“熱力環流”活動教學建議（人教版）

李飛

摘? ? 要：普通高中地理課程標準在課程的基本理念中明確提出“注重對地理問題的探索，倡導自主學習、合作學習和探究學習，開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調查和地理專題研究等實踐活動”。文章以人教版高中地理“熱力環流”內容為例，通過對活動教學過程的設計，充分體現了課程標準的基本理念。

關鍵詞：熱力環流;活動設計;課程標準

一、活動分析

【教材分析】本節課主要內容為熱力環流，學生之前已有“太陽輻射、地面、大氣三者之間的熱量傳遞關系”的知識鋪墊，同時“熱力環流”的學習也為后面氣壓帶、風帶、季風氣候、氣旋、反氣旋等內容的學習打下基礎。因此，本節內容在教材中起到承上啟下的作用。

【活動目標】通過活動學習，參與實驗操作及合作分析討論，能夠運用熱力環流的基本原理解釋生活中的地理現象，掌握簡單的問題闡述方法。

【教學重點】闡述熱力環流的基本原理。

【教學難點】描述熱力環流形成的基本過程，解釋不同時空尺度的熱力環流現象。

【活動流程】問題驅動—理論學習—實驗演示—模型建構—歸納提升—拓展探究。

二、活動過程

問題驅動

播放視頻：“切洋蔥不流淚”。

提出問題：切洋蔥時釋放的氣體酶沖入人眼，導致淚流不止。而點著的蠟燭如何改變了大氣運動，從而阻止了氣體酶的侵入？

設計意圖：地理源于生活，又服務于生活，是一門生活科學。聯系生活中的地理現象，激發學生學習熱情，引導學生從生活走進地理。

理論學習

活動一：認識氣壓

（1）氣壓：指單位面積上所承受的大氣壓力。

（2） P=F/S。P：壓強;F：垂直作用在物體表面上的力;S：受力面積（圖1）。

（3）提出問題：你知道哪些現象與氣壓有關？展示圖片（兩袋薯片，其中一袋明顯膨脹），哪張是在南京購買時拍的，哪張是到西寧（青藏高原）后拍的？為什么？

（4）規律：垂直方向上，海拔越高，氣壓越? ? 。（低）

設計意圖：運用生活中的地理現象，促進對概念和原理的理解，為后續學習進行知識鋪墊。

活動二：大氣垂直運動

依據圖2，自主學習并完成以下問題。

（1）冷熱不均狀況下（A受熱，B遇冷），①A、B兩處的大氣如何運動？②C、D兩處的氣壓如何變化？

（2）結論：冷熱不均引起大氣的? ? ? ? 運動。（垂直）

設計意圖：通過自主學習，培養學生對比、分析和歸納總結的能力，掌握知識間的內在聯系，理解地理現象的成因。

實驗演示

活動三：大氣水平運動

Ⅰ.實驗操作：如圖3所示。

（1）將裝滿冰塊的紙杯和橡皮泥放置于水槽底部的兩端（為了保證實驗效果，兩者之間盡可能保持最大間距）。

（2）將點燃的香垂直立于橡皮泥上。

（3）將剪切過的泡沫板迅速蓋住水槽，并用膠帶將泡沫板與水槽頂端玻璃進行密封。

Ⅱ.觀察實驗現象并畫出玻璃缸中大氣的垂直和水平運動情況。

Ⅲ.C、D兩處氣壓不同的情況下，完成以下問題。

（1）大氣如何水平運動（? ? ? ? ?壓流向? ? ? ? ?壓）？（高、低）

（2）A、B兩處的氣壓如何變化？

（3）A、B間的大氣如何水平運動？

設計意圖：讓學生參與實驗操作，通過體驗式學習，幫助學生對抽象的概念獲得更清晰直觀的理解。

模型建構

活動四：熱力環流

依據圖4，歸納總結：（1）規律1：垂直方向上，海拔越高，氣壓越低。

（2）規律2：高空氣壓狀況與近地面相? ? ? ? ?（同/反）。（反）

（3）規律3：水平方向，大氣從? ? ? ? 壓流向? ? ? ? 壓。（高、低）

（4）結論 ：大氣運動的根本原因是不同地方? ? ? ?。（冷熱不均）

判斷：A、B、C、D四處，氣壓從高到底如何排序？

思考：等壓面會發生如何變化？有何規律？

（5）結論：等壓面/線彎曲，凸高則? ? ? ? ? ? ，凸低則? ? ? ? ? ? ?。（高、低）

設計意圖：運用示意圖描述熱力環流的形成過程，理解熱力環流形成的根本原因，同時通過歸納總結和思考判斷，幫助學生整體把握知識間的內在聯系，提高學生的綜合分析能力。

歸納提升

活動五：繪圖判斷，學以致用

Ⅰ.觀察圖5，根據等壓面的彎曲規律完成以下各題。

（1）標注甲、乙、丙、丁四處氣壓狀況（高壓或低壓）。

（2）畫出大氣的水平運動。

（3）標注甲、乙兩處冷熱狀況。

（4）畫出大氣的垂直運動。

Ⅱ.方法指導。

（1）根據等壓面彎曲規律判斷高空氣壓高低。

（2）根據“高空與近地面氣壓狀況相反”確定近地面氣壓。

（3）根據氣壓判斷大氣水平運動。

（4）根據近地面氣壓判斷近地面冷熱狀況。

（5）根據冷熱狀況判斷大氣垂直運動。

設計意圖：培養學生讀圖析圖和綜合分析問題的能力，并適時進行學法指導，做到學以致用。

拓展探究

活動六：分組合作，探究不同時空尺度的熱力環流現象

分組合作活動1：微尺度——“切洋蔥不流淚”

依據圖6畫出熱力環流圖，并以此解釋為什么“點蠟燭”可以讓人不流淚。（注意：作圖時，微尺度“熱力環流”的高度要恰當，不過高）

分組合作活動2：小尺度——“室內風”

依據圖7，選擇合適的位置安裝制冷用空調和取暖用暖氣，并畫出熱力環流示意圖來解釋為何如此安裝。

分組合作活動3：中尺度——“城郊風”

蘇州市氣象局在2016年12月發表的“蘇州城市熱島對污染擴散的影響”一文中展示了以下兩幅圖。依據圖8畫出熱力環流示意圖，并解釋原因。

圖8左圖：蘇州城市熱島影響的地面均溫，數值越高，溫度越高。（中間為市區，下同）

圖8右圖：蘇州城市熱島對PM2.5等濃度的影響，數值越大，濃度增加越大。數值為負，表示濃度減小。

分組合作活動4：大尺度——“海陸風—東亞季風”

（1）請依據圖9畫出熱力環流（海陸風）示意圖。

（2）根據南京市氣象資料（表1），解釋南京市季風氣候的成因。

[南京市某年6月風向統計（單位：天） 東南風? 15 東風? 7 西南風? 3 西風? 2 北風? 1 南風? 1 西北風? 1 南京市某年12月風向統計（單位：天） 西北風-15 東北風-6 北風-3 西風-3 東風-2 西南風-1 東南風-1 ][表1 南京市氣象資料]

課后探究

巴山夜雨——“山谷風”

“君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。”這些詩句不但是言情佳句，還揭示一種天氣現象。“巴山夜雨”其實是泛指多夜雨的我國西南山地（包括四川盆地地區），這些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。

課后作業：課后搜集資料，嘗試運用熱力環流原理，利用圖10繪制山谷風示意圖，并解釋“巴山夜雨”現象的成因。

設計意圖：充分聯系生活中的現象、利用生活中的經驗，并以鄉土地理為載體，通過直觀的材料顯示，將枯燥的理論轉化為鮮活的生活場景。幫助學生運用所學的地理知識，理解生活中的地理現象，分析生活中的地理問題，同時培養學生的地理學科思維及探究精神。