“热力环流”教学设计

摘要：本文通过多种教学方法设计学生自主实验探究，从实验中能够得出热力环流的基本原理，并将原理应用于实践，达到对学生核心素养的培养目标。

关键词：热力环流；教学设计；核心素养

一、 教学内容分析

“热力环流”是必修一第二章《地球上的大气》第一节《冷热不均引起的大气运动》的第二个教学因子。热力环流作为大气运动的基本形式，它是指地面受热不均导致的空气环流运动。热力环流的形成过程是本单元的基础，承接了前面的大气受热过程的学习，同时也是后面大气的水平运动，气压带和风带的形成的理论前提，起到了承上启下的作用。

二、 学情分析

（一） 知识基础：高一学生具备一定的知识基础，如气压随海拔高度而降低；物体热胀冷缩的性质；太阳辐射的纬度分布不均等。

（二） 能力基础：由于高中阶段地理学习刚刚开始，学生没有养成绘制示意图并以此说明地理事物的习惯，但具备基本的绘图能力，在教师的帮助下，将绘图技能与认知技能相结合，有利于知识点的突破。

（三） 教学目标分析

1. 知识与技能。掌握热力环流的形成原理及过程，并且能够运用事实理论解释生产生活中的热力环流现象。

2. 过程与方法。由媒体演示获得感性认识——通过实验操作分析推理运动过程——归纳概括运动规律——应用规律解决实际问题，在此过程中进一步培养学生分析推理、归纳的地理学习能力。

3. 情感态度与价值观。通过观察、分析，理解热力环流的过程，培养探索自然、热爱自然、求真务实的态度。

4. 教学重难点。

重点：热力环流的形成过程及其应用。难点：热力环流的形成过程及原理。

5. 教学方法。

多媒体辅助教学、小组合作探究法、实验演示法。

6. 教学过程。

[新课导入]

教师活动：1. 视频典故讲解——“火烧上方谷”。渭水一战中诸葛亮将司马懿等人引入上方谷，并命人引燃谷底的干柴，司马懿父子围困在火海之中。司马懿绝望之际，突然狂风大作，大雨不期而至，浇灭了大火，事后诸葛亮道：“天不助我，助尔曹”。2. 教师设疑：这场大雨真的是天意吗？俗话说，三个臭皮匠赛过诸葛亮，在座的智囊团定能在今天的“热力环流”的学习中探出真理。

学生活动：学习典故，观察现象，思考教师提出的问题。

设计意图：利用历史故事创设情境，引起学生注意，活跃课堂气氛。教师设置疑问，引导学生思考，激发学生求知欲望，提高教学效率。

[讲授新课]

一、 知识铺垫

教师活动：为了帮助我们探寻真理，诸葛亮带给我们三个锦囊，回顾气压和等压面的相关知识。

锦囊1：袅袅升起的炊烟图。教师讲述：袅袅升起的炊烟为什么向上升起呢？教师总结得出结论：空气受热膨胀上升，气压减小。

锦囊2：夏天冰棍的冷气向下沉。教师展示冰棍冷气的运动状态，让学生观察并得出结论：空气受冷，收缩下沉，空气密度增大，气压变大。

学生活动：1. 学生认真思考教师提问，预设学生回答：炊烟因为温度高，导致空气受热膨胀上升，气压减小。学生认真听取教师讲解，识记原理。2. 学生结合上原理一能很快类比分析得出第二条原理。3. 在教师的指导下动手演示实验。观察现象，利用所学解释现象。听取教师讲解，理解原理。

设计意图：1. 联系学生的生活经验，提炼出规律，建立起与新知识的联系，为学生有意义学习做好铺垫。2. 通过观察，形成感性认识，理解科学规律。3. 通过实验操作，探究规律，培养学生动手操作的能力和透过现象解释原理的能力。

二、 实验探究

教师活动：1. 实验演示：播放热力环流实验的视频。2. 教师提问：观察实验过程，并观察垂直与水平方向气流运动方向，再画出空气运动方向示意图。3. 老师通过板书板画为学生详细讲解热力环流的过程，结合幻灯片动图演示热力环流的过程，从而引出热力环流概念和原因。

学生活动：在学习完热力环流知识点的基础上，结合等压面进行进一步分析受热不均情况下等压面的凹凸情况。首先分析当地面受热均匀时，等压面的分布状况。接着教师引导学生探讨地表受热不均时等压面形态的变化，在小组讨论和交流中得出结果，教师小结：高压上凸，低压下凹。

设计意图：通过实验演示使得热力环流的原理更加形象直观地展示在学生面前，加深学生的理解与认识，同时培养学生分析归纳能力。

三、 热力环流的应用

应用一：山谷风

教师活动：1. 引导学生运用热力环流的原理探讨山谷风的形成，绘制热力环流示意图并解释过程图。2. 请学生回答新课导入时提出的问题。

学生活动：1. 结合大气受热过程的知识，运用热力环流的原理并解释山谷风的形成，绘制热力环流的示意图并解释过程。2. 学生回答导入问题：谷内干柴的燃烧使谷地温度高，而坡地温度相对低，由山坡高压空气流向谷底，形成山风，同时湿润的空气高空遇冷凝结由坡地吹向谷地，形成降雨将火熄灭。

应用二：海陆风

教师活动：展示海邊拍照的图片并提问：为什么白天拍照要面对大海呢？引导学生结合比热容差异运用热力环流的原理探讨海陆风的形成，并请学生绘制热力环流示意图。

学生活动：学生结合初中所学比热容的相关知识。运用热力环流的原理来解读海陆风的形成，绘制示意图。

应用三：城市热岛环流

教师活动：1. 展示“城市热岛效应”的卫星云图，探讨城市风的形成。绘制热力环流示意图并解释过程。2. 展示“APEC蓝”资料，探讨城市热岛环流对城市的影响。

学生活动：1. 结合所给资料，运用热力环流的原理解释城市热岛效应形成，2. 绘制热力环流示意图并解释过程。

设计意图：以热力环流的三个常见的应用来联系已有的知识经验，理论结合实际，锻炼学生的绘图技能，培养学生的地理核心素养，检验教学目标的达成。

[总结与拓展]

教师活动：通过绘制思维导图的方式总结本节课的知识点，并设疑：日常生活中还有哪些热力环流现象呢？请同学们在课下收集案例并分析原理，下节课一起交流分享。

学生活动：回顾并总结本节课所学内容，课下探究。

设计意图：通过回顾知识点，建立系统的知识结构。同时对生活案例的采集将知识应用于生活。

7. 教学反思

首先本节课强调探究学习、自主学习，让学生在自主学习中构建解决问题的知识体系，养成综合思维。再者，本节课通过实验演示要求学生绘制示意图的过程，培养学生分析能力和绘图能力。最后，通过几个热力环流的应用案例将理论知识与实际应用紧密联系在一起，实现知识的迁移应用。

作者简介：王雪纯，福建省福州市福建师范大学地理科学学院。endprint