基于地理实践力培养的模拟实验教学探索

段艳华

【教学构思】

有关洋流的内容理论性较强，对于学生来说有点难。为突破这一难点，我主要通过模拟实验的形式让学生了解洋流的形成原因以及影响因素。通过吹动容器中黑芝麻的运动来说明洋流的主要动力——风，通过不同容器产生不同的流动形状，说明陆地形状对洋流的影响。在模拟离岸风上升流的实验中，设置对照实验，以增强说服力。

【学习目标】

1.通过自主学习，了解洋流的概念及分类。

2.通过模拟实验，理解洋流的成因及因素影响。

3.通过合作探究，归纳洋流的分布规律。

【教学过程】

【导入新课】

20世纪末，一艘满载黄色塑料玩具小鸭的商船在太平洋上遇到风暴坠入大海。15年后，一位英國女教师在海滩上意外发现海水中飘着一只玩具鸭。此后几年里，约1万只玩具鸭组成的“小鸭舰队”，也陆陆续续“奔赴”英国。在太平洋上坠入大海的玩具小鸭怎么会出现在英国海岸？它们在海洋里经历了怎样的旅程？玩具小鸭还可能去了哪些地方？所有人都百思不得其解。后来，一位科学家消除了大家的疑问。相信学完今天的内容，同学们也能解决这一问题。

一、洋流的概念及分类

【自主学习】

要求 自主阅读教材，理解什么是洋流，找出概念中的关键词。（常年比较稳定、大规模）洋流按性质可分为哪两类？什么是暖流？什么是寒流？

思考 寒流的水温是否一定比暖流的水温低？

结论 从定义的本质看，只需比流经海区水温低即为寒流，比流经海区水温高即为暖流，低纬度的寒流未必比高纬度的暖流温度低。

过渡 是什么动力让大规模的海水产生流动的？海水在流动过程中又受到哪些因素的影响？我们通过一组实验来加深理解。

二、洋流的成因及影响因素

【探究实验】

实验目的 分小组演示洋流运动，探究洋流的成因及影响因素。

实验器材 每个小组配备两个透明塑料盒（长方形和圆形）、水、黑芝麻、吸管、注射器、红墨水、电吹风。

实验要求 小组内两人操作，其他组员观察，共同完成实验报告。

实验过程

步骤一 在容器中倒入三分之二的水，待水平稳之后，在图示区域撒适量黑芝麻，一名同学用塑料吸管在图示对应位置连续不间断吹气，注意吸管倾角要平缓。

观察与思考 观察在风吹拂下两角落芝麻的运动方向，用箭头画出其运动轨迹，并思考甲乙之间、丙丁之间水产生运动的原因。

结论 甲乙之间水体运动是因为有风的吹动，水体运动到乙处后，遇到阻挡，分为左右两个分支。而丙丁之间的水体运动是因为丙处水多，丁处水少，水从多处流向少处予以补偿。

步骤二 换为圆形容器，做相同操作。

观察与思考 水流与第一组实验有何不同？能得出什么结论？

结论 水流形状不同，前者形成两个长方形环流圈，后者形成两个半圆形环流圈，形状不同是因为容器不同。可以得出结论：洋流会受到陆地轮廓形状的限制。

步骤三 用注射器将红色墨水注射到容器一侧底部（如图），用大功率电吹风对着塑料盒墨水对应表面位置连续大力吹风，观察底部墨水的运动方向。同时，设置一组对照实验，不用电吹风吹动，观察墨水在自然状态下的扩散。

观察与思考 用箭头画出墨水的运动轨迹，观察两容器中的墨水运动，思考实验组墨水为什么这样运动。

结论 受表面风的吹动，表层水离开容器边缘流向另一侧，底部的水上升补充。

思考 除实验探究所得因素外，由于地球自转，洋流流向还会受到什么因素影响？

结论 地转偏向力。

过渡 在这些因素的作用下，洋流流动起来，那有什么规律呢？

三、洋流的分布规律

【合作探究】

探究一

考虑地转偏向力的影响，联系“气压带风带分布图”以及补偿流的存在，在下图中用箭头画出盛行风影响下的洋流分布图。实线表示暖流，虚线表示寒流。

小组合作讨论 每位同学都完成了自己理解的洋流分布图，但同学之间差异较大，下面以小组为单位，讨论并完善自己的作品，并总结其分布规律。（让一名同学在黑板上作图）

展评 评议可以改进的地方。

提问 哪些是风海流？哪些是补偿流？为什么西风漂流到了大洋东岸分为了南北两支？归纳分布规律。

规律一 南北半球中低纬度各形成一个洋流圈，北半球为顺时针，南半球为逆时针，大洋西侧为暖流，东侧为寒流。

规律二 南北半球中高纬度各形成一个洋流圈，北半球为逆时针，南半球为顺时针，大洋西侧为寒流，东侧为暖流。

探究二

在太平洋、大西洋图中按照洋流模式图画出洋流分布图，与实际洋流图做对比，有何异同？

提问 同学们在绘图过程中遇到了困难，北半球还能勉强画出，南半球则难以完成。为什么？

结论 北半球洋流虽与洋流模式图基本一致，但不是很规则，原因是受陆地轮廓形状的限制。南半球中高纬度并没有形成洋流圈，所以需修改洋流分布规律。规律二改为：北半球中高纬度形成一个逆时针的洋流圈，大洋西侧为寒流，东侧为暖流。并增加规律三：南半球中高纬度形成了环绕地球一周的西风漂流，性质为寒流。

探究三

利用修改后的洋流模式图及洋流分布规律验证印度洋的洋流分布，寻找异同，并探究北印度洋洋流流向的成因，总结其分布规律。

结论 南半球印度洋海区洋流和总结的分布规律一致，北印度洋则不同。总结出北印度洋洋流规律。即为规律四：北印度洋为季风洋流，其流向冬半年为逆时针，夏半年为顺时针。

过渡 我们通过不断地增加因素，由一般到特殊，总结出了洋流的分布规律，世界洋流就是按照这样的规律在运动，并以流经地区的地名予以命名。

【课堂反馈】

展示世界洋流图，反馈导入课堂时的问题：坠入大海的塑料小鸭可能是沿着怎样的路径来到英国的？其余小鸭可能出现在世界的哪些地方？

【思维拓展】

1.寻找南北半球西风漂流性质的差异，尝试探究原因。

2.墨西哥湾暖流为何是世界上最大的一支洋流？

【课堂小结】

我们可以将本节课的内容总结为一个概念、两个性质、三个因素、四个规律、五个影响。

【板书设计】略

【教学反思】

地理课堂中的模拟实验是把发生在更长时间尺度、更大空间尺度中的地理现象缩小在容器中予以模拟，但实际环境中的地理现象要复杂得多，不是肉眼所能及的。所以，模拟实验只求大致相似，不会完全相同。但模拟实验更直观，利于学生理解。本节课运用的实验起到验证、引导作用，重在通过实验增加学生体验，增强学生动手能力，培养学生热爱地理、注重实践、喜欢探索的兴趣。进行实验并非本节课的教学重点，探究洋流的分布规律才是重点，切不可因实验而主次颠倒。