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基于数字星球系统的探究活动设计——以“探究洋流运动”为例

    [日期:2013-06-15]

内蒙古师范大学地理科学学院数字星球实验室    崔迪

 

      一、课程标准解读

      (一)课程标准

       运用地图,归纳世界洋流分布规律,说明洋流对地理环境的影响。

      (二)活动建议

       1.“大规模的海水运动”两个重要知识点:世界洋流分布规律;洋流运动对地理环境的影响。本节课运用1课时时间探究第一知识点“世界洋流的分布规律”。

       2.教师可先借助数字星球动态呈现洋流运动模式,引导学生观察不同海区洋流运动的特点,通过对比和分析,寻找共性和差异性,探究并归纳洋流的分布规律,绘制洋流分布模式简图,然后构建洋流分布的理想模式图,再探究成因,最后引导学生运用风向,地转偏向力等知识对洋流模式图进行印证。

       二、教学重难点分析

       (一)教学重点

       1.世界洋流的分布规律。

      2.世界洋流模式图的建构。

       (二)教学难点

       世界表层洋流分布规律及其成因。

       三、探究内容分析

       本节内容是人教版《普通高中课程标准实验教科书·地理1》中3.2大规模的海水运动。第一课时,主要学习海洋表层洋流的分布。海洋水是地球上最主要的水体,是大气最重要的水汽来源和热量来源,而作为海洋水的运动形式之一的洋流,是自然环境中物质运动和能量交换的重要形式之一。

      本节课的课程标准要求“运用地图归纳世界洋流分布规律,说明洋流对地理环境的影响”。将洋流的学习分为两方面:“世界洋流分布规律”和“洋流对地理环境的影响”,从知识的内在联系看,“洋流对地理环境的影响”是学习目的,“世界洋流分布规律”是知识的基础。

        四、 学情分析

        高一学生由于知识面还不是很广,且缺乏对教材上专业性地图阅读的训练。本节内容是对洋流分布规律的探究和总结,对学生来说内容比较抽象,而且教材语言具有精炼、专业性强的特点,学生许多地方不易领会,在学习中会感到无从着手,导致有畏难情绪,学习兴趣降低。

        学生通过前面的学习,学过了水循环和大气运动两种自然环境中物质运动和能量交换的形式,掌握如风向、地转偏向力、气压带和风带分布的地理基本原理,具备一定的地理分析能力,为学生构建洋流运动的基本模式提供了基础。

        五、教学目标

        (一)知识与技能

        1.通过问题导学,引导对洋流的概念、性质进行学习的探究活动,

        2.通过比较、分析,归纳世界表层洋流的分布规律。

        (二)过程与方法

        1.通过数字星球的动态演示,对世界洋流分布图进行自主的读图与分析,归纳世界洋流的分布规律,提高读图、分析能力。

        2.利用已学过的全球气压带和风带分布、洋流分布规律等相关知识,建构洋流分布模式图简图,培养归纳能力和解决问题能力,实现知识迁移。

      (三)情感态度与价值观

      1.培养科学研究的方法和态度,在认识地理事物的共同性时把握区域的个体差异。

      2.借助数字星球立体直观的显现,学会地理思维,体验学习和乐趣。

        六、地理探究过程设计

      【导入新课】

        维护正义与和平的奥特曼一路漂洋过海追打小怪兽,请同学们观看数字星球系统上他们的漂流路线。

 

图1 奥特曼与小怪兽漂流路线图

 

        数字星球演示世界表层洋流分布图,引导学生观察分布图回答问题,寻找奥特曼和小怪兽的运动路线,使学生对世界洋流分布有初步印象。

        提出问题:

      1.奥特曼和小怪兽为什么会从太平洋漂到英国西海岸?

      2.影响他们漂流路线的原因是什么?

      【探究活动】

          探究“是什么”:探究洋流的概念、性质 

      1.(自主探究)指导学生阅读概念,找出关键词,引导学生思考:什么是洋流,洋流有什么特点?

      2.(合作探究)将全班学生分为两大组,引导学生观看数字星球动态演示,探究奥特曼和小怪兽可能是顺着哪些洋流漂过来的?分析并归纳寒、暖流概念,组织学生对探究所得的信息进行分析整理。完成表1。

 

 

图2 世界海洋表层洋流分布图

 

表1

A组:奥特曼路线:

(日本暖流→北太平洋暖流→拉布拉多寒流→北大西洋暖流)

(1)      他们分别在大洋的的哪一岸?

(2)      寒、暖流有何分布规律?

(3)      寒、暖流概念的总结。

暖流:                               

寒流:                               

B组:小怪兽路线:

(日本暖流→北太平洋暖流→加利福尼亚寒流→墨西哥暖流)

       

        探究“怎么样”:探究世界洋流分布的一般规律 

      学生以小组合作方式学习,(前后桌为一学习小组即可),完成以下1~3学习任务:

      1.观察数字星球动态演示世界洋流分布图描述:(1)~(3)。并请小组代表在电子白板上绘出太平洋海区洋流的流动方向,如图3画出分布的大致位置。

 

(文件夹中有图)

图3 世界地图黑白线描绘

 

      (1) 请在图中绘出,南、北半球中低纬海区的大洋环流,有何差异?

      (2)请在图中绘出,南、北半球中高纬海区的大洋环流。

        (3)观察北印度洋,冬、夏季的洋流方向有什么变化。

 

      2.小组讨论,并归纳洋流的运动方向,组织同学汇报小组讨论结果。

                   

图4 热带和副热带海区洋流         图5 北半球高纬度海区洋流

           

图6 南极大陆的外围洋流          图7 北印度洋海区洋流

      (1)中低纬度的洋流:北半球__  __ 南半球__  __。

      (2)中高纬度的洋流:北半球__  __ 南半球__  __。

        (3)北印度洋海区:冬_  ___ 夏__  __。

 

        3.在世界海洋表层洋流分布图中观察大西洋海区,并请小组代表在电子白板上画出大西洋中心为海区洋流分布。通过此活动来印证洋流的分布规律

        4.知识归纳:学生自主归纳世界海洋表层洋流分布规律。

         探究“为什么”:探究洋流的成因与洋流模式图的构建

        1.风海流

        白板播放“泰坦尼克号”沉没视频,数字星球播放游轮在48°N的纽芬兰岛附近被冰山撞沉,提出问题:这里怎么会有巨大的冰山呢?

 

图8 泰坦尼克号撞冰山图

 

        回忆气压带和风带相关知识。结合数字星球系统进行问题导学:数字星球系统呈现加风向的洋流运动动画→1;数字星球调转动画按地轴方向倾斜30°→2

      (1)洋流为什么会运动?

      (2)地转偏向力对洋流运动有何影响?

        小组合作探究(任务):

      (1) 观察数字星球演示的全球气压带风带分布动画和已习得的洋流分布规律,引导学生建构大洋的环境模式简图。

                   

图9 气压带风带的分布           图10 洋流加风向

 

图11 全球风带和洋流模式图

 

        (2) 结合数字星球系统演示和图11“全球风带和洋流模式图”,探究:

        ① 为什么南北球中低纬度的洋流运动方向不一样?

         ②为什么北半球中高纬度和中低纬的洋流运动方向不同?

        ③ 为什么南半球没有中高纬度的大洋环流,而形成了绕极环流?西风漂流和南极大陆绕极环游方向不一样?

        ④ 2011年日本福岛海啸引发核辐射扩散的可能途径?是否会扩散到中国?

 

图13核辐射扩散

 

      2.补偿流

        利用数字星球的立体现实,以秘鲁寒流为例讲解补偿流。 

      3.密度流

        利用数字星球的区域显示和电子白板的模拟动画,以直布罗陀海峡洋流为例讲解密度流。

      七、总结

        洋流是高中地理一个难点,借助数字星球系统,使用数字星球球幕遥控装置进行多角度、多方位、多对象的演示,使探究活动更主动、更具针对性,有助于学生对地理知识的理解,有利于提高学生空间想象力的形成与强化。并在球星屏幕上立体、动态的演示洋流的运动过程,更加形象的解释洋流的运动规律,变枯燥乏味的抽象知识为直观形象,便于学生接受。

      本节探究设计充分利用了的数字星球系统对教学内容立体、动态的演示优势,通过设计一系列有目的、分层次地问题,引导学生在观察数字星球演示图,用图、画图中,对地理信息进行提取、分析、归纳和应用。在问题导学下,引导学生思考,提升学生合作和探究能力。学生通过在电子白板上自由填图,既能发挥学生的想象,提高地理绘图技能,让学生通过实践探究活动,乐于读图用图,又能根据学生的思维状态和学习现状,及时调整教学策略,调控教学节奏。

 


 

(发表于《中学地理教学参考》,2012(08)下月刊)

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