“热力环流”的实验教学尝试与思考

林小红（厦门市翔安第一中学, 福建 厦门 361101）



“热力环流”的实验教学尝试与思考

林小红
（厦门市翔安第一中学, 福建 厦门 361101）

一、“热力环流”一节实验教学尝试

1.用地理实验设疑导入新课，激发学生学习的内在动机

有效的课堂导入能够在最短时间内吸引学生的注意，激发学生学习新知的强烈欲望，从而在不知不觉中转化成学习的内在动机。本节课的新课导入尝试以地理实验为诱因，吸引学生积极参与到课堂教学中来。“热力环流”这节课的实验导入，分为课前地理观测和课堂分析评价两部分。

(1)实验设计

课前学习阶段：利用本校位于海边的位置优势，在上课的前一个周末，学生到海边感受“海陆风”，并把自己认为最能体现出“风向”记录下来，准备课堂分享；同时，教师也到厦门岛东部方向的会展中心和南部的厦大白城等空旷海边拍下“老师长发飘动的方向”等微视频。

课堂学习阶段：以漫画“海边老师长发飘动的方向”为教学背景设问：“你们觉得长发会飘向哪个方向？”此时，学生踊跃发表自己的观点，甚至出现正方反方的辩论趋势；教师顺势导入微视频，学生带着自己的观点观看视频后，教师再抛出问题“为什么长发的飘动方向是这样的？”让学生带着问题学习本节课知识。

(2)设计意图及效果

以学生感受过的生活中地理现象，特别是任课教师亲自上镜的案例视频导入，迅速拉近课堂教学和学生生活经验的距离，把学生分散的注意力吸引过来，从而激发学生的学习热情；播放视频前设计让学生有矛盾冲突的问题，再播放视频满足学生的求知欲，再继续设疑，让学生带着疑问去探索，激活学生的学习需要，从而有学习期待，带着学习动机进入新课的海洋。

2.以地理实验剖析教学重点，为学生创设自主探究的学习环境

学生是个学习者，也是个主动的探究者，课堂演示实验能让学生在参与课堂教学中主动获取知识，得出结论，高效地掌握课堂教学重点，提升课堂教学的时效性。下面尝试以学生做实验、观实验、析实验为教学主线，剖析“热力环流形成过程”这一教学重点，具体过程如下。

(1) 实验导学过程

课前实验准备：

①分组：10个小组，每小组5人，确定组长，组长负责实验材料学习和实验时组内分工。

②实验材料：装棉被的透明塑料箱（规格62× 25×53cm；拉链用透明胶密封，背面固定上62×53cm的黑色卡纸，在右上角留一小洞，拉链右下角为活动口），一支蜡烛，一盆冰块，一束香，火柴，透明胶。

实验过程：

①将一支蜡烛和一盆冰块分别放置在塑料箱两端（冰块放在留有一小洞的下方），用透明胶把箱子的拉链密封；

②点燃一束香，放进小洞内；

③观察香烟的运动方向，并将其画在导学案的相应位置上。

实验结论分析：

①师生互动：在实验过程中观察和督促各小组的实验进程，并提供咨询；实验完成后，实验成功的小组选派代表分享其实验心得，并简述空气流动过程及原因；实验失败的小组也选派代表交流心得，并提出优化方案；教师适当引导，并投影课前拍摄的“热力环流实验”微视频。

②结论呈现（板图并解析）：香烟先在冰块这侧向下运动，再水平飘向蜡烛一侧后迅速上升，最后飘向冰块上端，形成循环。

实验迁移应用：

①设问：当地球上的大气受热不均的时候，大气也会产生运动，它们会如何运动呢？请同学上黑板画出受热不均大气的运动过程及方向。（两位学生上台作图，教师引导点评，并系统地讲授“热力环流的形成过程”，板书其过程；特别强调大气是先垂直运动后水平运动。）

②首尾呼应：用所学理论验证课前“海边老师长发飘动的方向”是否正确，说明理由。在导学案的“海陆风示意图”上，画出白天和黑夜的风向。

(2)实验评价和反思

教师自己设计实验方案，可以在一定程度上克服学校缺乏高精度地理实验器材的不利环境；让学生参与课堂演示实验，在愉快的学习情境中主动参与实验，并在实验中不断思考、探究，从而获取新知；在实验反馈中，因为学生有了真实的学习体验，形象直观地理解“热力环流的形成过程”，评价更具有说服力，而且教师可以根据实验反馈的信息，有针对性地及时评价，从而提高教学效率，优化课堂教学；教师设计模拟实验，旨在引导学生通过微观的地理实验现象解释宏观的“热力环流的形成过程”，并延伸到会解释生活中的地理现象，从而将感性认识内化为理性规律，有效掌握重点知识。

3.借助地理实验延伸拓展课堂，提升学生学以致用的实践能力

在课堂总结时，尝试播放“军港之夜”歌曲，设问：“军港之夜”中的歌词“海风你轻轻地吹”的“海风”有错吗？请结合地理知识说明你的理由。（导问：中国的军港主要有哪些？它们的气候类型是什么？如果正确，应该描述的是什么季节？如果错误，理由是什么？）

以开放性的形式深入设疑，引导学生主动去发现、去探索、去创新，从而深层次地理解掌握热力环流；鼓励和引导学生走出课本，走进生活，用地理眼光发现、挖掘生活中的地理现象，用地理原理解释生活中的地理，这将在很大程度上提升学生学以致用的实践能力。

总之，让地理实验走进高中地理课堂，可以为学生营造自主探究的良好学习环境，在某种程度上激发学生的学习动机，提高学习能力，提升地理素养，让高中地理课堂充满生机与活力。

二、实验课教学出现的问题及思考

1.实验设计不够严密，实验成功率较低

由于实验器材是由教师从生活中收集来的，导致实验环境不够精密，严重影响到实验结果的准确性。比如，塑料袋的拉链不够密封，会跑进空气，从而影响到“烟雾”的运动方向；塑料袋易燃，一不小心就会被蜡烛或香烟烧毁。鉴于以上多种因素的影响，10个小组进行实验只有3个小组成功。为了充分发挥地理实验的重要作用，提高实验成功率和学生的自我效能感，首先，需要改善学校的地理实验条件，购买正规实验器材；其次，教师在实验前先交代注意事项，并多准备一些实验器材，便于应对突发事件。

2.实验课堂评价时注重成功小组，失败小组被冷落

在“热力环流”课堂实验后的学生评价环节中，3个实验成功小组和7个实验失败小组的自我评价时间相当，让人感觉忽视了实验失败的小组。失败是成功之母，纵观古今中外，很多重要发明都是站在无数次失败的肩膀上的。像日本、英国等发达国家重视失败教育，他们希望孩子在失败后自己站起来，从而提高的生存能力。因此可以以课堂上学生演示实验的失败为契机，着重引导学生自己找出失败的原因，不仅可以提高学生的受挫能力，还能在一定程度上体验不一样的成功，增强学习的积极性。

3.课堂教学的时间调控不当，导致前松后紧，结尾只能草草收场

学生演示实验时间用了近20分钟，学生的实验评价用了12分钟，教师评价和总结3分钟，扣掉导入3分钟，只剩下7分钟要完成“海陆风”作图和课堂总结。设计该部分本是课堂的升华，应起到画龙点睛的作用，最终因为时间关系只能把“军港之夜”的讨论作为课外作业思考，所以无法完整地完成预设的教学目标。

只有学生自己演示实验才能让实验发挥其本身应有的作用，所以只有提高演示实验效率，才能保证既让学生动手实验，又不影响课堂教学进度。因此，可以在课前将实验方案印发给学生，学生先熟悉实验过程及注意事项，以便在实验时马上进入角色，一步步完成实验。课堂教学有诸多不确定因素，教学过程中教师要随时监控，根据具体情况适时调节，并引导各实验小组合理管理自己的实验时间。