熱力環(huán)流(平夕祥-筠連中學)-教案

第一節(jié)“冷熱不均引起的大氣運動”之“熱力環(huán)流形成的原理”教學設計平夕祥（筠連中學）一、【設計思想】（1）熱力狀況、熱力環(huán)流、大氣水平運動是本章的基礎知識。擬在教學過程中，以新課程標準的理念為依據(jù)，尋找本課的最佳切入點，采取圖示分析法將教材的知識情景化、直觀化的展現(xiàn)。（2）聯(lián)系生活實際，學習對生活有用的地理。從現(xiàn)實的天氣現(xiàn)象出發(fā)，引出相應的理論知識，然后運用所學的理論知識去解決實際問題，從而發(fā)展學生解決實際問題的能力。（3）在教師預設問題和活動的引領下，學生進行自主、合作、探究學習，從而幫助學生主動建構(gòu)知識。二、【課標分析】

《高中地理課程標準》對本課相應的教學要求是：繪制全球氣壓帶、風帶分布示意圖，說出氣壓帶、風帶的分布、移動規(guī)律及其對氣候的影響。本課的主要內(nèi)容“熱力環(huán)流形成的原理”是達到本條要求的基礎知識。剖析課標，其基本要求是：掌握熱力環(huán)流原理。發(fā)展要求是：利用熱力環(huán)流基本原理解釋生活中的大氣現(xiàn)象。三、【教材分析】本節(jié)課教材內(nèi)容主要通過正文和一幅示意圖呈現(xiàn)大氣運動形成的原因，等壓線、等壓面的形成，熱力環(huán)流的形成。在熱力環(huán)流的學習過程中，既要用物理知識來理解環(huán)流的形成過程中氣溫、氣壓的關系，又要具備一定的空間想象力來理解氣溫、氣壓與高度的關系。教材的編寫明顯是建立在初中物理之上的，且是建立在對氣溫與氣壓關系已掌握的基礎上的。教材沒有解釋空氣受熱就上升、冷卻要下沉的根本原因，特別是新教材，對熱力環(huán)流的描述不到二百字，文字基本是對結(jié)論的闡述。上課時如不把溫度與空氣運動方向的關系；溫度、高度與氣壓的關系給學生講透，學生學的過程就會云里霧里。所以，內(nèi)容的安排遵循學生的認知規(guī)律，循序漸進，前后呼應四、【學情分析】

我們學校是一所位置較為偏僻的山區(qū)學校，生源不好，學生的基礎差。而地理是一門集物理、數(shù)學、化學、生物等知識的綜合學科。有些學生，特別是一些女生在初中時就畏懼數(shù)理化，空間想象力很差，到高中學地理的難度就可想而知了。有些學生甚至對空氣受熱膨脹而上升、冷卻收縮而下沉也不理解。經(jīng)常在做題時認為受熱要下沉，冷卻會上升?！耙恢v到氣溫、氣壓很多學生就傻了”這句話是我們地理老師的口頭禪；學生也發(fā)出“讀理科要是沒物理、讀文科要是沒地理，讀書其實也不難”的感慨。五、【三維目標】1知識與技能目標：理解冷熱不均是引起大氣運動的根本原因；掌握熱力環(huán)流原理。2過程與方法目標：通過繪制熱力環(huán)流圖，培養(yǎng)繪圖能力；能運用熱力環(huán)流的基本原理解釋生活中的大氣現(xiàn)象。3情感、態(tài)度與價值觀目標：親身經(jīng)歷知識的形成過程，在自主學習與合作交流中激發(fā)探究地理問題的興趣和動機；通過對海陸風、山谷風、城市風等問題的探討，將所學知識運用于實際。六、【重難點分析】1教學重點：熱力環(huán)流的形成原理。2教學難點：大氣上升、下沉運動與等壓面的變化。七、【教學方法】用實驗法、特例法突破熱力環(huán)流的教學難點八、【教學過程】教學流程教師活動學生活動設計意圖可能出現(xiàn)的問題導入新課前面我們學習了大氣的受熱過程，是從靜態(tài)的角度來研究大氣，大氣并不是靜止的，而是運動的，所以今天我們一起來學習大氣的運動最基本原理————熱力環(huán)流言簡意賅直奔主題

新課學習（1）前言閱讀教材P29頁最后一自然段：（提出問題）：大氣運動的意義是什么？（大氣中熱量和水汽的輸送，以及各種天氣變化，都是通過大氣運動來實現(xiàn)。）大氣運動的能量來源是什么？（太陽輻射）大氣運動的根本原因是什么？（地表的冷熱不均）

思考。

（2）觀察實驗,得到大氣運動的根本原因視頻播放演示實驗：在密閉的玻璃缸中點燃有色煙霧。提出要求：1、觀察煙霧在玻璃缸內(nèi)是如何飄動的？(2、用示意圖表示出來。3、思考為什么會這樣。指導學生畫示意圖，啟發(fā)學生歸納原因，并及時評價學生回答。(總結(jié)出冷熱不均是引起大氣運動的根本原因)觀察過程，畫出示意圖，思索其成因并課堂歸納。突出教學內(nèi)容的直觀性，將抽象的大氣運動變得形象直觀，讓學生感受到大氣運動的真實存在。問題：對于煙霧飄動的原因認識不準確。對策：在學生歸納不到位的情況下，教師通過啟發(fā)提問，指導其進行歸納。（啟發(fā)提問：空氣受熱會怎樣？其上空氣壓發(fā)生了什么變化？低處氣壓如何變化？）（3）過渡（敘述）地表獲得的太陽輻射不同，造成氣溫的差異，并導致水平方向上各地間的氣壓差異，引起大氣運動。今天我們首先來了解大氣運動最簡單的形式————熱力環(huán)流，請從30頁一直閱讀到圖2.4完，結(jié)合圖2.3分析熱力環(huán)流的形成過程。

從30頁一直閱讀到圖2.4完，結(jié)合圖2.3分析熱力環(huán)流的形成過程由直觀的實驗現(xiàn)象向抽象的大氣現(xiàn)象過渡。

（4）關于熱力環(huán)流的知識鋪墊（講授并板圖）氣壓的產(chǎn)生：氣壓是空氣分子在單位面積上產(chǎn)生的壓力?？諝夥肿舆\動所產(chǎn)生的壓力叫氣壓。按照概念理解：空氣分子越多所產(chǎn)生的壓力就越大；若空氣分子增多，氣壓就變大；若空氣分子減少，氣壓就變小。（提出問題）啟發(fā)學生思考、回顧以下內(nèi)容：1、在垂直方向上，海拔越高，氣壓如何變化？氣壓為何會發(fā)生這樣的變化？【受地球地心引力影響，地球大氣絕大部分聚集在低層。所以，導致氣壓隨高度的增加而遞減(如上圖所示)?！?、投影展示課本30頁圖2.3——a，介紹等壓面。（從等高線入手）思考、理解氣壓的產(chǎn)生原因。

聯(lián)系舊知，思考回顧。

思考、理解等壓面的概念。

通過回顧回答的方式，幫助學生更好的掌握已學習的知識，同時為下一步的探究學習進行知識鋪墊。

垂直方向上氣壓的變化規(guī)律較抽象，學生掌握有一定困難。在學生學有困難時，教師準備板圖說明：

等壓面與等高線的關系抽象，學生理解可能會出現(xiàn)困難。教師可以引導學生從氣壓產(chǎn)生的原因方面加以思考。（氣壓產(chǎn)生的原因：大氣分子在單位面積上產(chǎn)生的壓力，如果地表受熱均勻，海拔高度相同，大氣分子的含量理論上是相同的。）

（5）假設冷熱均勻狀態(tài)下，無大氣運動提問：冷熱均勻狀態(tài)，等壓面分布有何特點，與地面有什么關系？此時三地的大氣處于什么狀態(tài)？（展示圖2.3熱力環(huán)流的形成A圖）

假設地面上有A、B、C三地，用三條線表示等壓面（參考本節(jié)教材中的“冷熱不均引起的大氣運動圖”），由下往上依次是1010，1005，1000（百帕）。【假設：在同一水平面上，近地面A、B、C三地空氣分子數(shù)量都為12個，相應的高空A′、B′、C′，分子數(shù)量為7個。（因為同一地點，高度增加氣壓降低，所以高空分子假設為7個）】教師小結(jié)：冷熱均勻狀態(tài)，同一水平面氣壓相等，等壓面與地面平行。此時三地的大氣處于靜止狀態(tài)。聯(lián)系舊知與新概念，加以運用并思考回答。（6）過渡那么，地表冷熱不均的情況又是怎樣的呢？假設A地受熱，B、C兩地遇冷，利用物理學的熱脹冷縮的原理分析，A地和B、C兩地空氣會怎么運動？（7）大氣熱力環(huán)流的過程探索展示熱力環(huán)流的動態(tài)過程動畫，邊展示邊拋出問題引導學生分析熱力環(huán)流的形成過程及其成因。1、利用多媒體動畫展示地表受熱不均引起的氣壓變化。在前面的假設等壓面圖中，所示：若A地受熱，B、C兩地冷卻，【補充】一塊石頭和一塊木頭同時扔到水里的現(xiàn)象——得到密度小的要上浮，密度大的要下沉?！纠斫饬丝諝馐軣崤蛎浬仙⒗鋮s收縮下沉的根本原因?！拷Y(jié)論：A地氣體膨脹上升，B和C地氣體收縮下沉（根據(jù)“熱脹冷縮”原理）則A地近地面的空氣就膨脹上升，A地的空氣分子就要減少，假設上升跑掉的空氣分子數(shù)是2個，則A地的空氣分子減少2個后為11個，高空的A，就多了2個空氣分子為9個；近地面B、C冷卻空氣下沉，假設下沉的分子數(shù)也是2個，則B、C兩地的分子數(shù)增多，從原來的12個變?yōu)?4個，相應的B，、C，從原來的7個變?yōu)?個，根據(jù)“空氣分子越多所產(chǎn)生的壓力就越大”，空氣分子數(shù)量的變化也就是氣壓的變化。如A地受熱后空氣分子減少，就意味著氣壓變??；B、C兩地冷卻，空氣分子數(shù)增多，就意味著氣壓變大。學生也很容易比較出同一水平面上氣壓的大小。即在同一水平面上的A、B、C三地，A地的空氣分子數(shù)量最少為10個，B、C兩地都為14個，故在這個水平面上，A地為低壓，B、C兩地為高壓。這時，要強調(diào)在同一水平面上氣流從高壓流向低壓。學生就能理解近地面的氣流從B、C流向A地。在高空的A，、B，、C，這一水平面上，A，空氣數(shù)為9個，B，、C，都為5個，故A，為高壓，B，、C，為低壓。氣流從A，流向B，、C，?？偨Y(jié)變化規(guī)律。

探究問題、小組討論、代表發(fā)言。

繪制熱力環(huán)流示意圖。利用動畫，充分發(fā)揮多媒體輔助教學的優(yōu)勢，突破難點。

通過一個小小的實驗，學生很快理解了空氣受熱膨脹上升、冷卻收縮下沉的根本原因。

這樣，很直觀的把同一水平面上空氣分子數(shù)量的變化呈現(xiàn)給了學生?？芍庇^的比較：氣壓與高度的關系；氣溫與氣壓的關系；同一水平面上高壓與氣壓的比較。都由定性改為定量，抽象變?yōu)橹庇^。熱力環(huán)流的學習難度大大降低。學生即使忘了，看一下圖就能記起來。

（8）實驗總結(jié)并提出熱力環(huán)流（9）熱力環(huán)流的三大結(jié)論1、隨海拔高度的增加，氣壓值在逐漸減少?！綛=C>A>A′>B′=C′】2、近地面，氣溫高，氣壓低；氣溫低，氣壓高。近地面氣壓與高空氣壓相反。3、等壓面的彎曲方向為“高高低低”【等壓面上凸的地方位高壓區(qū)，下凹的地方為低壓區(qū)。（簡化為“上凸高壓，下凹低壓”）】在教師啟發(fā)下，共同總結(jié)等壓面的特點，理解并筆記。

通過思路的整理和總結(jié)對等壓面的特征有一個系統(tǒng)的認識。學生對于等壓面凹凸的含義會出現(xiàn)理解上的錯誤。采取對比講解的方式，使學生正確認識等壓面的變化情況。（10）熱力環(huán)流與生活中的大氣現(xiàn)象1引導學生思考課本第30頁“活動”內(nèi)容，小組合作討論海陸風的形成，并請小組派代表上臺畫出。（1）白天是陸地溫度高還是海洋溫度高，晚上呢？（2）根據(jù)熱力環(huán)流原理，在圖2.4中畫出白天和夜間陸地和海洋之間的大氣運動方向，并說出一天之內(nèi)海岸邊何時吹海風，何時吹陸風？2、介紹“城市熱島”，提出問題：市區(qū)與郊區(qū)之間的熱力環(huán)流是如何進行的？，討論熱力環(huán)流與兩種生活中的大氣現(xiàn)象的關系。

了解“熱島效應”，分析市區(qū)與郊區(qū)的熱力環(huán)流，并由學生講解。將理論知識與生活實際相結(jié)合，提升學生解決實際問題的能力，同時感受知識與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系。歸納總結(jié)利用多媒體材料出示本節(jié)主要內(nèi)容：一熱力環(huán)流的形成二氣壓的分布規(guī)律與等壓面的特征三熱力環(huán)流的現(xiàn)實應用個人歸納、總結(jié)，整理筆記。整體把握本節(jié)主要