把实验带进地理课堂——

《热力环流》

教学设计：

新课程改革中倡导教师要重视学生的体验，多“发现”学习。而实验就是让学生“发现”学习的最好途径之一。虽然实验活动在物理、化学等自然学科中比较多，但实验在揭示地理事物的分布、发展、变化规律中的作用不可忽视。开展地理实验活动是提高学生科学能力的重要途径，可以让学生在活动中学习，在活动中体验，在活动中发现，在活动中探究。可以提高学生的观察能力、动手能力，还可以提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。

湘教版的高中地理3本必修教材中，必修1是最难的，教材的重难点也教多。在学习的过程中，学生要处理好这些重难点是有一定的困难的。尤其是第二章第三节《大气环境》。按相关教学要求运用图表说明大气受热过程，高一新生的物理基础知识还不是十分好，要理解“热力环流”的形成必须掌握物理学习中有关“大气受热不同对气压的影响”的相关知识，在没有观察的基础下直接运用图表学生比较难理解。但是，学生对学习这些内容有较大的兴趣，求知欲也较高。在学习过程中，学生通过一系列演示实验观察、分析来理解知识可以达到事半功倍的学习效果，更好地为全球大气环流、季风环流打下基础，达到该知识点承上启下的重要作用。这是设计这堂课的核心。本课在教学过程中，以新课程标准的理念为依据，从导入到实验创新联系生活实际，有各种实验穿插，拓展学生的思维。从现实的现象出发，引出相应的理论知识，然后运用所学的理论知识去解决问题，锻炼学生解决问题的能力。在教师预设问题的引领下，学生进行观察、探究学习，让学生主动建构知识。充分调动学生学习的主体地位及学生学习的积极性、主动性，从而提高课堂教学效率。顺利完成三维目标。

 

教学实录：

（一）导入

(教学设计理念：导入环节是课堂教学的前奏，虽然只有短短的几分钟，但对于整节课所起的作用不容忽视。实验导入既可以在上课一开始就吸引学生的注意力，还可以激发他们探究问题的好奇心，使思维活跃起来。)

PPT打出下图：

    

    师：在上课之前，老师先考考大家，看看谁平时最细心。在一间门窗紧闭的教室内，将一支点燃的蜡烛靠近一支点燃的松香。猜一猜：图中A、B、C中哪一种现象最有可能发生？

    生：B! C!  老师，我们都不用蜡烛了!（大多数学生集中在B、C选项中，意料之中）

师：老师先不说答案，你们能说说你选择的理由吗？

生：蒙的！是不是因为热啊！（大多数人还是沉默，不过能从眼神中看出他们都很好奇，正合我意）

    师：究竟是什么一回事呢？其实呀，都是大气运动“惹得祸”。今天就让我们共同来学习有关大气运动的基本知识。

（二）学习新课

（教学设计理念：气温、海拔对气压高低的影响，学生通过物理知识的学习，已经了解了。如果直接提问，那将变成知识的灌输和简单的重复。把这些属于“是什么”的陈述性知识转化为对生活中现象的解释，请学生思考，变为属于“为什么”的策略性知识。）

师：物理学中描述气压：气压是指大气的压力，即单位面积上空气柱的重量。空气是有质量的，任何物体单位面积上所承受的来自其上空空气柱的压力叫气压。

师：观察下图，比较A、B气压的大小。描述海拔高低与气压高低的关系，并用气压的定义来解释其原因。

 

生：B大于A，因为B的空气多。

师：很好！也就是说近地面气压总是高于高空。现在近地面有A、B、C三地，受热均匀，我们将空间气压值相等的各点组成的面叫等压面，图中各个等压面是平行的。

师:现在近地面的温度状况发生了变化：A地受热，B、C两地冷却，请同学们想一想，A、B、C三地空气在垂直方向上将怎样运动？原因是什么？

生：……（不会。教师开始演示实验）

（教师拿出事先剪好的螺旋状纸条（制作方法：如下图，沿着黑线剪开，中间用针穿一根线吊起来）一个打火机。学生开始好奇）

师：请大家仔细观察，说出你看到了什么。（将打火机放在纸条下部打着，注意别烧到，此时纸条开始向上旋转）

生：（恍然大悟）原来是这样，纸条向上飘。

师：很好。现在回到刚才的问题，谁来回答？

生：A地空气上升，B、C空气下沉。是热胀冷缩吧。

师：同学们都很聪明，空气受热，膨胀上升，遇冷收缩下沉。请大家举出生活中的实例。

生：热气球！

师：很好！还记得一开始的问题吗？现在知道选什么了吧。

（打出图像）

 

师：因为近地面的冷热不均，垂直方向上有了空气的上升和下沉运动， A、B、C三地近地面和高空的气压值会发生怎样的变化？

    生：A空气上升，此处空气减少，气压变低，B、C空气下沉，气压变高。（没有区分近地面和高空）

    师：同学们总结的不错。（教师PPT演示过程并作小结）

师：高压和低压就是对同一水平面而言。近地面的气压总是高于高空。请同学们由大到小排列a1、a2、b1、b2气压值。

生：b1>a1>a2>b2。（基本能总结出）

师：气压值大小发生变化，等压面就会发生弯曲，此时的等压面该怎样画？

生：高压等压线高一些，低压低一些。（基本意思答对）

师：（教师PPT演示过程并作简单小结）

 

师：（小结）冷热不均引起的大气运动—热力环流。

近地面冷热不均——空气的垂直运动——同一水平面上产生气压差异——形成空气的水平运动——完整的热力环流。它形成的根本原因是地面冷热不均。

师：在我们日常生活中，也存在热力环流，请同学们阅读教材P48完成活动1、2题。并思考：①根据气温分布状况，推测该地将产生怎样的环流？②这种环流对上海市大气污染物的扩散会产生哪些影响？(教学设计理念：学会等温线的绘制方法并加深对热力环流原理的理解，理解气温、气压分布与地面风向的关系。活动1等温线的绘制出乎我的意料，学生无法正确画出，又重新讲了一遍等值线，并加以指导，学生才画对。问题1基本能回答出来，对于问题2及活动2，没有提问，教师自行解释。PPT打出)

师：同学们都去过海边吧，请你根据热力环流的原理，思考一天之内海岸边何时吹海风，何时吹陆风？给大家一点小小的提示，白天，陆地温度高还是海洋温度高，晚上又是怎样的呢，请两位同学上黑板画出海陆风的示意图。（一开始学生对海陆热力性质差异并不清楚，在讲解了之后能正确画出板图）

下面我们看看大家对于今天的知识掌握的怎么样。

    课堂练习：（采用“开火车”的形式进行）

 

（1） 1、2、3、4、5四点中气压值相等的是：　　　　　；　　海拔高度相等的是：　　　　　　。

（2） 3、5两点，　　点气压高，　　点气压低

（3） A、B两点，　　点气流上升，　　点气流下沉

（4）用“ → ”画出图中A、B、3、5四点热力环流。

（5） A、B两点，　　点受热，　　点冷却。

（基本回答正确）

师：同学们，今天我们观察了这么多实验，相信大家对热力环流有了一个比较清晰的认识，现在给大家布置一个小任务，请你设计一个演示热力环流的过程的实验，看看谁的实验最科学、实用、有创意！

生：（思考了2-3分钟）一边点火，一边冰块！

师：要是有外界干扰怎么办？你怎样看出环流呢？

生：用香！用蜡烛！

生：一边放水，一边放沙，用灯泡加热，再点燃一根香，看香的流动方向（这名学生说的比较突出，整个实验基本能设计出来，而且能利用物体比热的不同，学以致用，这是我事先没想到的）

师：同学们都很有创意！这位同学还能结合海陆比热的不同设计实验，连老师都没有想到！接下来下面一起来看看老师设计的实验。

（PPT打出下图，讲解）

 

师：请同学们用实线画出电炉和冰块附近高处和低处等压线的弯曲情况，并用箭头画出空气的运动方向。

生：（完全正确）

 

师：（课堂小结）同学们，今天我们共同学习了大气运动最简单的形式——热力环流，它是由地面受热不均造成的，其实这种现象在生活中很常见，只要同学们要善于观察，善于发现，善于总结，生活的乐趣无处不在！

 

课后反思

美国华盛顿儿童博物馆的墙壁上有这样一段话：“我听见了就忘记了，我看见了就记住了，我做过了就理解了”。 可见观察、动手对于知识的掌握是多么的重要。教师本节课以实验的演示、观察到最后学生自行设计是一种较好的尝试。

地理实验能力的培养其实就是对探究技能的培养，尤其是对在平时课堂中难以训练的创造和操作技能的培养，避免学生“纸上谈兵”和“眼高手低”局面的出现。

本课的内容注重原理学习，需要学生有较强的空间思维能力，学习难度较大，教学速度不宜太快，教师借助多个实验进行教学，使抽象的知识直观化更有利于学生的理解和掌握。顺利实现了教学三维目标。尤其是落实了过程与方法，以实验猜想开始，实验观察穿行其中，实验设计作为课堂创新，不仅使学生扎实掌握知识点，还锻炼了学生实验的能力。

不足之处：

整个授课过程中，我的主导作用得以充分发挥，使学生的主体作用发挥的还不够，没有充分调动全体学生分析问题的积极性，尤其是讲到活动题的时候，由于对等值线没有事先铺垫，导致学生画不出来，由于担心学生回答不出，我在讲好等值线后就迫不及待地将后面问题的答案说出来了。

值得探讨的方面：

1 本节内容中关于大气的水平运动本课没有涉及到，个人认为热力环流和大气的水平运动作为重点和难点，一节课的时间比较紧张，为了给后面做铺垫，让学生更好地掌握知识点，还是热力环流用一课时比较保险。

2 虽然这节课的实验比较多，但都是演示实验，而最后一个设计实验也只是让学生思考，没有真正动手去做，如果有条件，这个实验可以让学生在实验室中动手操作。

3 实验设计可以综合性更强一些，尤其学生的提法给我一个很好的启示，在讲完城市风之后，将海陆风和热力环流设计成一个实验，采用细沙和水，让学生小组合作动手操作，观察实验现象，交流试验结果。这样既能让学生掌握热力环流，大致了解海陆热力性质差异，为季风环流打下基础，还能锻炼学生的组织技能、创造技能、操作技能和表达能力。

以上是我对本节课的教学反思，还存在很多不足和值得商榷的地方。在今后的地理教学中我会更加严格要求自己，精益求精，不断创新，使我的教学之路越走越宽。

 

课例点评（教研组内点评）

整节课的设计思路是通过采用实验教学、课件辅助教学、讨论教学等多样教学方式，并结合实际问题，让学生更深刻理解大气的受热过程及更直观去感受热力环流的形成原理，教师在这节课里除了是知识的传授者，更是指引学生学习、思考和讨论的引导者，即体现了新课程目标，也激发了学生的学习兴趣，教育效果良好。

1、从教学目标制订来看：完全依据新课程标准的要求，将目标情境化、问题化，从实验入手，培养学生的创造和操作技能，充分体现学科特点；符合学生年龄实际和认识规律，关注学生分析综合能力和知识迁移能力的培养。

2、从教学方法看：老师讲解和学生活动有效结合：在课堂上教师起到很好的引导作用。课堂上能较快地接触重点内容，重点内容的教学时间得到保证，重点知识和技能得到巩固和强化。注重学生主体性的发挥，从提问到练习，都能把“以学生为本”的教学思想贯穿课堂始终。

3、从目标达成来看：课堂上教学时间分配合理，重点知识和技能通过多媒体辅助等情景创设，理解点拨适时到位，并有相应的时间得到巩固和强化，符合教学规律。绝大多数学生学习积极主动，在学会学习和解决问题过程中形成一定的能力和方法。

4、建议：简单实验可以让学生来操作，锻炼动手能力。学生在描述实验时教师先不要给提示，让学生互相提问，完善实验，效果会更好。授课过程中要充分调动全体学生分析问题的积极性，让学生多说，教师再做总结。