“探尋熱力環流的存在”活動設計（魯教版）

覺春艷

摘 要：地理課程具有很強的實踐性。文章以“探尋熱力環流的存在”為例，通過視、聽、觀察、模擬實驗等教學活動的設計與實施，提升學生運用所學地理知識和技能解決實際問題的能力，從時空層面滲透綜合思維和地理實踐力的培養。

關鍵詞：熱力環流;實驗;活動探究

一、設計背景

“熱力環流”是魯教版必修一第二單元第二節“大氣運動”中的內容。熱力環流是大氣運動最簡單的形式，大氣受熱過程中太陽輻射讓地面升溫，因下墊面性質不同，近地面受熱不均形成了熱力環流。從小尺度區域來看，熱力環流發生在海陸之間、山頂和山谷之間、城郊之間。從大尺度區域來看，熱力環流是形成三圈環流、季風環流的基礎性原理。它是學生理解高壓（反氣旋）、低壓（氣旋）控制下天氣特點的基礎。如何將熱力環流生活化，怎樣通過觀察、地理實驗等方法模擬熱力環流，讓學生明確掌握近地面受熱不均是引起熱力環流的直接原因等一系列問題都是課堂教學的難點。因此，本活動設計通過學生的觀察、模擬實驗，在實踐中探尋熱力環流的存在。

二、設計主線

本部分內容的活動設計主線如圖1所示。

三、活動設計與教學實施建議

活動一：歌曲中的熱力環流——認知能力的形成

【活動過程】

（1）播放音頻——溫嵐歌曲“夏天的風”。

（2）顯示部分歌詞：“七月的風懶懶的，連云都變熱熱的，不久后天悶悶的，一陣云后雨下過。氣溫爬升到無法再忍受……夏天的風正暖暖吹過，穿過頭發穿過耳朵……”

提問1：請分析歌詞中畫線部分闡述的地理原理。

提問2：歌詞中“夏天的風，正暖暖吹過”，請判斷歌詞的科學性。

【設計意圖】音頻是學生興趣的敲門磚。通過對歌詞的閱讀，提升獲取和解讀地理有效信息的能力。通過對歌詞的判斷，歸納出不同空間尺度和時間尺度下，風的冷暖性質會發生改變，最終達到培養學生綜合思維的目的。

活動二：實驗中的熱力環流——行動能力的形成

【活動過程】

第一部分：小組實驗驗證陸地和水的比熱容不同會產生溫度升降快慢的差異。

實驗器材：燒杯、酒精燈、石棉瓦、沙子、水。

實驗步驟：①同時加熱燒杯中相同容積的水和沙子（3分鐘），觀察溫度升高速度的差異。②同時將沙子和水靜待3分鐘后，觀察溫度下降速度的差異。③歸納總結實驗結論。

【設計意圖】升溫速度的快慢會導致近地面受熱不均。文科生在比熱容問題上要么沒有概念，要么就是機械記憶。所以實驗的目的在于讓學生直觀掌握陸地升溫、降溫速度比海洋快的基本原理，更好地理解近地面的冷熱狀況是形成熱力環流的直接原因。

第二部分：小組合作模擬熱力環流的形成。

實驗步驟：①以小組為單位，完成熱力環流實驗的探索，在實驗中仔細觀察煙的流動方向，揭示熱力環流形成的過程。②準備了其他實驗器材的小組也可進行相應實驗的探索。③在表1中填出實驗中觀察到的現象（斜體字為填空部分），揭示并分享熱力環流形成的過程，完成示意圖。

【設計意圖】通過實驗操作的形式，讓學生主動探索熱力環流的形成過程。從認知能力上升至行動能力，利于學生對熱力環流過程的理解。在實驗中培養學生探索地理科學的意識，落實地理核心素養，提高地理實踐力的能力和水平。

活動三：生活中的熱力環流——地理視角看世界

【活動過程】

結合熱力環流的基本原理，找出生活中的熱力環流現象。

生1：冬天在教室里上課，外面太冷都是把門關著的，一打開門的時候空氣就流動了……

生2：冬天教室門關著，坐第一排的學生會感覺有冷風從門的底縫吹進來。

生3：夏季的白天去滇池，會有涼風從湖面吹過。

【設計意圖】尋找生活中的熱力環流，能有效地貫徹“學習終身發展有用的地理”的理念。只有引導學生用地理的眼光看待生活與世界，才能有效培養學生的地理素養。

活動四：教材中的熱力環流——規范表達

【活動過程】

（1）仔細通讀教材，關注教材中熱力環流過程的精準描述。

（2）準確畫出海陸風、山谷風、城市風等基本示意圖。

【設計意圖】教材不僅是一本案例資源庫，也是一本專業化描述的規范用書。回歸教材，旨在規范熱力環流過程的描述，提高描述和闡釋地理事物的能力。

活動五：考題中的熱力環流——提高知識應用能力

【試題呈現】某考察團隊為了研究湖泊的局地氣候效應，對我國某大型水庫進行了湖陸風的觀測。該人工水庫三面環山，特殊的地形條件使水庫附近還受到山谷風的疊加影響。圖2為8月16日15時該水庫附近的氣溫分布圖。讀圖完成1～3題。

1.該考察區域

A.位于長白山的山麓

B.西北部的海拔最低

C.西南部地勢起伏小

D.屬于暖溫帶濕潤區

2.圖示時刻，P地的風向為

A.東北風? ? ?B.西北風? ? ?C.東南風? ? ?D.西南風

3.考察發現，此時庫區的局地風速北側大于南側，其主要原因是

A.水庫北側的氣溫差異較大

B.水庫南側，陸風與山風方向相反

C.水庫南側的地表植被茂盛

D.水庫北側，湖風與谷風方向一致

參考答案：1.C? ?2.A? ?3.D

【設計意圖】提高知識的應用能力是對地理實踐力的泛化理解。解題的過程就是落實區域認知、綜合思維和地理實踐力素養的過程。在經歷了前面四個環節后，具有針對性的試題剛好是檢測實驗效果和知識掌握程度的重要手段。

本活動設計充分地體現了區域認知、綜合思維和地理實踐力素養的培育。以認知—行動—生活—教材—考題為主線，五個環節環環相扣，均有側重，都為活動主題服務。學生模擬實驗，利于動手能力的提升，更利于踐行地理實踐力素養。