《熱力環(huán)流形成的原理和大氣水平運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計

《熱力環(huán)流形成的原理和大氣水平運(yùn)動》教學(xué)設(shè)計年級高三學(xué)科地理章節(jié)必修（一）第二章《自然環(huán)境中的物質(zhì)和能量交換》第三節(jié)《大氣環(huán)境》課題《熱力環(huán)流形成的原理和大氣水平運(yùn)動》三維教學(xué)目標(biāo)知識與技能：理解熱力環(huán)流的形成原理，并且能夠運(yùn)用所學(xué)的原理，解釋發(fā)生在身邊大氣環(huán)境中的一些實際問題。過程與方法：通過實驗觀察和動手作圖，理解地理原理；嘗試從學(xué)習(xí)和生活中發(fā)現(xiàn)地理問題，并提出探究的方案以及解決問題的對策。情感態(tài)度與價值觀：感悟地理知識無處不在；同時，通過對大氣環(huán)境中出現(xiàn)的一些實際問題的探究，激發(fā)求知欲，培養(yǎng)熱愛科學(xué)的思想感情。教學(xué)重點難點教學(xué)重點：熱力環(huán)流的形成原理；大氣水平運(yùn)動——風(fēng)形成的基本原理。教學(xué)難點：熱力環(huán)流原理在實際問題中的運(yùn)用。背景分析熱力環(huán)流既是對流層大氣受熱過程的深化，又是分析全球性大氣環(huán)流的基礎(chǔ)，是前后知識聯(lián)系的紐帶與橋梁。本課主要是在研究熱力環(huán)流形成的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生認(rèn)識幾種典型的熱力環(huán)流形式，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義，是學(xué)生普遍感興趣的地理知識。從學(xué)生看，他們對氣壓的概念以及氣壓在垂直方向上的變化特點已經(jīng)有所了解，也知道空氣受熱膨脹而上升、冷卻收縮而下沉的事實，這都有利于本節(jié)課的學(xué)習(xí)。為了更好的實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、完成教學(xué)任務(wù)，我選擇了問題引導(dǎo)教學(xué)法、實驗演示法，同時設(shè)計了如下的教學(xué)流程：創(chuàng)設(shè)情景階段——領(lǐng)悟形成階段——啟迪升華階段——問題研究階段四個階段。教學(xué)流程圖故事導(dǎo)入故事導(dǎo)入學(xué)生思考設(shè)計實驗觀察現(xiàn)象提出問題交流討論設(shè)置情景嘗試畫圖原理分析理性提升回歸故事學(xué)以致用課堂總結(jié)結(jié)束師生互動教師主導(dǎo)+學(xué)生主體板書設(shè)計教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖及預(yù)測創(chuàng)設(shè)情景階段偵探故事導(dǎo)入：一個月黑風(fēng)高的晚上，海邊小屋發(fā)生了一起謀殺案。神探根據(jù)線索抓了兩個嫌疑犯去警察局問話。神探問他們案發(fā)當(dāng)晚兩個人在哪里，甲說：“當(dāng)晚我在海邊漫步，海風(fēng)迎面吹來，讓我覺得心曠神怡，整個晚上我都在吹海風(fēng)?！币艺f：“我站在沙灘上望著大海想心事，感覺涼風(fēng)從后背襲來，真是陰風(fēng)陣陣，涼風(fēng)嗖嗖，怪讓人害怕的。”神探一聽，馬上指認(rèn)出了真正的兇手。問學(xué)生：你想知道神探是怎樣辨別真假的嗎，你想學(xué)到神探的本領(lǐng)嗎？那就讓我們一起來學(xué)習(xí)熱力環(huán)流吧！什么是熱力環(huán)流？為了增強(qiáng)對熱力環(huán)流的感性認(rèn)識，我們來做一個實驗：一開始，學(xué)生注意力就被老師的偵探故事所吸引，并百思不得其解。接下來，為了盡快解開心中的謎團(tuán)，積極地活動起來，全身心地投入到下面的試驗中。教師指導(dǎo)地理課代表在講臺上放了一個比較大的玻璃缸（魚缸），并在缸內(nèi)一側(cè)放置了一段點燃的蚊香（或香煙），而另一側(cè)放置了一碟冰塊（雪糕）等。然后，向?qū)W生說明：點燃的蚊香溫度較高，而冰塊的溫度較低，接下來，把一塊玻璃板蓋在玻璃缸上，請同學(xué)們觀察玻璃缸內(nèi)蚊香煙霧是怎樣運(yùn)動的。先給學(xué)生時間讓其仔細(xì)觀察，然后讓他們相互交流，并請代表大膽發(fā)言，說出他們討論的結(jié)果，并對發(fā)言同學(xué)給予表揚(yáng)。最后，達(dá)成共識，順利進(jìn)入領(lǐng)悟形成階段。良好的開端是成功的一半。這樣創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，不僅吸引了學(xué)生的注意力，而且順利導(dǎo)入了新課。而下面的實驗更激發(fā)了學(xué)生探究熱力環(huán)流的熱情。他們屏住呼吸，仔細(xì)觀察缸內(nèi)煙霧的運(yùn)動，然后竊竊私語、交換意見。這樣，不僅鍛煉了學(xué)生的觀察能力以及語言表達(dá)能力，而且培養(yǎng)了他們的合作探究的精神。領(lǐng)悟形成階段對學(xué)生所述進(jìn)行小結(jié)：實驗表明，氣流在熱的地方向上運(yùn)動，在冷的地方向下運(yùn)動，水平方向上在近地面從冷的地方向熱的地方運(yùn)動，高空則相反，而大氣的水平運(yùn)動就是風(fēng)。這種因地面冷熱不均而形成的空氣環(huán)流，就是熱力環(huán)流。它是大氣運(yùn)動最簡單的形式。然后問學(xué)生：根據(jù)實驗觀察，你能在下圖中畫出發(fā)生在甲、乙兩地之間的熱力環(huán)流來嗎？學(xué)生自己動手畫圖，畫完后同學(xué)之間相互對照，是否相同，若有分歧，讓其交流討論，并讓學(xué)生代表上講臺來畫。甲（熱）甲（熱）乙（冷）老師下臺巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，并指導(dǎo)同學(xué)規(guī)范作圖。最后，在上臺同學(xué)的作圖基礎(chǔ)上，畫出如下的熱力環(huán)流圖。甲（熱）甲（熱）乙（冷）由于學(xué)生生活空間狹小、知識基礎(chǔ)有限，所以難于理解過于宏觀的地理規(guī)律。因此，我精心設(shè)計了本實驗，讓學(xué)生通過觀察蚊香煙霧的運(yùn)動明白大范圍空氣運(yùn)動狀況，在感性上實現(xiàn)突破。并通過作圖加深印象，經(jīng)久不忘。啟迪升華階段問題研究階段課后作業(yè)布置但是，為什么地表冷熱不均會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？讓我們來分析其中的原理。先看圖1，讓學(xué)生回答：氣壓隨高度的增加是怎樣變化的？進(jìn)而思考：A、B、C三地受熱不均后，三地的大氣會發(fā)生什么變化？老師根據(jù)學(xué)生回答畫圖2讓學(xué)生進(jìn)一步思考：三地的近地面、高空的空氣密度分別有什么變化？繼續(xù)問題：此時，同一水平面上（近地面、高空）的空氣密度是否還相同？繼續(xù)問：這種差異會導(dǎo)致氣壓如何變化？老師根據(jù)學(xué)生回答，開始總結(jié)：近地面，氣溫高，氣壓低，氣溫低，氣壓高；近地面與高空高低壓性質(zhì)相反。再讓學(xué)生思考：A地近地面是低壓，高空A′是高壓，哪一個地方氣壓更高？老師提示：同一水平面風(fēng)從高壓吹向低壓。由此可畫出圖3。再次讓學(xué)生思考：等壓面是否還能保持在同一水平面上？根據(jù)學(xué)生回答最后畫出圖4熱力環(huán)流的形成過程我們清楚了，就是利用此原理神探輕而易舉的破了案，現(xiàn)在你明白了嗎？引導(dǎo)學(xué)生積極思考，合作討論海陸風(fēng)的形成，并請代表上臺畫出。老師下臺巡視，并給予適當(dāng)?shù)奶崾?。根?jù)熱力環(huán)流原理，指導(dǎo)學(xué)生在圖中畫出白天和夜間陸地和海洋之間的大氣運(yùn)動方向，并說出一天之內(nèi)海邊何時吹海風(fēng)，何時吹陸風(fēng)？海陸風(fēng)的原理弄明白了，問學(xué)生：甲和乙兩個嫌疑犯，你認(rèn)為誰說了謊話呢？當(dāng)然是甲了！你看，學(xué)好熱力環(huán)流、掌握地理知識是多么重要哇！其實熱力環(huán)流原理的應(yīng)用，還不止于此，我們再來看一種熱力環(huán)流！指導(dǎo)學(xué)生完成活動題，并提供一些閱讀資料，讓學(xué)生分析城市熱島效應(yīng)。本節(jié)課我們就談這些，最后留一個更有趣的話題請同學(xué)們下去討論。李商隱的《夜雨寄北》可謂童叟皆知：君問歸期未有期，巴山夜雨漲秋池。何當(dāng)共剪西窗燭，卻話巴山夜雨時。詩中寫道盆地、山谷中多夜雨，你能用熱力環(huán)流的原理加以解釋嗎？AABC學(xué)生回答：氣壓隨高度的增加而遞減。學(xué)生分析討論，回答：A地氣體膨脹上升，B、C兩地氣體收縮下沉（熱脹冷縮）。學(xué)生回答：A地近地面空氣密度變小，高空空氣密度變大。B、C兩地近地面空氣密度變大，高空空氣密度變小。學(xué)生回答：近地面A地空氣密度降低，B、C兩地空氣密度升高。高空A地上空空氣密度升高，B、C兩地上空空氣密度降低。學(xué)生回答：A地近地面氣壓降低，高空A′氣壓升高。B、C兩地近地面氣壓升高，高空B′、C′氣壓降低。學(xué)生回答：A更高，因為氣壓隨高度的增加而遞減。學(xué)生回答：高壓等壓面向上凸，低壓等壓面向下凹。(注：高壓和低壓是相對于同一水平面而言。)學(xué)生根據(jù)老師提示，填寫題中空白：1.白天陸地、海洋都會_____(升溫)，但是由于陸地比熱較_____（小），所以升溫較_____（快），從而導(dǎo)致白天陸地溫度_____（高），海洋溫度_____（低）。晚上情況則剛好相反！2.根據(jù)熱力環(huán)流原理，一天之內(nèi)海邊白天吹_____風(fēng)（海），夜晚吹_____風(fēng)（陸）？3.將海陸風(fēng)準(zhǔn)確地畫在下圖中。夜晚夜晚白天活動中，指導(dǎo)學(xué)生觀察等溫線的分布特征并歸納出氣溫的分布規(guī)律，然后討論分析城市中心區(qū)氣溫高的主要原因。根據(jù)城市中心區(qū)與郊區(qū)間的氣溫差異，要求學(xué)生繪制出熱力環(huán)流示意圖，在判斷出P點近地面的風(fēng)向?？紤]到，詩中描寫地理現(xiàn)象和本節(jié)所學(xué)關(guān)系密切，所以我給學(xué)生留了這樣的思考題。本階段內(nèi)容是這節(jié)課的難點，重在理解。為了讓學(xué)生從理性上認(rèn)識熱力環(huán)流，我采納了作圖分析法，邊作圖、邊分析，層層推進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣，循序漸進(jìn)地讓學(xué)生聽清楚、弄明白。這個問題把課堂教學(xué)帶入了問題研究階段，心中謎團(tuán)即將解開，學(xué)生情緒高漲，紛紛發(fā)言，躍躍欲試，唯恐落后。通過填空、畫圖等活動，學(xué)生對熱力環(huán)流的形成過程已