【地理教学中学生探究能力的培养】中学生地理探究实践手抄报内容中国
时间：2019-01-24 03:31:11 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
一、教学主题背景分析 (一)教学内容分析 (1)教材内容分析 《冷热不均引起大气运动》这一课主要内容要点是:①太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源;②太阳辐射穿过大气层的过程;③到达地面的太阳辐射能被地面吸收而使地面增温,同时又以长波辐射的形式把热量传递给大气;④地面是近地面大气主要的直接热源。
(2)教学的重点与难点
“热力环流”是本课的教学重点,这是新课标要求“运用图表说明大气受热过程”的延伸,也是学习“绘制全球气压带、风带分布示意图,说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响”、“运用简易天气图,简要分析锋面、低压、高压等天气系统的特点”等知识的基础。
本课程的有两大教学难点是如何让学生学会区分同一水平面上气压高低与垂直方向上气压高低,另外如何使学生学会掌握立体的“热力环流”示意图转换成平面等压线图,这也是本课教学的难点。
(3)教学目标
①通过“热力环流”实验的教学,使学生可以依据地表冷热情况,来绘制大气垂直运用方向,使学生学会判断垂直、水平方向上的气压特点,绘出大气的水平方向,完成“热力环流”示意图。
②引导学生理解海陆风、山谷风、城市风的概念,学会判断白天和晚上各种风向的流向。
(4)学生知识结构分析
高一学生已学习过对流、热传递等物理知识,观察过热空气上升、冷空气下沉的现象以及大气气压的流动规律,这为本课程的教学打下了一定的基础。
二、课程情景描述
(一)课前准备
①在上课前我先让学生把教室所有门窗关闭,一直持续约15分钟左右。
②实验设备准备:平底烧杯、支架、酒精灯。
③多媒体课件及放映设备
(二)课程情景描述
“同学们,大家知道地球周围的大气犹如一个不停运动的机器,由于各地区大气运动的形式和范围有差异,逐步形成了地球上不同地区的天气与气候。”
“那么同学们有没有思考过大气为什么会运动呢?它又是以怎样的形式运动呢?在正式上课之前,先给大家10分钟的时间,请大家先自己阅读一下教材中大气受热过程的内容,同时在阅读时请思考一下我黑板上所列的问题,①地球大气最重要的能量来源是什么?②近地面大气主要、直接的热源是什么?③物体的温度与辐射中最强部分的波长的关系?④太阳辐射和地面辐射分别为何种类型?⑤什么是大气逆辐射?下面,大家开始阅读吧。”
让同学们带着问题进行阅读之后,我把刚才的问题给学生进行了归纳讲解:大家从教材的阅读中可以看到,地球大气最重要的能量来源就是太阳辐射能,而投射到地球上的太阳辐射能,必须通过厚厚的大气层,才能到达地表,太阳辐射能在传播过程中,有一些被大气所吸收或反射,大部分太阳辐射能到达地面,被地面反射并吸收。地面在吸收了太阳辐射能后,又以长波辐射的形式把热量传递给大气。这种辐射热交换是大气受热增温的最主要形式。从大气的受热过程来看,地球大气对太阳短波辐射吸收得较少,大部分太阳辐射能够透过大气射到地面;而大气对地面长波辐射吸收得却比较多,地面辐射放出的绝大部分热量能够被大气截留下来。物体的温度越高,辐射中最强部分的波长越短,反之则越长。由于地球表面的温度比太阳低得多,所以地面辐射的波长比太阳辐射长得多。相对于太阳短波辐射来说,地面辐射为长波辐射。大气在升温的时候,也逐步向外辐射热量。大气辐射的方向有向上的,也有向下的。大气辐射中向下的部分,因为与地面辐射方向相反,称为大气逆辐射。
接下来,为了更好地导入新知识点,我问:“同学们,大家知道一般房间里暖气片安装在什么位置吗?这样安放的目的是什么?”一生答:“暖气片一般放在房间的下部,这样可以使暖气在房间内得到更好地扩散。”我立刻说:“你的回答很好,不过为什么安放在下部就可以使暖气在房间内得到很好的扩散呢?”学生立刻被问住了,露出了一副思考的表情。我笑了笑继续说,“同学们,下面我们先来看一个实验,也许大家可以从中找到原因。”
这时我拿出了事先准备好的实验设备,“大家看,这是一个地面均匀的烧杯,我在里面倒入冷水,然后开始加热,大家来观察一下,在水烧开的过程中,哪一部位的水先烧开?”随着水温的升高,同学们观察到烧杯中开始产生气泡,而且气泡是上面小下面大,底部的水开始变热上升,上部的冷水开始下降,形成了循环运动。因此,同学们很自然的答出了下面的水先开。这时我又问“这是为什么?”一些学生根据已学到的物流知识想到了由于受热不均匀造成水流的这种上下运动,也就是水的对流运动,很容易地回答了这个问题。这时,我又启发学生,如果把空气换成水会怎么样呢,“想象我们所处的教室就是这样一个大烧杯,那空气又会怎样运动呢?我们再来看一个实验。”
我把关闭的教室门打开,把酒精灯点燃,先把酒精灯放在门框的上部,然后再把酒精灯放在门框的下部,学生观察到酒精灯放在门框上部时,酒精灯的火苗向教室内倾斜,而酒精灯放在门框下部时,酒精灯的火苗向教室外倾斜。然后我在黑板上画出门框上部、下部不同位置的酒精灯的火焰倾斜方向,画出了在垂直方向上气流的运动轨迹。
接着我向同学们导入了本课的第二个新知识点――“热力环流”。“大家都知道空气遇热膨胀上升,遇冷收缩下沉,那么在刚才密闭的教室内部,热空气在教室上部,冷空气在教室下部,由于地面冷热不均而形成的空气环流。大气中热量和水汽的输送,以及各种天气的变化都是通过大气运动来实现的,大气运动的能量来源于太阳辐射,由于唯独获得的太阳辐射能多少不均匀,造成高低纬度间温度的差异,这是引起大气运动的根本原因。大气的运动有垂直运动和水平运动之分,大气的垂直运动表现为气流的上升或气流的下沉,大气的水平运动就是我们日常生活中的风。今天,我们来学习大气运动最简单的形式热力环流。为了给大家更直观生动的认识,接下来我给大家看一段多媒体动画。”
学生在观察动画的过程中,我向同学们解释,“我们首先来看第一幅动画,这里B点靠近地面,由于B点受热较多,那么B点的气流受热膨胀上升,近地面处的大气密度减小形成低气压,而B点的高空由于气流聚集而形成高气压。”
“接下来我们来看第二幅动画,这里A、C两地受热少,大气冷却下沉,而A、C两地的近地面气流聚集密度增大而形成高气压,而高空则形成低气压。”“大家思考一下,那么在水平方向上气压会如何运动呢?也就是A、B、C三点的高低空气体的流动情况是怎样的呢?”
这时一名学生回答道:“因为大气总是从高气压吹向低气压,因此在地面A、C两点的气压向B点流动,而B点高空气压向A、C两点流动。”“你的回答非常棒,根据同学的回答,大家来看第三幅动画,这就是大气运动的最简单形式――热力环流。”
接下来,我给同学们介绍了等压面的概念,并提出了一个问题让同学们思考:“如果A、B、C三地的等压面平行于地面,这说明什么呢?”,同学们立刻答道:“这说明A、B、C三地受热均匀。”“对,换句话说,如果A、B、C三地受热均匀,也就是说,距离地面高度相同的地方气压值相等,但是在实际生活中,往往各地方的受热是不均匀的,在同一海拔高度上,某一点的气压值可能比另一点高,大家来想象一下,那么等压面会产生怎么的变化,有什么规律呢?”同学们开始开动脑筋,有些同学提出等压面会呈现波浪起伏状,但却不说不清具体的规律。“好,大家接下来看这段动画。”“同学们,从动画中我们可以看到,在同一海拔高度上,如果一点的气压值比同一高度另一点高,等压线就会向海拔高的地方凸,反之,则向海拔低的地方凸,这成为高高低低规律。”
“下面,我们来看白天和晚上海洋和陆地间的情况,在白天由于陆地和海洋的热容量有差异,在得到相同热量的情况下,陆地升温快,在近地面形成低气压,在高空形成高气压,而海洋由于升温慢,近地面形成高气压,高空形成低气压,因而在近地面风由海洋吹向陆地,被称为海风,大家请看动画。”
“而到了晚上,由于陆地和海洋的热容量差异,在散失相同热量的情况下,陆地降温快,在近地面形成高气压,在高空形成低气压,而海洋由于降温慢,近地面形成低气压,高空形成高气压,因而在近地面风由陆地吹向海洋,被称为陆风,请同学们根据我说的,来画一下晚上陆地与海洋间的风向。”同学们很快画出了晚上陆地和海洋之间的风向示意图。
“好,在学习了海陆风之后,我们接下来学习山谷风。大家来看动画,白天山谷空气密度大,对太阳辐射的削弱作用小,山谷升温慢,气流下沉,在山谷中形成了高气压,而山顶空气稀薄对太阳辐射的削弱作用小,升温快,山顶形成低气压,那么风就由山谷吹向山顶。”
“到了晚上,山谷内由于空气密度大,大气逆辐射强,气温高,气流上升,在山谷内形成低气压,而山顶空气稀薄,大气逆辐射弱,气温低,气流下沉,那么山谷和山顶之间的风向示意图是怎样的呢?大家再来画一下。”同学们掌握了规律之后,大部分同学都成功地画出了晚上的山谷与山顶的风向示意图。
“学习了海陆风、山谷风之后,我们再来学习城市与郊区之间的风向示意图,在学习之前,大家回忆一下,是在郊区凉爽,还是城市里凉爽呢?”大部分同学都回答郊区凉爽,“对,郊区相对城市里来说,气温较低,城市里由于人口、建筑物密集,相对郊区气温较高,形成一座热岛,那么根据我们之前所学到的知识,既然城市里相对较热,那么气流就会上升。而郊区则气温较低,气流下沉,大家来画一下城市与郊区的风向示意图吧。”同学们很快画出了城市风的示意图,然后我让大家看了城市风的动画。
“下面,我们来总结一下今天所学的知识,在不同地区由于受热不均,产生了大气在垂直风向上的运动,受热空气上升,而在同一水平面上存在着气压差,大气总是由高气压吹向低气压,从而形成了热力环流,我们还学习了海陆风、山谷风、城市风的知识。”
三、教学问题讨论
为了加深大家对今天所学知识的理解和掌握,我从2006年上海文科综合卷中选择了一道热力环流的例题作为课堂教学讨论题。
例.地面上不同地区的热量差异会引起空气流动,下列示意图中符合热力环流原理的是( )
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“这道题是关于热力环流的,在解答此类题型时,我们要记住热力环流是大气运动的最简单的形式,是由于近地面受热或冷却,引起气流的上升或下沉,从而导致同一水平面上的气压差异,形成的空气水平运动。解题的关键是判断近地面的冷热差异,温度高的地方气流上升,温度低的地方气流下沉,最终构成环流。”
“了解了解题的规律后,我们先来看答案A,根据我们今天所学的内容,答案A是关于白天的海陆风的知识点,由于海洋与陆地热容量的差异,在白天风应该是由海洋吹向陆地,显然A是不对的。答案B是晚上山谷与山顶的风向情况,晚上山谷内空气密度大,大气逆辐射强,气温高,气流上升,山谷内形成低气压,而山顶空气稀薄,大气逆辐射弱,气温低,因此气流下沉,山顶形成高气压,而气流总是从高气压向低气压运动,所以答案B的热力环流运动是正确的。答案C是关于城市与郊区的风向运动的知识点,市区由于人口多、建筑密集,因此地面热量高,气流上升,而郊区人口少,相对空旷,那么城市与郊区形成了热力环流,风应由郊区吹向城市。答案D是关于不同冷热处气流上升、下降情况,地面受热应该气流上升,而答案D受热处气流却下降,显然答案D也是不对的。”
四、教学中的反思
本节课的教学设计是在深入研读高中地理新课标的基础上,对教学内容进行深入分析和整合,在教学的过程中始终体现以学生为主体,开展探究活动的教学理念。在这节课的教学中,我充分遵循了“感知――表象――抽象”这一认知规律:
1.通过学生自主学习阅读“大气受热”教材内容并探究问题答案的方式,使学生逐步学会自学,同时也使学生对本课的理论知识点有一个初步了解认识。
2.通过课堂演示实验,结合生活中的实际现象进一步加深同学们对大气运动形式的了解,激发同学们探究大气运动的内在规律意识。
3.通过运用学生已有的知识,并借助多媒体分析现实生活中的各种现象,帮助学生克服空间感知和思维障碍,发展其空间思维与空间想象能力,加强对各种知识概念的表象认识。
4.通过在教学中让学生不断地思考,自主地解决问题和探究问题,使同学们边学边总结规律,加深了热力环流抽象知识点的认识,在突出教学重点的同时,有效地突破了教学难点。
5.通过在知识点教学后,及时地引入相关的问题讨论,加深同学们对知识的消化和掌握,对知识从感性认识上升到理性认识。
在课后,我还进一步了解了同学们对课程的感受,不少同学反映这种课堂实验加多媒体演示的地理教学方式非常有趣,比单纯地进行知识点的讲授更有效果。演示实验可以激发大家对知识探究的兴趣,多媒体教学手段的运用可以使大家集中注意力,在课堂上积极思考,从而充分地与教师形成互动。本课的教学也有一定缺憾,部分同学反映希望在今后的教学中,把演示实验改为学生自己完成的实验,这样才更能激发学生学习的主动性,这也是笔者今后在教学设计中改进的方向。
作者单位:南京市江宁高级中学
