高中地理“大气运动”的教学研究

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1、高中地理“大气运动”的教学研究赵军利北京市第109中学一、关于“大气运动”知识的深层次理解1．“大气运动”的核心知识和教育价值“大气运动”教学主要包括三方面的内容。一是大气的受热过程。大气的受热过程实质上是太阳辐射能在地面、大气之间的流动与转化过程。在这个过程中太阳辐射这种短波辐射转化成了地面辐射和大气辐射等长波辐射，能量也由宇宙空间流入了地球表层，在地面、大气之间流动。可见，太阳辐射是大气的根本热源，地面是大气的主要的直接热源。由于受太阳高度角、大气质量和大气透明度等因素的影响，地表获得的太阳辐射存在着明显地地域分异现象。地面状况的差异，尤其是海陆分异进一步加剧了地面的

2、受热不均。二是在小尺度范围内由于地面受热不均引起了大气的膨胀上升和冷却下沉，导致同一水平面产生了气压差异，形成了热力环流。从区域尺度来看主要有城市热岛效应、海陆风等现象。从全球尺度来看，太阳辐射的地域分异是形成全球性大气环流的重要原因之一。三是大气的水平运动——风的形成。由于水平气压梯度产生了水平气压梯度力，这是形成风的直接原因。在高空，受水平气压梯度力、地转偏向力的作用形成了风向与等压线平行的风，即地转风。在近地面，受水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力的作用形成了与等压线成一定角度的近地面风。三个力的方向与风力及风向之间的关系表现为：水平气压梯度力由高气压指向低气压方向

3、，且与等压线垂直，既影响风力大小，也影响风向；地转偏向力始终与风向垂直，只改变风向，不影响风力大小；摩擦力的方向始终与风向相反，既影响风力大小，也影响风向。风是地球表面热量输送和物质运动的主要动力。全球性的大气运动与水循环、地壳物质循环等有着密切的联系，是塑造地表形态的主要外力之一。从大气系统内部来看，始终蕴涵着冷热、干湿与高低气压三对矛盾。“大气运动”教学揭示了大气冷热、高低气压的矛盾的生成过程。“大气运动”激化了干湿矛盾，形成了阴晴雨雪等天气现象——这是天气系统的学习内容；地表冷热不均引起的热力环流是学习全球尺度大气运动以及全球气压带与风带的分布与移动的知识基础。因此

4、，“大气运动”教学对于学生分析大气现象的因果联系，训练地理思维，提高分析身边的大气现象的能力；自觉的改变不良行为习惯，建立合理的能源消费观念；学会运用地理梯度原理分析、解决区域地理问题；从能量流动和物质运动的角度认识空间的相互作用及地理环境的整体性、差异性和开放性；形成空间尺度观等地理核心观念具有重要意义。2．“大气运动”教学的知识结构层次（知识的上下位关系）（1）“大气运动”教学涉及的一些地理事实性知识《普通高中地理课程标准（实验）》在“课程设计思路”中明确提出“15高中地理课程注重与实际相结合，要求学生在梳理、分析地理事实的基础上，逐步学会运用基本的地理原理探究地理过

5、程、地理成因以及地理规律。”因此，“大气运动”教学首先要收集、整理与教学内容相关的地理事实。与“大气运动”教学相关的地理事实有很多。①晴朗的夏日，太阳刚刚升起的时候，空气还是凉飕飕的；随着太阳的不断升高，气温也随之上升，但是要到午后气温才达到一天中的最大值；②冬季，晴朗的早晨反而比阴天的早晨寒冷一些，常常会看到霜；③寒潮来临之前，北方的农民会在田头堆放些柴草点燃，制造些烟雾；④厨房中开水壶中的水汽总是向上运动；⑤野营的篝火火焰和烟灰飞向高空；⑥风吹林动烟飘，彩旗飘扬。在这些地理事实中涉及许多地理概念与知识，蕴涵了一些地理过程和地理规律，需要教师引导学生逐步梳理、分析。（2

6、）“大气运动”教学涉及的地理概念与知识“大气运动”教学主要涉及以下一些基本概念和知识。l大气：是自然环境的组成要素之一。地理课程标准中的“大气”是指低层大气，其高度不超过对流层顶。针对这一理解，湘教版和鲁教版教材加入了大气垂直分层方面的内容，而人教版和中图版教材则没有涉及大气的垂直分层这部分内容。l太阳辐射、地面辐射、大气辐射：日、地、气三种辐射的主要差别在于地面、大气的温度远远低于太阳的温度，因此太阳辐射属于短波辐射，而地面辐射和大气辐射属于长波辐射，因此能够被大气中的二氧化碳和水汽吸收。l太阳辐射的空间差异：到达地面的太阳辐射能量多少由太阳辐射强度和日照时间共同决定。

7、到达大气上界的太阳辐射强度由太阳高度决定（就一年而言，由平均的正午太阳高度决定，故只与所处纬度有关），而到达地面的太阳辐射强度不仅与太阳高度有关，还与太阳辐射穿过大气时受到的削弱相关，大气的密度、云量多少、云层厚度、大气污染程度（尤其是尘埃多少）等都会影响到削弱的多少；至于日照时间，虽然各纬度年内昼夜长短变化幅度不同，但一年中昼长时间累加值理论上是相等的，故日照时间的多少主要与气候有关。所以，地面获得太阳辐射能的多少，取决于：①（正午）太阳高度（由所处纬度决定），②大气透明度（取决于大气的密度、云量多少、云层厚度、大气污染程度