《大气的水平运动——风》教案

叶璐

（福建师范大学，福建福州 150007）

一、教材版本

本节内容选自“人教版普通高中课程标准实验教科书地理必修一第二章第一节”。

二、教材分析

课程标准对本节的教学要求是：运用示意图等，说明大气受热过程，“大气的水平运动”这一节与学生要会理论联系实际，促进对“风的形成”的理解，要学会在等压线图上判断某一地的风向，教材要求在指导学生绘制示意图的过程中要让学生学会分析风的形成过程，培养学生绘图并能够解释原理的地理技能。

三、学情分析

学生已对热力环流有了一定了解，掌握了一定的大气运动过程的判定技能和方法，为本节的学习提供了认知基础。

四、地理核心素养培养目标

（一）人地协调观

在学习过程中让学生了解到风作为一种自然现象对人类生产与生活的影响，培养学生人与自然和谐发展的人地协调观。

（二）综合思维

通过本节内容学习学生可以在读图、析图的过程中培养学生的综合思维，从多种角度思考风形成过程中的受力情况。

（三）区域认知

通过本节的学习同学们能够从区域（高空、近地面）角度思考风形成过程中的受力情况，用区域的方式认识风的形成过程。

（四）地理实践力

通过运用等压线分布图，判断风力并进行分析，学生利用知识解决实际问题，培养学生地理实践能力。对理想状态、高空、近地面三种状态下风的受力情况进行作图，使学生在学习中培养作图、制图的实践能力。

五、教学重难点

（一）教学重点

1.水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力的特点及对风向和风力的影响。

2.判断并绘制高空和近地面风力和风向。

（二）教学难点

判断并绘制高空近地面风力和风向。

六、教学过程：

（一）导入新课

展示一段放风筝的动画。

提出问题：放风筝是中国民间的传统游戏之一，想必同学们在春天到来的时候都去放过风筝，愉悦身心，在我们放风筝的过程中，大家都希望将风筝放得又高又远，我们怎样才能使风筝又高又远，需要怎样的条件呢

学生：回想放风筝的场景，思考如何才能让风筝又高又远，并对放风筝的技巧进行描述。

学生一：放风筝的时候要跑得快，这样风才大，会将风筝吹得更高。

学生二：放风筝要逆着风跑才能将风筝吹起来。

设计意图：以生活实例引出课题，吸引学生注意力，引发学生兴趣，活跃课堂气氛。

（二）回顾上节内容

提出问题：我们上节课已经学习了热力环流，热力环流是大气运动最简单的形式，根据示意图再回顾一下热力环流形成过程，并结合课本思考哪一条线代表的是风呢？

总结：风是大气的水平运动，所以在热力环流图中，水平方向的两条绿色箭头就代表的是风。

设计意图：复习上节课知识点不仅有利于学生巩固以前学过的知识也能为本节课的内容做好铺垫。在学生们思考的同时板书，有利于提高课堂效率。

提出问题：结合课本，运用上节课所学习的热力环流原理，思考风是怎样形成的？描述风的形成过程。形成风的直接原因是什么？

总结：大气受热或冷却造成气流的上升或下沉产生同一水平面上气压的差异形成大气的水平运动——风。

自主学习：风是由太阳辐射热引起的。太阳光照射在地球表面上，使地表温度升高，地表的空气受热膨胀变轻而往上升，而受冷的地区空气收缩下沉，造成大气的垂直运动，大气的垂直运动使大气在同一个水平面上产生了气压的差异，形成了气压梯度，产生了水平气压梯度力，水平气压梯度力使大气从高压区流向了低压区，从而形成了大气水平方向的流动，也就是风的形成。水平气压梯度力是形成风的直接原因。

设计意图：提高学生学习主动性，动画展示和板画能让学生更加生动形象地了解知识。

合作探究一：结合课本材料，分小组合作思考，什么是气压梯度？什么是水平气压梯度力？水平气压梯度力与等压线有怎样的关系？判断风力和风速又有怎样的影响？

总结：水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，称为水平气压梯度力。等压线的疏密反映水平气压梯度力的大小（两条等压线之间间距越大，等压线越稀疏，则水平气压梯度力越小，反之水平气压梯度力越大）进而决定风力的大小，等压线密集—水平气压梯度力大—风力大，等压线稀疏—水平气压梯度力小—风力小。水平气压梯度力的方向就是风的方向。

练习：找一点作出水平气压梯度力

图1

展示：水平气压梯度力的作图，画出过这一点的切线，可以做一条不在等压线上走势相同的辅助线，根据切线画过这一点的垂线，由高压指向低压，就是水平气压梯度力。

学生：在同一个平面上，水平气压梯度力越大风力越大，水平气压梯度力的方向决定了风的方向。

学生：在老师讲解绘图过程中一起练习绘图。

设计意图：让学生更加直观地了解知识间的联系，形成整体的知识结构。

过渡：水平气压梯度力是形成风的直接原因，但是却不是风形成的唯一因素，结合课本思考，除了水平气压梯度力，风还会受哪几个力的作用？这些力对风力和风向又有怎样的影响？

展示：地转偏向力示意图。

图2

提问：什么是地转偏向力？

学生：阅读课本回答地转偏向力和摩擦力。

学生：阅读课本资料，得出由于地球自转，在地球上作水平运动的物体，其方向会发生偏转，导致物体水平寻东方向发生偏转的力叫做地转偏向力。地转偏向力导致北半球的风向右转，南半球的风向左转，赤道上的风不偏转。

学生：地转偏向力会改变风向，但是不会改变风的大小。

设计意图：小组讨论的教学方式体现了以学生为主体“新课标”的教学观。培养学生们的团队合作能力，合作学习。

过渡：水平气压梯度力既能改变风速也能改变风向，地转偏向力只能改变风向不能改变风的大小，那么什么叫摩擦力呢？摩擦力的方向是怎样的？它会改变风的大小吗？会改变风的方向吗？

学生：阻碍物体前进，与物体运动方向相反的力。摩擦力会改变风的大小也会影响风的方向。

总结：摩擦力的方向与风的方向相反，摩擦力的大小与地面的粗糙程度有关。所以摩擦力既能改变风速也能改变风向。

设计意图：在学生小组讨论的过程中培养学生的合作学习能力，在作图中，进一步培养学生绘图的地理实践力。

过渡：我们知道，水平气压梯度力是形成风的直接原因，而地转偏向力、摩擦力也是形成风的因素，那么这几个力是如何作用形成风的呢？

合作探究二：理想状态下风的形成。

提问：理想状态下，风的形成受什么力的作用？如何在等压线上作出风向？

图3

过渡：在理想状态下，风的形成只与水平气压梯度力有关，水平气压梯度力的方向与风向一致，水平气压梯度力越大，风力也就越大，但是在现实的世界中这种理想的状态肯定是不存在的，实际上，风的形成还会受地转偏向力和摩擦力的影响，那么在高空状态下风的形成过程是怎样的呢？

学生小组讨论并得出结论。

学生：理想状态下，风的形成只受水平气压梯度力的作用。风向与水平气压梯度力的方向一致，与等压线垂直。

活动探究三：高空状态下的风。

问题：高空状态下，风的形成受哪些力的作用？作出风的受力图（以北半球为例）。

图4

学生小组讨论，尝试画出风的受力情况图。

学生：高空中风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三种力共同作用。

设计意图：通过理想状态下风的形成再到高空状态下风的受力过程最后到近地面风的受力过程难度层层递进，符合中学生的认知发展水平，能让学生更好地掌握三种不同情况下风的形成条件。

过渡：在高空中，最开始的风是受水平气压梯度力的影响由高压指向低压，但是由于受到地转偏向力的作用，北半球向右偏最终与水平气压梯度力垂直，与水平等压线平行，所以高空的风受水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用下形成的。那么近地面的风又是怎么形成的？

学生小组讨论，并尝试作出风的受力情况图。

活动探究四：近地面状态下的风

图5

问题：近地面的风是如何形成的？它受哪些力的共同作用？作出近地面的风的受力图（以北半球为例）。

学生：近地面的风受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用形成的，所作风向与等压线斜相交。

总结：近地面的风是水平气压梯度力，地转偏向力和摩擦力三个力共同作用形成的。风向与等压线斜相交。

（三）课堂总结

风的形成受水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力作用，水平气压梯度力决定风向和风速，风从高压吹向低压。水平气压梯度力越大风力越大。地转偏向力，只影响风向不影响风速。纬度越高地转偏向力越大。摩擦力，只影响风速，不影响风向。下垫面越粗糙，摩擦力越大，风力就小。海平面的摩擦力就小。

在理想状态下，风的形成只与水平气压梯度力有关，在高空风向受到水平气压梯度力和地转偏向力的共同作用，风向最终和等压线平行，在近地面，风向受到水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力三个力共同作用，风向与等压线斜相交。

学生：认真复习巩固，并做好相应的笔记。

设计意图：有利于加深学生对知识的理解和记忆，使知识系统化。

（四）课堂练习

判断活动：探究甲乙两处水平气压梯度大小，并作出风向。

图6

学生认真读题，比较甲乙两处水平气压梯度力大小并作出甲乙两处风向。

学生：甲处气压梯度力大于乙处。

学生：作图略。

总结：作甲乙两处的切线，过切线作水平气压梯度力即垂直于切线，并由高压指向低压，由于受地转偏向力影响，北半球风向向右偏，最后再画出摩擦力，作出风向与等压线斜相交。

设计意图：既可以得到课堂反馈，也可以活跃课堂气氛。

（五）课后作业布置

1.完成练习册“风”的相关内容。

2.复习巩固今天所学的内容。

设计意图：有效的引导复习，加深巩固学生对知识的认识，并在之后批改中得到反馈。

教学反思：

本节课的重点知识是风向的判断，难点是风在高空和近地面形成的过程，以及在不同力的作用下风向与等压线的关系，在授课中，利用多媒体设备动画展示风的形成过程能收到很好的教学效果，但是在高空和近地面判断绘制风向时，学生的抽象思维会有所欠缺，需要一定的时间去转变思维方式。