“热力环流”活动教学建议（人教版）

李飞

摘    要：普通高中地理课程标准在课程的基本理念中明确提出“注重对地理问题的探索，倡导自主学习、合作学习和探究学习，开展地理观测、地理考察、地理实验、地理调查和地理专题研究等实践活动”。文章以人教版高中地理“热力环流”内容为例，通过对活动教学过程的设计，充分体现了课程标准的基本理念。

关键词：热力环流;活动设计;课程标准

一、活动分析

【教材分析】本节课主要内容为热力环流，学生之前已有“太阳辐射、地面、大气三者之间的热量传递关系”的知识铺垫，同时“热力环流”的学习也为后面气压带、风带、季风气候、气旋、反气旋等内容的学习打下基础。因此，本节内容在教材中起到承上启下的作用。

【活动目标】通过活动学习，参与实验操作及合作分析讨论，能够运用热力环流的基本原理解释生活中的地理现象，掌握简单的问题阐述方法。

【教学重点】阐述热力环流的基本原理。

【教学难点】描述热力环流形成的基本过程，解释不同时空尺度的热力环流现象。

【活动流程】问题驱动—理论学习—实验演示—模型建构—归纳提升—拓展探究。

二、活动过程

问题驱动

播放视频：“切洋葱不流泪”。

提出问题：切洋葱时释放的气体酶冲入人眼，导致泪流不止。而点着的蜡烛如何改变了大气运动，从而阻止了气体酶的侵入？

设计意图：地理源于生活，又服务于生活，是一门生活科学。联系生活中的地理现象，激发学生学习热情，引导学生从生活走进地理。

理论学习

活动一：认识气压

（1）气压：指单位面积上所承受的大气压力。

（2） P=F/S。P：压强;F：垂直作用在物体表面上的力;S：受力面积（图1）。

（3）提出问题：你知道哪些现象与气压有关？展示图片（两袋薯片，其中一袋明显膨胀），哪张是在南京购买时拍的，哪张是到西宁（青藏高原）后拍的？为什么？

（4）规律：垂直方向上，海拔越高，气压越    。（低）

设计意图：运用生活中的地理现象，促进对概念和原理的理解，为后续学习进行知识铺垫。

活动二：大气垂直运动

依据图2，自主学习并完成以下问题。

（1）冷热不均状况下（A受热，B遇冷），①A、B两处的大气如何运动？②C、D两处的气压如何变化？

（2）结论：冷热不均引起大气的        运动。（垂直）

设计意图：通过自主学习，培养学生对比、分析和归纳总结的能力，掌握知识间的内在联系，理解地理现象的成因。

实验演示

活动三：大气水平运动

Ⅰ.实验操作：如图3所示。

（1）将装满冰块的纸杯和橡皮泥放置于水槽底部的两端（为了保证实验效果，两者之间尽可能保持最大间距）。

（2）将点燃的香垂直立于橡皮泥上。

（3）将剪切过的泡沫板迅速盖住水槽，并用胶带将泡沫板与水槽顶端玻璃进行密封。

Ⅱ.观察实验现象并画出玻璃缸中大气的垂直和水平运动情况。

Ⅲ.C、D两处气压不同的情况下，完成以下问题。

（1）大气如何水平运动（         压流向         压）？（高、低）

（2）A、B两处的气压如何变化？

（3）A、B间的大气如何水平运动？

设计意图：让学生参与实验操作，通过体验式学習，帮助学生对抽象的概念获得更清晰直观的理解。

模型建构

活动四：热力环流

依据图4，归纳总结：（1）规律1：垂直方向上，海拔越高，气压越低。

（2）规律2：高空气压状况与近地面相         （同/反）。（反）

（3）规律3：水平方向，大气从        压流向        压。（高、低）

（4）结论 ：大气运动的根本原因是不同地方       。（冷热不均）

判断：A、B、C、D四处，气压从高到底如何排序？

思考：等压面会发生如何变化？有何规律？

（5）结论：等压面/线弯曲，凸高则            ，凸低则             。（高、低）

设计意图：运用示意图描述热力环流的形成过程，理解热力环流形成的根本原因，同时通过归纳总结和思考判断，帮助学生整体把握知识间的内在联系，提高学生的综合分析能力。

归纳提升

活动五：绘图判断，学以致用

Ⅰ.观察图5，根据等压面的弯曲规律完成以下各题。

（1）标注甲、乙、丙、丁四处气压状况（高压或低压）。

（2）画出大气的水平运动。

（3）标注甲、乙两处冷热状况。

（4）画出大气的垂直运动。

Ⅱ.方法指导。

（1）根据等压面弯曲规律判断高空气压高低。

（2）根据“高空与近地面气压状况相反”确定近地面气压。

（3）根据气压判断大气水平运动。

（4）根据近地面气压判断近地面冷热状况。

（5）根据冷热状况判断大气垂直运动。

设计意图：培养学生读图析图和综合分析问题的能力，并适时进行学法指导，做到学以致用。

拓展探究

活动六：分组合作，探究不同时空尺度的热力环流现象

分组合作活动1：微尺度——“切洋葱不流泪”

依据图6画出热力环流图，并以此解释为什么“点蜡烛”可以让人不流泪。（注意：作图时，微尺度“热力环流”的高度要恰当，不过高）

分组合作活动2：小尺度——“室内风”

依据图7，选择合适的位置安装制冷用空调和取暖用暖气，并画出热力环流示意图来解释为何如此安装。

分组合作活動3：中尺度——“城郊风”

苏州市气象局在2016年12月发表的“苏州城市热岛对污染扩散的影响”一文中展示了以下两幅图。依据图8画出热力环流示意图，并解释原因。

图8左图：苏州城市热岛影响的地面均温，数值越高，温度越高。（中间为市区，下同）

图8右图：苏州城市热岛对PM2.5等浓度的影响，数值越大，浓度增加越大。数值为负，表示浓度减小。

分组合作活动4：大尺度——“海陆风—东亚季风”

（1）请依据图9画出热力环流（海陆风）示意图。

（2）根据南京市气象资料（表1），解释南京市季风气候的成因。

[南京市某年6月风向统计（单位：天） 东南风  15 东风  7 西南风  3 西风  2 北风  1 南风  1 西北风  1 南京市某年12月风向统计（单位：天） 西北风-15 东北风-6 北风-3 西风-3 东风-2 西南风-1 东南风-1 ][表1 南京市气象资料]

课后探究

巴山夜雨——“山谷风”

“君问归期未有期，巴山夜雨涨秋池。何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。”这些诗句不但是言情佳句，还揭示一种天气现象。“巴山夜雨”其实是泛指多夜雨的我国西南山地（包括四川盆地地区），这些地方的夜雨量一般都占全年降水量的60%以上。

课后作业：课后搜集资料，尝试运用热力环流原理，利用图10绘制山谷风示意图，并解释“巴山夜雨”现象的成因。

设计意图：充分联系生活中的现象、利用生活中的经验，并以乡土地理为载体，通过直观的材料显示，将枯燥的理论转化为鲜活的生活场景。帮助学生运用所学的地理知识，理解生活中的地理现象，分析生活中的地理问题，同时培养学生的地理学科思维及探究精神。