“冷热不均引起大气运动”教学的几点思考

山东省寿光市第一中学（262700） 王 德 山东省寿光市圣都中学（262700） 冯文和

一、联系实际，提高兴趣

“学习对生活有用”和“对终身发展有用” 的地理是新课程标准赋予地理教学的基本理念。在普通高中地理课程标准中，对“学习有用的地理”做了阐释：侧重生活的地理。那么如何才能做到“侧重生活的地理”呢?关键是在授课时既要讲清基本原理，又要联系生活实际，这样才能更好地帮助学生即理解基本原理，又能激活学生思维，提高学习兴趣。

1. 大气的受热过程部分

①为什么“高处不胜寒”？（地面辐射是大气热量的直接来源，因此海拔越高，气温越低）②为什么吐鲁番盆地早穿棉袄午披纱？（证明昼夜温差大，白天温度高，大气对太阳辐射削弱作用弱；晚上温度低，大气对地面保温作用差。）

2. 热力环流部分

①北方冬天的教室，你从外进入教室的一霎，你头部和脚部感觉到的气流运动方向如何？（头部感觉热气扑脸，脚部感觉冷风刺骨。）②从热力环流的角度分析“巴山夜雨涨秋池”？（因为夜间冷空气顺着山坡下沉，抬升了暖空气，所以夜雨就更多了。）③歌曲《军港之夜》，有一句歌词“海风你轻轻地吹，海浪你轻轻地摇”，判断歌词是否正确。（不正确，晚上海边吹陆风。）④如图所示，大棚工作门的热力环流状况如何?（门口上方气流往外出，下方气流往里进。)⑤三国时期，诸葛亮于农历6月的一天，在葫芦峪设下伏兵，打算用火攻全歼司马懿。这一天，晴空万里暑热难耐，真乃火攻之良机。诸葛亮依计将司马懿之众诱入谷中……然而，正当大火冲天，司马懿全军行将覆灭之时，一场大雨不期而至，大雨浇灭了诸葛亮扶汉反魏的壮志，使他喊出了“谋事在人，成事在天，不可强也”的千古悲歌。（熊熊的大火使山谷空气受热上升，加上6月天，天气晴朗，太阳辐射强烈，气流上升加剧； 大火产生的浓烟和灰尘使凝结核增多。）

3．大气的水平运动部分

①为什么两楼之间风力较大？（两楼之间形成峡管效应，水平气压梯度力增大。）②为什么我国南方地区受冬季风影响小？（距冬季风源地远；受地面摩擦力的影响，风力逐渐减小。）③为什么说春风不度玉门关？（距海远；山地的阻挡。摩擦力影响。）

二、知识铺垫，降低难度

学生头脑中新旧知识出现断层或相关知识的缺失，必然导致理解上的困难。因此，在教学新知识时，选准一些与新知识联系紧密并为其服务的知识进行铺垫，使学生做好学习新知识的心理上的准备，有助于学生理解新知识，降低学习难度。

1.大气的受热过程部分

①大气的含义：指低层大气，其高度不超过对流层顶。②辐射的概念：自然界中的一切物体,只要温度在绝对温度零度以上,都以电磁波的形式时刻不停地向外传送热量,这种传送能量的方式称为辐射。物体通过辐射所放出的能量，称为辐射能。③辐射的差异：由实验得知，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的多，所以，地面辐射的波长比太阳辐射长的多。相对于太阳短波辐射来说，地面辐射为长波辐射。④近地面大气主要通过水汽、二氧化碳吸收地面长波辐射（同时也是为温室效应及全球气候变化奠定基础）。

2．热力环流部分

①气压：单位面积上空气柱产生的压力，单位为百帕（hpa）。②影响气压的因素。高度：地势越高，空气柱越短，加上空气稀薄，气压越低，所以气压随高度增加而降低。温度：一般情况下，同一高度上，气压随气温而变化：气温高、气压低；气温低、气压高。③高（低）气压：中心气压高（低）于周围气压的区域。④等压线：在同一水平面上气压相等的连线。⑤等压面：空间气压值相等的点组成的面，它表示气压的垂直分布状况。⑥气压差：高低压之间的差值。

3．大气的水平运动部分

（1）先对水平气压梯度力，地转偏向力，摩擦力的方向和对风的影响作以补充，对学生理解高空和近地面风向很有帮助。（具体如下表）

作用力 方向 对风的影响水平气压梯度力 高压指向低压，与等压线垂直 影响风向、风速地转偏向力与风向垂直，北半球向右偏，南半球向左偏只改变风向，不改变风速摩擦力 与风向相反 可减风速

（2）物理学的力的平衡理论：大小相等，方向相反，便于理解风的形成。

已知：F1为水平气压梯度力，F2为地转偏向力，F3为摩擦力，F4为F2，F3的合力。根据物理知识：左图F1，F2大小相等，方向相反；右图F1和F2，F3的合力F4大小相等，方向相反。

三、总结规律，理清思路

在学习了大量感性地理知识之后，通过进一步地综合分析、比较判断、逐步推理，最终抽象出来的本质联系就是地理规律。掌握知识规律是地理学习方法中的重要课题，是解决疑难问题的重要方法。

1. 大气的受热过程部分

如在分析月球表面温度变化比地球表面剧烈的多之后，对影响气温日较差的规律进行总结：①气温日较差分布规律（大陆性气候＞海洋性气候，山谷＞山峰，晴天＞阴天）②影响气温日较差的因素有哪些？（纬度、地形、下垫面性质、天气状况等）③一地气温日较差大小的分析思路：白天，大气对太阳辐射的削落作用影响如何，进而影响气温变化；晚上，何种因素影响大气逆辐射，进而影响气温变化。

2.热力环流部分

可对等压面的弯曲变化规律总结如下：高高低低。同一水平面，等压面上凸处气压较高；等压面下凹处气压较低。

3.大气的水平运动部分

可对气压与风向的关系做以总结：（北半球）背风而立，高压在右，低压在左；（南半球）背风而立，高压在左，低压在右。

“切-垂-偏-延”方法，依据：切线是在曲线上作垂线的辅助线，垂线是水平气压梯度力，偏是地转偏向力和摩擦力对风向的影响，延是风向。

四、迁移变式，活化思维

知识迁移能力是将所学习知识和掌握的基本技能运用到新情境中去的能力，以收到触类旁通、举一反三和能旁及其余的效果，是提高学生能力的重要方法。对学生掌握基础知识，深化基本原理，活化思维有很大的促进作用。形成知识的广泛迁移能力可以避免对知识的死记硬背，实现知识点之间的贯通理解和转换，有利于认识事件的本质和规律，构建知识结构网络，提高解决问题的灵活性和有效性。

1. 大气的受热过程部分

在总结气温日较差的变化规律之后，可进行如下知识迁移变式：2008年高考全国文综卷Ⅱ第36题，推测D湖沿岸地区气温的日变化特征，并简述原因（日变化较大，因为海拔高，空气稀薄，白天增温快，夜晚散热快)。

2. 热力环流部分

在学习热力环流的基本原理之后，知识迁移：山谷风、城市风、草地与裸地差异形成的热力环流。

3. 大气的水平运动部分

在学习大气的运动后，迁移具体区域的风向和风力大小。如右图中①处是什么风向？①处与⑤处相比，风力较大的是何处？原因是什么？（西北风 ⑤ ⑤处等压线较密，气压梯度大）

五、构建框架，理顺逻辑

学生学习知识重要的是进行系统化，在头脑里形成一个完整的知识结构。这不仅符合大脑的记忆方式，而且也有利于学生运用这些知识时快速检索。

1. 大气的受热过程的知识框架：太阳暖地面—地面暖大气—大气还地面。

2. 热力环流的知识框架：

3. 大气的水平运动的知识框架：

六、图表教学，提高效率

图表教学方法，是以一种或几种图形、表格或其相结合的方式，揭示地理事物、地理现象和地理本质特征的一种教学方法。有效利用图表教学，运用设计合理的图像、图解等形式来传授地理知识、地理概念、地理规律，能形象地揭示地理事物、地理现象间内在联系和本质特征，使学生在尽可能短的时间内获得一个完整、准确、比较稳定的表象，易于理解、掌握，从而大大提高课堂教学效益。

1. 大气的受热过程部分

教师可以采用边讲、边画、边提问的方式，把太阳暖地面 — 地面暖大气 — 大气还地面的过程直观形象地描述和板书出来。这样的方式思路清晰，推理明白，比单纯的说教更有说服力，线条图像不仅使学生识别比语言描述更快，而且更有利于提高逻辑思维能力和概括能力。

2. 热力环流部分

学生还可以自己画出海陆风及等压面状况，有助于理解热力环流的基本原理和等压面的分布规律。通过对地理事物生动直观的勾画，加深认识，印记牢固，便于掌握。听过的，忘记了；看过的，记住了；做过的，掌握了。

3.大气的水平运动部分

教师通过边讲、边画的方式画出北半球的近地面和高空的风向后，让学生自己画出南半球的状况。

七、实验探究，增加体验

新课标在基本理念方面提出“倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”。实验教学强调演示与参与，它能够有力地改变被动接受式的学习方式。在设计实验时，能锻炼和培养想象能力和创新能力；在实验操作时，需要精细敏锐的感知和观察力去发现一些重要现象，从而培养观察能力；在研究原因、结果的过程中，通过分析、比较、判断、推理等，培养逻辑思维能力和归纳、分析能力。通过实验教学，学生会逐渐形成浓厚的科学兴趣、实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风、坚韧不拔的意志。

1. 大气的受热过程部分

设计一个简便易行的小实验，比较说明海洋与陆地气温日较差的大小。

实验用材：水、沙子、烧杯（2个）、温度计（2支）、带夹子的铁架台、大功率白炽灯、手表、纸笔等文具。

实验步骤：

（1）在室内把装有相同体积水和沙子的两个烧杯放在铁架台两侧，把温度计分别插入水和沙子中，并用夹子固定。

（2）用大功率白炽灯对水和沙子同时加热到相同温度，并记录此温度。

（3）把步骤（1）的装置移到室外阳光下，观察升温过程，每隔10分钟观察一次温度计，并记录温度。

实验结论：水升温和降温都比沙子慢，即水的温度变化比沙子小，说明海洋气温日较差比陆地小。

2. 热力环流部分

设计一个简单易行的实验来验证热力环流原理。

实验用材：透明玻璃柜内、电炉、冰块、纸片等。

实验步骤：

在一个长、宽、高分别是2米、1米和1米且六面都封闭的透明玻璃柜内，底面两侧分别放置一个电炉（有导线连到柜外）和一大盆冰块。在玻璃柜顶面中部的内壁贴一张下垂的纸片A，在玻璃柜底面中部的内壁贴一张竖立的纸片B（如下图所示）。在电炉通电一段时间之后，根据纸片A、B的偏动情况，可以模拟验证某热力环流原理。

实验结论：A纸片向右偏，B纸片向左偏。电炉加热，气流上升，气压降低；冰块温度低，气流下沉，气压升高，形成气压差，空气水平运动从冰块流向电炉，高处气流从电炉流向冰块。形成热力环流。