“热力环流”的模拟实验及拓展应用

徐艳军+朱凤冠

“热力环流”的形成原理是难度较大的内容，大气看不见，摸不到，对学生而言非常抽象。在常规教学方式下，由于缺乏体验和感悟，很多学生在学习后仍然会存在概念混淆、思维模糊等问题。我们可以通过模拟实验的教学形式，化抽象为具体，让学生在做中学；进一步通过绘制图示、项目创意设计等教学环节，使学生在学中用，进一步将教学活动推向

深入。

一、模拟实验，直观观察

该部分的学习目标是让学生动手操作并观察模拟实验，探讨热力环流的形成过程和原理。

课前需做如下准备：1.将学生分为4个学习小组。2.准备材料：约50cm×

40cm×20cm左右的无底玻璃缸、电炉（加蚊香）、冰块、纸片等。3.收集热力环流的现实案例。

学生活动：1.点燃电炉（蚊香），放置冰块。2.观察蚊香烟飘动和纸片吹动方向。3.根据烟和纸片的吹动状态，讨论热力环流是如何形成的，实验装置如图1所示。

设计意图：热力环流是大气的一种运动形式，难以觉察，发现它、观察它，才可能更好地研究它。模拟实验中热的炉烟、冰块的冷气和小纸片的运动，将无形的空气运动变为可观察。这激发了学生探究的兴趣，也帮助学生找到了理解热力环流的突破口—热胀冷缩。

二、绘制图示，深刻理解

该部分的学习目标是绘制热力环流形成过程图和城郊热力环流示意图，通过绘制过程，进一步加深对热力环流原理的理解。学生活动：1. 根据小组讨论，绘制热力环流的形成过程图（见图2）。2. 小组间分享课前收集的热力环流案例，绘制城郊热力环流示意图，并进行图示展示。

设计意图：热力环流形成过程图既呈现了地理事物间的相互关系，又体现了学生的分析过程。当学生利用图示展示自己的逻辑思维过程时，把无形的思维转化为有形的展示，不仅有利于动手动脑，更有利于教师把握学生的学习过程和学习状态。在这个环节中，教师要引导学生关注郊区温度低与绿地的关系，为下一个环節创意设计作铺垫。

三、创意设计，发散思维

以城郊间的热力环流规律为基础，通过项目设计培养学生的发散思维，提高学生的问题解决能力。

该部分的学习目标是通过设计缓解城市“热岛效应”的项目，提升学生实践应用的能力。

课前准备：1.小组分工收集城市热岛的资料（原因、措施）。2.资料分享。学生活动：小组事先收集资料，讨论提出为缓解城市热岛效应的创意方案并展示说明。

设计意图：小组进行项目设计和展示，尝试解决城市“热岛效应”问题，既培养了学生合作交流的能力和表达能力，也能潜移默化地提升学生的社会责任感。借助上一环节中的城郊间热力环流示意图，引导学生关注绿地的作用，帮助学生建立利用自然规律来解决城市热岛问题的意识，使尊重规律、灵活运用规律、追求人地协调的理念不断根植学生心中。创意方案没有对错，只要学生认真思考，尝试应用所学，言之有理的就是好方案。

学生围绕热岛的原因、热力环流的原理展开多方面思考，绘图展示说明。不仅创造思维得到充分表现，而且运用地理原理和地理思维解决城市“热岛”问题的实践能力也得以增强。

（作者单位：1.山东省青岛第二中学；2.山东省青岛第三中学）