。

[新課導入]

教師活動：1. 視頻典故講解——“火燒上方谷”。渭水一戰中諸葛亮將司馬懿等人引入上方谷，并命人引燃谷底的干柴，司馬懿父子圍困在火海之中。司馬懿絕望之際，突然狂風大作，大雨不期而至，澆滅了大火，事后諸葛亮道：“天不助我，助爾曹”。2. 教師設疑：這場大雨真的是天意嗎？俗話說，三個臭皮匠賽過諸葛亮，在座的智囊團定能在今天的“熱力環流”的學習中探出真理。

學生活動：學習典故，觀察現象，思考教師提出的問題。

設計意圖：利用歷史故事創設情境，引起學生注意，活躍課堂氣氛。教師設置疑問，引導學生思考，激發學生求知欲望，提高教學效率。

[講授新課]

一、 知識鋪墊

教師活動：為了幫助我們探尋真理，諸葛亮帶給我們三個錦囊，回顧氣壓和等壓面的相關知識。

錦囊1：裊裊升起的炊煙圖。教師講述：裊裊升起的炊煙為什么向上升起呢？教師總結得出結論：空氣受熱膨脹上升，氣壓減小。

錦囊2：夏天冰棍的冷氣向下沉。教師展示冰棍冷氣的運動狀態，讓學生觀察并得出結論：空氣受冷，收縮下沉，空氣密度增大，氣壓變大。

學生活動：1. 學生認真思考教師提問，預設學生回答：炊煙因為溫度高，導致空氣受熱膨脹上升，氣壓減小。學生認真聽取教師講解，識記原理。2. 學生結合上原理一能很快類比分析得出第二條原理。3. 在教師的指導下動手演示實驗。觀察現象，利用所學解釋現象。聽取教師講解，理解原理。

設計意圖：1. 聯系學生的生活經驗，提煉出規律，建立起與新知識的聯系，為學生有意義學習做好鋪墊。2. 通過觀察，形成感性認識，理解科學規律。3. 通過實驗操作，探究規律，培養學生動手操作的能力和透過現象解釋原理的能力。

二、 實驗探究

教師活動：1. 實驗演示：播放熱力環流實驗的視頻。2. 教師提問：觀察實驗過程，并觀察垂直與水平方向氣流運動方向，再畫出空氣運動方向示意圖。3. 老師通過板書板畫為學生詳細講解熱力環流的過程，結合幻燈片動圖演示熱力環流的過程，從而引出熱力環流概念和原因。

學生活動：在學習完熱力環流知識點的基礎上，結合等壓面進行進一步分析受熱不均情況下等壓面的凹凸情況。首先分析當地面受熱均勻時，等壓面的分布狀況。接著教師引導學生探討地表受熱不均時等壓面形態的變化，在小組討論和交流中得出結果，教師小結：高壓上凸，低壓下凹。

設計意圖：通過實驗演示使得熱力環流的原理更加形象直觀地展示在學生面前，加深學生的理解與認識，同時培養學生分析歸納能力。

三、 熱力環流的應用

應用一：山谷風

教師活動：1. 引導學生運用熱力環流的原理探討山谷風的形成，繪制熱力環流示意圖并解釋過程圖。2. 請學生回答新課導入時提出的問題。

學生活動：1. 結合大氣受熱過程的知識，運用熱力環流的原理并解釋山谷風的形成，繪制熱力環流的示意圖并解釋過程。2. 學生回答導入問題：谷內干柴的燃燒使谷地溫度高，而坡地溫度相對低，由山坡高壓空氣流向谷底，形成山風，同時濕潤的空氣高空遇冷凝結由坡地吹向谷地，形成降雨將火熄滅。

應用二：海陸風

教師活動：展示海邊拍照的圖片并提問：為什么白天拍照要面對大海呢？引導學生結合比熱容差異運用熱力環流的原理探討海陸風的形成，并請學生繪制熱力環流示意圖。

學生活動：學生結合初中所學比熱容的相關知識。運用熱力環流的原理來解讀海陸風的形成，繪制示意圖。

應用三：城市熱島環流

教師活動：1. 展示“城市熱島效應”的衛星云圖，探討城市風的形成。繪制熱力環流示意圖并解釋過程。2. 展示“APEC藍”資料，探討城市熱島環流對城市的影響。

學生活動：1. 結合所給資料，運用熱力環流的原理解釋城市熱島效應形成，2. 繪制熱力環流示意圖并解釋過程。

設計意圖：以熱力環流的三個常見的應用來聯系已有的知識經驗，理論結合實際，鍛煉學生的繪圖技能，培養學生的地理核心素養，檢驗教學目標的達成。

[總結與拓展]

教師活動：通過繪制思維導圖的方式總結本節課的知識點，并設疑：日常生活中還有哪些熱力環流現象呢？請同學們在課下收集案例并分析原理，下節課一起交流分享。

學生活動：回顧并總結本節課所學內容，課下探究。

設計意圖：通過回顧知識點，建立系統的知識結構。同時對生活案例的采集將知識應用于生活。

7. 教學反思

首先本節課強調探究學習、自主學習，讓學生在自主學習中構建解決問題的知識體系，養成綜合思維。再者，本節課通過實驗演示要求學生繪制示意圖的過程，培養學生分析能力和繪圖能力。最后，通過幾個熱力環流的應用案例將理論知識與實際應用緊密聯系在一起，實現知識的遷移應用。

作者簡介：王雪純，福建省福州市福建師范大學地理科學學院。endprint