《大氣的水平運動——風》教案

葉璐

（福建師范大學，福建福州 150007）

一、教材版本

本節內容選自“人教版普通高中課程標準實驗教科書地理必修一第二章第一節”。

二、教材分析

課程標準對本節的教學要求是：運用示意圖等，說明大氣受熱過程，“大氣的水平運動”這一節與學生要會理論聯系實際，促進對“風的形成”的理解，要學會在等壓線圖上判斷某一地的風向，教材要求在指導學生繪制示意圖的過程中要讓學生學會分析風的形成過程，培養學生繪圖并能夠解釋原理的地理技能。

三、學情分析

學生已對熱力環流有了一定了解，掌握了一定的大氣運動過程的判定技能和方法，為本節的學習提供了認知基礎。

四、地理核心素養培養目標

（一）人地協調觀

在學習過程中讓學生了解到風作為一種自然現象對人類生產與生活的影響，培養學生人與自然和諧發展的人地協調觀。

（二）綜合思維

通過本節內容學習學生可以在讀圖、析圖的過程中培養學生的綜合思維，從多種角度思考風形成過程中的受力情況。

（三）區域認知

通過本節的學習同學們能夠從區域（高空、近地面）角度思考風形成過程中的受力情況，用區域的方式認識風的形成過程。

（四）地理實踐力

通過運用等壓線分布圖，判斷風力并進行分析，學生利用知識解決實際問題，培養學生地理實踐能力。對理想狀態、高空、近地面三種狀態下風的受力情況進行作圖，使學生在學習中培養作圖、制圖的實踐能力。

五、教學重難點

（一）教學重點

1.水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力的特點及對風向和風力的影響。

2.判斷并繪制高空和近地面風力和風向。

（二）教學難點

判斷并繪制高空近地面風力和風向。

六、教學過程：

（一）導入新課

展示一段放風箏的動畫。

提出問題：放風箏是中國民間的傳統游戲之一，想必同學們在春天到來的時候都去放過風箏，愉悅身心，在我們放風箏的過程中，大家都希望將風箏放得又高又遠，我們怎樣才能使風箏又高又遠，需要怎樣的條件呢

學生：回想放風箏的場景，思考如何才能讓風箏又高又遠，并對放風箏的技巧進行描述。

學生一：放風箏的時候要跑得快，這樣風才大，會將風箏吹得更高。

學生二：放風箏要逆著風跑才能將風箏吹起來。

設計意圖：以生活實例引出課題，吸引學生注意力，引發學生興趣，活躍課堂氣氛。

（二）回顧上節內容

提出問題：我們上節課已經學習了熱力環流，熱力環流是大氣運動最簡單的形式，根據示意圖再回顧一下熱力環流形成過程，并結合課本思考哪一條線代表的是風呢？

總結：風是大氣的水平運動，所以在熱力環流圖中，水平方向的兩條綠色箭頭就代表的是風。

設計意圖：復習上節課知識點不僅有利于學生鞏固以前學過的知識也能為本節課的內容做好鋪墊。在學生們思考的同時板書，有利于提高課堂效率。

提出問題：結合課本，運用上節課所學習的熱力環流原理，思考風是怎樣形成的？描述風的形成過程。形成風的直接原因是什么？

總結：大氣受熱或冷卻造成氣流的上升或下沉產生同一水平面上氣壓的差異形成大氣的水平運動——風。

自主學習：風是由太陽輻射熱引起的。太陽光照射在地球表面上，使地表溫度升高，地表的空氣受熱膨脹變輕而往上升，而受冷的地區空氣收縮下沉，造成大氣的垂直運動，大氣的垂直運動使大氣在同一個水平面上產生了氣壓的差異，形成了氣壓梯度，產生了水平氣壓梯度力，水平氣壓梯度力使大氣從高壓區流向了低壓區，從而形成了大氣水平方向的流動，也就是風的形成。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。

設計意圖：提高學生學習主動性，動畫展示和板畫能讓學生更加生動形象地了解知識。

合作探究一：結合課本材料，分小組合作思考，什么是氣壓梯度？什么是水平氣壓梯度力？水平氣壓梯度力與等壓線有怎樣的關系？判斷風力和風速又有怎樣的影響？

總結：水平面上存在著氣壓梯度，就產生了促使大氣由高壓區流向低壓區的力，稱為水平氣壓梯度力。等壓線的疏密反映水平氣壓梯度力的大小（兩條等壓線之間間距越大，等壓線越稀疏，則水平氣壓梯度力越小，反之水平氣壓梯度力越大）進而決定風力的大小，等壓線密集—水平氣壓梯度力大—風力大，等壓線稀疏—水平氣壓梯度力小—風力小。水平氣壓梯度力的方向就是風的方向。

練習：找一點作出水平氣壓梯度力

圖1

展示：水平氣壓梯度力的作圖，畫出過這一點的切線，可以做一條不在等壓線上走勢相同的輔助線，根據切線畫過這一點的垂線，由高壓指向低壓，就是水平氣壓梯度力。

學生：在同一個平面上，水平氣壓梯度力越大風力越大，水平氣壓梯度力的方向決定了風的方向。

學生：在老師講解繪圖過程中一起練習繪圖。

設計意圖：讓學生更加直觀地了解知識間的聯系，形成整體的知識結構。

過渡：水平氣壓梯度力是形成風的直接原因，但是卻不是風形成的唯一因素，結合課本思考，除了水平氣壓梯度力，風還會受哪幾個力的作用？這些力對風力和風向又有怎樣的影響？

展示：地轉偏向力示意圖。

圖2

提問：什么是地轉偏向力？

學生：閱讀課本回答地轉偏向力和摩擦力。

學生：閱讀課本資料，得出由于地球自轉，在地球上作水平運動的物體，其方向會發生偏轉，導致物體水平尋東方向發生偏轉的力叫做地轉偏向力。地轉偏向力導致北半球的風向右轉，南半球的風向左轉，赤道上的風不偏轉。

學生：地轉偏向力會改變風向，但是不會改變風的大小。

設計意圖：小組討論的教學方式體現了以學生為主體“新課標”的教學觀。培養學生們的團隊合作能力，合作學習。

過渡：水平氣壓梯度力既能改變風速也能改變風向，地轉偏向力只能改變風向不能改變風的大小，那么什么叫摩擦力呢？摩擦力的方向是怎樣的？它會改變風的大小嗎？會改變風的方向嗎？

學生：阻礙物體前進，與物體運動方向相反的力。摩擦力會改變風的大小也會影響風的方向。

總結：摩擦力的方向與風的方向相反，摩擦力的大小與地面的粗糙程度有關。所以摩擦力既能改變風速也能改變風向。

設計意圖：在學生小組討論的過程中培養學生的合作學習能力，在作圖中，進一步培養學生繪圖的地理實踐力。

過渡：我們知道，水平氣壓梯度力是形成風的直接原因，而地轉偏向力、摩擦力也是形成風的因素，那么這幾個力是如何作用形成風的呢？

合作探究二：理想狀態下風的形成。

提問：理想狀態下，風的形成受什么力的作用？如何在等壓線上作出風向？

圖3

過渡：在理想狀態下，風的形成只與水平氣壓梯度力有關，水平氣壓梯度力的方向與風向一致，水平氣壓梯度力越大，風力也就越大，但是在現實的世界中這種理想的狀態肯定是不存在的，實際上，風的形成還會受地轉偏向力和摩擦力的影響，那么在高空狀態下風的形成過程是怎樣的呢？

學生小組討論并得出結論。

學生：理想狀態下，風的形成只受水平氣壓梯度力的作用。風向與水平氣壓梯度力的方向一致，與等壓線垂直。

活動探究三：高空狀態下的風。

問題：高空狀態下，風的形成受哪些力的作用？作出風的受力圖（以北半球為例）。

圖4

學生小組討論，嘗試畫出風的受力情況圖。

學生：高空中風的形成受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力三種力共同作用。

設計意圖：通過理想狀態下風的形成再到高空狀態下風的受力過程最后到近地面風的受力過程難度層層遞進，符合中學生的認知發展水平，能讓學生更好地掌握三種不同情況下風的形成條件。

過渡：在高空中，最開始的風是受水平氣壓梯度力的影響由高壓指向低壓，但是由于受到地轉偏向力的作用，北半球向右偏最終與水平氣壓梯度力垂直，與水平等壓線平行，所以高空的風受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用下形成的。那么近地面的風又是怎么形成的？

學生小組討論，并嘗試作出風的受力情況圖。

活動探究四：近地面狀態下的風

圖5

問題：近地面的風是如何形成的？它受哪些力的共同作用？作出近地面的風的受力圖（以北半球為例）。

學生：近地面的風受水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力共同作用形成的，所作風向與等壓線斜相交。

總結：近地面的風是水平氣壓梯度力，地轉偏向力和摩擦力三個力共同作用形成的。風向與等壓線斜相交。

（三）課堂總結

風的形成受水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力三個力作用，水平氣壓梯度力決定風向和風速，風從高壓吹向低壓。水平氣壓梯度力越大風力越大。地轉偏向力，只影響風向不影響風速。緯度越高地轉偏向力越大。摩擦力，只影響風速，不影響風向。下墊面越粗糙，摩擦力越大，風力就小。海平面的摩擦力就小。

在理想狀態下，風的形成只與水平氣壓梯度力有關，在高空風向受到水平氣壓梯度力和地轉偏向力的共同作用，風向最終和等壓線平行，在近地面，風向受到水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力三個力共同作用，風向與等壓線斜相交。

學生：認真復習鞏固，并做好相應的筆記。

設計意圖：有利于加深學生對知識的理解和記憶，使知識系統化。

（四）課堂練習

判斷活動：探究甲乙兩處水平氣壓梯度大小，并作出風向。

圖6

學生認真讀題，比較甲乙兩處水平氣壓梯度力大小并作出甲乙兩處風向。

學生：甲處氣壓梯度力大于乙處。

學生：作圖略。

總結：作甲乙兩處的切線，過切線作水平氣壓梯度力即垂直于切線，并由高壓指向低壓，由于受地轉偏向力影響，北半球風向向右偏，最后再畫出摩擦力，作出風向與等壓線斜相交。

設計意圖：既可以得到課堂反饋，也可以活躍課堂氣氛。

（五）課后作業布置

1.完成練習冊“風”的相關內容。

2.復習鞏固今天所學的內容。

設計意圖：有效的引導復習，加深鞏固學生對知識的認識，并在之后批改中得到反饋。

教學反思：

本節課的重點知識是風向的判斷，難點是風在高空和近地面形成的過程，以及在不同力的作用下風向與等壓線的關系，在授課中，利用多媒體設備動畫展示風的形成過程能收到很好的教學效果，但是在高空和近地面判斷繪制風向時，學生的抽象思維會有所欠缺，需要一定的時間去轉變思維方式。