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怎样设计和进行地理课堂演示(2)

时间:2018-08-05 19:39 来源:未知 作者:地理教师 责任编辑:地理教师
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二、地理演示设计实例
1.天文及球知识演示
例1:寻找北极星
演示器材:投影幻灯机、画有大熊星座、北极星和仙后星座的幻灯片(图
45)
观察步骤:
将幻灯片置于投影幻灯机上,开机后将图像放映于白色银幕或教室的天
花板上,再指出寻找北极星方法:①将大熊星座中北斗一和北斗二两颗星的
间距做为1 个距离单位,在两星连线的延长线上5 个单位距离处,即是北极
星。②北极星又位于开阳与阁道三两星的连线上。
例2:恒星日与太阳日演示
演示器材:恒星日与太阳日演示器(自制)
制作方法:按书图取一适当大小木板做底板。用一红色灯泡代替太阳,用一半圆形球体表示地球。“地球”与“太阳”之间用三夹板长条相连,中
间画一太阳光线。“地球”要求能够自转及公转。过“地球”极点画一色彩
鲜明的经线圈,并画一红点。余皆照书图上恒星及光线,在恒星下方A、B
处钻两孔以便“地球”定位。装置见图46。
演示步骤:
先演示恒星日概念。将“北半球”上的红点对准太阳光线及其上方恒星,
使红点位于上中天位置。
将地球一面逆时针方向自转,一面使其公转至A 处,使恒星光线再次到
达上中天,此即为一个恒星日。再将自转着的地球公转至B 处,使太阳光线
再次到达上中天,这就是一个太阳日。然后分析两种自转周期的不同点及产
生差异的原因。
例3:昼夜及昼夜更替的演示(1)
演示器材:平行光源(直立的碘钨灯或强力手电筒)、透明仪或废弃的圆
形灯泡)及小地球仪各一个。(见图47)
演示步骤:
用象征太阳的光线的平行光线先后照射透明地球仪及小地球仪。可得出
昼夜的产生是由于地球是个不透明的球体,与地球自转无关。
然后再照射自西向东旋转的地球仪,以说明昼夜更替的原因是由于地球
的自转。
例4:地球自转与昼夜更替演示(2)
这是表演型演示。演示过程是利用简单的象征性物体作为演示道具,通
过教师的形体表演而得出结论。这种演示很能活跃课堂气氛。
在讲到地球自转产生昼夜更替后,学生往往产生“没有地球自转就不会
产生昼夜更替”的错误概念。为此,教师可提出以上错误概念作为问题,学
生会分为两派,一派认为有,一派认为无。
此时,教师可以一指定物为“太阳”,自己为“地球”,围绕“太阳”
面向同一方向作逆时针绕转,以示“地球”并示自转。边绕转边指出朝向“太
阳”的为昼,另一侧为夜。当绕转一周后,学生自然会得出“地球不自转也
会产生昼夜更替,不过周期为一年而已”的结论,树立了地球自转产生以24
小时为周期的昼夜更替这一正确概念。(图48)
图48
这种表演型演示还可运用到“为什么在地球上只能看到月球的同一面”
等现象上。
例5:地方时的演示
演示器材:地球仪一个,一端粘有橡皮泥的彩色小木棒4—5 枚,编号为
A、B、C、D。
演示步骤:
以学生所坐各纵行表示太阳光线。先在面对学生方向的地球仪上粘上第
一枚小木棒A,引导学生得出该木棒所在经线为正午12 时。再在木棒A 的东
面和西面先后粘上木棒B 和C,可得出B 时间大于12 时,C 小于12 时。最后
在与A 同一经线上粘上木棒D,说明同一经线上地方时相同。
与此同时,还可以引导学生计算出每隔经度15°,地方时相差一小时。
(见图49)这种演示,不但形象、可行,而且可避免时区、区时等概念出现,节省
了教学时间。
例6:太阳高度角概念的演示
演示器材:太阳高度角演示仪(自制)
制作方法:用一约40 厘米的圆形木板作为地平面。过中心画一十字垂
线,四端注明方向。在东、西两端装一活动的、与圆板半径相同的半圆形铁
环,此环即为太阳周日视运动的路线。环上装一红色圆球以象征太阳,用一
橡皮筋将圆木板中心与红色圆球连接起来,此橡皮筋代表太阳光线,木板圆
心处即是观测者。(见图50)
演示步骤:
将铁丝环倾斜,使红色球沿环自东向西方向移动。指出:地平面与太阳
光线之间的角度即为太阳高度角。当角度最大时,即为正午太阳高度角。
例7:太阳高度的测定
演示器材:太阳高度角测量仪(自制)
制作方法:先按适当尺寸做一形似量角器的半圆形刻度盘。在刻度盘直
径平面右上方安装一两头透光的细圆筒。左端装一与刻度盘垂直并与圆筒成
一直线的坚板。板上画一与圆筒内径相同的圆圈。再将此刻度盘固定在有支
架的底座上。要求刻盘能上下活动。刻度盘圆心处吊一重垂线。装置见图51。
演示步骤:
将测量器圆筒一端对准太阳(注意:不要用眼睛直接看太阳),调整角度,
使光线从圆筒中通过时正好与竖板上圆圈大小相吻合,重垂线所指出的角
度,即为此时太阳高度角。
例8:四季的形成演示
演示器材:四季演示仪(自制),晨昏圈及黄道面指示板各一块。
制作方法:取一边长为80 厘米的正方形木板,上画一半径约为35 厘米
的正圆。以圆心为中心,画两条相互垂直的十字线,与圆交点处分别注上春
分、夏至、秋分和冬至四个节气名称。圆心处竖一直杆,上装与底板上相对
应的四条涂上红漆的细铁丝,代表太阳直射光线。用木条将一小地球仪(下装
一小木块)与圆心连接,并使之旋转自如。装配时,应使太阳直射光线在四个
节气时符合要求,即春秋分时指向赤道,夏至和冬至时分别指向北回归线和
南回归线,且小地球仪上应用颜色突出赤道、南北回归线和极圈。装置见图
52。
图52
晨昏圈指示板与黄道面指示板做法相同,都是用硬纸板按小地球仪大小
在中部挖洞。分别涂黑白两色的就是晨昏圈指示板;全涂黄色的为黄道面指
示板。
演示步骤:
先将演示器面对学生斜放。然后按逆时针方向使地球依次公转至四个节
气处,观察太阳直射点的位置,并用晨昏圈指示板演示昼夜长短变化的规律。
同时亦可用另一小地球仪演示假如黄道平面与赤道平面重合,太阳直射点总
是指向赤道,则无昼夜长短的变化,也无四季变化,从而表明黄赤交角是引
起太阳直射点做南北周年运动的原因,也是产生昼夜长短变化和四季更替的
原因。
例9:地球形状形成原因的演示演示器材:离心力演示器
演示步骤:
图53 中圆环为离心环,演示中代表地球。
转动离心力演示器,使离心环由西向东旋转。当达到一定转速时,由于
惯性离心力,离心环逐渐变扁。
2.大气知识的演示
例1:对流的形成
演示器材:对流演示器,蜡烛,蚊香
该演示器亦可自制。方法是在一面装有玻璃的长方形木盒上方开两个
孔,装上两个圆筒状的“烟囱”即可。见图54。
演示步骤:
图54
将点燃的蜡烛放在盒中一个圆筒下,点燃蚊香并分别置于两个圆筒之
中,可观察到盒内有蜡烛处,烟絮向上飘动,而另一圆筒的烟絮则向下流动,
这说明对流运动的存在,也能证明冷热不均产生了热力环流。
例2:大气中含有水汽的演示
这是运用物理原理设计的地理演示。此类演示很多,仅举其中一种。
演示器材:大气筒,空盐水瓶及盐水瓶橡皮塞,自行车胎上的气门芯。
器材的装配:将盐水瓶橡皮塞中心打孔,把自行车胎上的气门芯装上即
可。装置见图55。
演示步骤:
将改装好的盐水瓶塞塞住空盐水瓶。用打气筒将气打入瓶中,直至瓶塞
耐不住瓶内的高气压而自动脱出瓶口为止。此时可看到瓶上立即冒出白色的
雾状水汽。这就是瓶内空气中所含水汽形成的雾。
图55
为安全起见,可以在打气筒打了若干次后,用手拔出瓶塞,亦可得到同
样的雾气。
这个演示的原理是:当打入空气后,空盐水瓶中充满了过量的空气,使
瓶内空气体积被压缩。当瓶塞脱出后,压力突然减小,空气体积在极短时间
内迅速扩大而放出热量,促使空气急剧降温。在低温下,瓶内空气中的水汽
很快达到过饱和状态而凝结成许多半径极小的水滴——雾,从而证明了水汽
在空气中的存在。
例3:海陆热力性质差异的演示
演示器材:250 瓦白炽灯一盏,装满同体积水和沙子的烧杯各一个,温
度计2 只。装置见图56。
演示步骤:
演示前向学生指出:灯代表太阳辐射,烧杯中的水象征海洋,而沙子代
表陆地。
演示前先测量水与沙子的温度。因为都处于室温中,温度应相同。然后
将两只烧杯并列置放,上面用白炽灯照射一段时间,再用温度计测量水与沙
的温度,可知沙比水的温度上升幅度大。待自然冷却数分钟后,温度测量的
结果将是沙比水降温幅度大。
例4:风及季风形成的演示
演示器材:体积较大的玻璃缸一个,装有沙及冰块的小玻璃皿二个,少
量食盐,大玻璃缸上的木盖一块 ,盖中心钻一小孔,蚊香一截。装置见图
57。
演示步骤:
将装有沙子的玻璃皿加热至烫手程度,放入大玻璃缸的一侧;随即将装
有冰块的玻璃皿放入另一侧,并在冰上撒入食盐(若在100 克冰中加入33 克
食盐,温度可降至—21℃)。再将大玻璃缸用木盖盖好。稍停片刻合,将点燃
的蚊香从盖上的中心孔送入,可见烟絮会向装有热沙的玻璃皿方向飘去。风
形成的演示就成功了。
若将两玻璃皿位置对调,烟絮流动方向则相反,这就是由于高低气压中
心转换后形成的季风。
当然,在演示前,教师必须讲清冷热不均产生高低气压中心,及海陆热
力性质差异而造成海陆在冬夏季节中高低气压中心转换的基础知识。
例5:大气中氧气的存在及比例
这是运用化学原理进行的地理实验。
演示器材:玻璃水槽,上下直径相同的玻璃杯,蜡烛,水。装置见图58。
图58
演示步骤:先将小截蜡烛用烛泪粘在水槽中央,再向水槽注入约3—4
厘米。将玻璃杯倒扣在蜡烛上,量出水面在杯上的高度。取出后,将玻璃杯
水面以上高度分为5 等分。将蜡烛点燃后,迅速再将玻璃杯倒扣在蜡烛上,
当杯内助燃的氧气烧光后,烛光熄灭,生成的二氧化碳逐渐溶于水中。不久,
水在玻璃杯中因受大气压强作用而升高到原水面的五分之一处。从而可知大
气中有氧,约占大气容积的五分之一。
3.水文知识的演示
例1:承压地下水及自流井演示
演示器材:玻璃连通器。见图59。演示步骤:演示前应讲解连通器中稍
高处的漏斗为补给区,另一端为排泄区。注水前,将最低处尖嘴玻管用橡皮
塞住。注入蓝色水时,使水位正好与排泄区管口相平。让学生观察承压地下
水的埋藏条件及承压水位,再继续向补给区灌水,排泄区源源出水,此即为
泉水。在继续灌水的同时,将位于承压水位以下尖嘴玻管的橡皮拔去,水即
喷出而成为自流井。若在补给区注入少量红色水,则玻管中的水色变浑,说
明补给区被污染后,会影响整个地下水的水质。若将连通器固定在画有相应
地层剖面图的木板上,该演示将更加形象。例2:风海流的形成演示器材:
投影幻灯机,风海流演示器(自制),碎花生皮。装置见图60。演示器用透明
的有机玻璃制成。图中4 根尖嘴玻管及橡皮管与洗耳球分别组成南北半球“信
风”及“西风”的发生器。图中横线是用红玻璃纸贴上的“赤道”。腰形容
器外侧全部涂黑,防止漏光。演示步骤:
图60
先将水放入容器中,水面上放一些细碎的花生皮(也可用一些剪碎的蜡纸
屑代替。一般纸屑因无油性,流动时会因与有机玻璃摩擦产生静电而被吸引,
影响演示效果)。置演示器于投影幻灯上。开机后,用手挤压洗耳球以产生风
力,促使水体流动。花生皮随水漂流,可以指示水流方向,从而在银幕上显
示出与洋流模式图相似的反气旋型环流。
例3:密度流与补偿流的演示
演示器材:煤油,水,密度流与补偿流演示器(自制)。制作方法:取一长约40 厘米、宽约20 厘米的长方形乳白色有机玻璃,
两侧用透明有机玻璃各做一扁长形容器。容器上方最好在相同高度处粘一红
色线条,以指示液体的高度。
两扁长形容器上方用玻管相通;下方用玻管及防酸皮管相连,皮管中间
装一铁夹开关。装置见图61。
演示步骤:
(1)将两容器分别装上相同质量的煤油和水,据红色线条可知,比重小的
煤油水位较比重大的水的水位高,以证明同样质量下密度小的液体水位比密
度大的水位高。
(2)开启铁夹开关,此时即可观察到煤油从上方玻管中流向密度大的装水
容器中,这就是密度流的产生。
(3)随着装水容器中煤油的增加,水则逐渐下降形成下降补偿流。下降补
偿流则使深处液体压强增大而流向装煤油的容器中,形成水平补偿流,从而
导致装煤油容器中产生上升补偿流。
该演示不仅说明了密度流的产生,也同时演示了补偿流的产生和种类。
演示还帮助学生复习了帕斯卡关于液体压强与深度关系的原理,有利于知识
的横向联系。
例4:影响海水盐度大小因素的演示
这是联想型演示。该法仅利用某些象征性演示器材,利用学生已有的知
识,在演示中启发学生的联想而得出正确的结论。
演示过程中,可以向一大杯加有蓝色的所谓“海水”中倒入淡水,随着
蓝色变淡,说明这其实是一种使盐度减少的稀释作用。同时启发学生产生联
想:产生对海水稀释作用有几种方式?结论是降水与河水。用一灯泡表示太
阳辐射,则可得出太阳辐射可使海水温度升高,增加了蒸发量,可增加海水
的盐度。再将热水代表暖流注入“海水”,亦可联想到暖流也使水温增高,
加大了蒸发量,也可增加海水的盐度。
可以看出,以上演示仅是利用一些象征性事物表演一下过程,通过演示
启发学生联想而已,实质上属于一种假定演示。
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