高中地理《大气受热过程》教学设计

高中地理“二元五步”案例教学设计系列 必修 1第二章 地球上的大气 第一节 冷热不均引起的大气运动“大气的受热过程”教学设计广州市荔湾区教育发展研究中心 潘玉贞一、 课标要求 运用图表说明大气的受热过程。 二、 内容分析 “大气的受热过程”所揭示的原理具有乘上启下的意义，一方面可以解释上章大气垂直分层 的若干问题（大气垂直分层气温变化规律），另一方面是本章学习的基础，理解和巩固了近地面大 气热源主要来自地面的认知，可为后面学习“冷热不均引起的大气运动”奠定基础。本课学习起点为物体辐射波长与温度之间的关系，根据此原理首先区别太阳辐射、地面辐射 与大气辐射的波长；大气不同成分对各种辐射能的不同作用是学习的基础，而教材缺失了该部分 知识，需要给学生补上；学习的落脚点是“气温”，需要明确大气的受热过程、大气的热源问题等， 并以地球表面各地获得太阳辐射能量差异而导致各地气温差异，从而引起大气运动为引子为“热 力环流”的学习作铺垫。三、 学情分析 做好三点知识铺垫：物体温度与辐射波长的关系、太阳辐射能分布特点、大气组成成分及其 在大气受热过程中所起的主要作用，例如臭氧吸收紫外线、水汽和二氧化碳吸收红外线、水汽和 固体杂质对云雾形成的关键作用等。太阳辐射、地面辐射、大气增温、大气逆辐射之间的过程与关系，以及大气的根本热源与主 要热源的联系与差异等，这些在新授课中对学生来说比较容易搞混。因此，结合教学过程通过“太 阳暖大地、大地暖大气、大气还大地”的顺口溜等帮助学生理清思路和区别学习关键点。P28 图 2.1“大气的受热过程”蕴含本课学习核心知识原理，是学习重点，贯穿整个学习过程； 并将“大气的受热过程”示意图转化为板书简图，要求学生同步在笔记中画简图再现原理过程。 其他知识如大气对太阳辐射的吸收、反射、散射作用示意图和温室保温作用示意图，穿插在相应 环节，补充说明核心原理。四、“二元”教学目标“一元”知识目标：读图和画图理解大气的受热过程、大气对太阳辐射削弱作用和对地面保温作 用，记住地面是大气的直接热源。 “二元”能力目标：能运用所学知识分析某些自然现象的产生原因、解答相关问题。五、“五步”教学过程 新课引人：对比月球表面昼夜温差和地球表面平均温度，引出本课学习“地球大气”。【第一步】呈现原理示意图：展示视频课件“大气的受热过程”（原课件名称为“大气的保温作用”）， 为便于学生观察，连续播放一次后，第二次分步骤播放：太阳辐射几乎穿透大气层到达地面；地 面获得太阳热量后，以地面辐射的形式向外传播热量；但在穿越大气层时受到大量截留，几乎没 能穿透大气层。然后定格（圈定处为重点观察部位），提出讨论问题。【第二步】问题引导：根据课件提出第一个讨论问题：同样是辐射，为什么太阳辐射可以几乎穿 透大气层而地面辐射就不能呢？ 【第三步】分析讨论：教师引导学生根据之前的知识铺垫，着重引导学生从大气不同成分吸收辐 射能量的特性来思考解决问题。讨论的思路为：（1）区别太阳辐射与地面辐射的波长；（2）臭氧、 水汽和二氧化碳吸收辐射能力的特性。 【第四步】问题结论：大气层（对流层）中水汽和二氧化碳强烈吸收地面长波辐射，而对太阳辐 射只是吸收波长较长红外线；臭氧也只是吸收波长较短的紫外线。所以太阳辐射能量能几乎穿透 大气到达地面。而地面辐射能量因波长较长被大气强烈吸收而截留在大气中。 （教学小循环，继续讨论大气受热过程的后续环节，主要对大气逆辐射的观察和思考）【第一步】继续观察课件，大气强烈吸收地面辐射而增温，同样以大气辐射向外传播热量，其中 射向地面的大气辐射因与地面辐射的方向相反，被成为大气逆辐射。射向宇宙空间而散失的大气 辐射与大气逆辐射的关系为负相关（圈定处为重点观察部位）。【第二步】问题引导：是什么决定了散射宇宙的大气辐射与大气逆辐射之间大小变化？【第三步】分析讨论：同样引导学生从大气组成成分所起的作用入手，着重讨论（教师解释）云 量多少、云层厚度的作用。 【第四步】问题结论：大气中的水汽和固体杂质而形成的云越多、云层越厚，大气逆辐射就越强， 散失到宇宙空间的大气辐射的就越少。 【第五步】核心知识结论：以板图（教师）和笔记（学生）的形式，将本课核心知识“大气受热 过程”以简图再现。为帮助学生更好地理解知识、巩固认知，将大气受热过程简化文字表述，以及特别区分大气 直接热源与根本热源的问题。六、教学目标检测 给出问题，引导学生引用本课知识加以解释。