資源簡介

必修第一冊 教案
第二章 地球上的大氣
2.2 大氣受熱過程和大氣運動
知能素養對標
必備知識 學科能力 學科素養 學考對標 高考對標 高考考向
大氣的受熱過程 學習理解能力 觀察和記憶 比較和關聯 概括和歸納 應用實踐能力 解釋和實踐 計算和技能 綜合和推論 遷移創新能力 遷移和探究 評價規劃 綜合思維 地理實踐力 人地協調觀 水平2 水平4 【考查內容】 1.認識不同區域的熱力環流,描述和解釋特定區域的大氣現象; 2.從時空綜合的角度理解大氣的受熱過程、大氣對地面的保溫作用; 3.利用等壓面圖,綜合分析熱力環流的成因及影響; 4.通過城市熱島環流,理解人類活動對大氣運動的影響。 【考查題型】 選擇題
大氣對地面 的保溫作用
大氣熱力環流 綜合思維 區域認知 人地協調觀
大氣的水平 運動—風
第一部分：本節教材解析—走近學科素養
【必備知識一：大氣的受熱過程】
地理事實
1.大氣的能量來源
(1)地球大氣最重要的能量來源是太陽輻射。
(2)近地面大氣主要的、直接的熱源是地面長波輻射,對流層大氣的熱量主要也是來源于此。
2.大氣的受熱過程
大氣通過對太陽短波輻射和地面長波輻射的吸收實現了受熱過程。
(1)太陽暖大地
大氣對太陽短波輻射吸收較少,太陽輻射經大氣削弱作用后到達地面,地面吸收后增溫。
(2)大地暖大氣
地面增溫后形成地面長波輻射,大氣吸收絕大部分(75%-95%)地面長波輻射后增溫。
（拓展）物體的溫度越高,輻射中最強部分的波長越短;反之則波長越長。由于地球表面的溫度比太陽低得多,地面輻射的波長也就比太陽輻射的要長。相對而言,太陽輻射為短波輻射,地面輻射為長波輻射。
核心概念
地面輻射:地面吸收太陽輻射的同時,又以長波輻射的方式把熱量傳給近地面大氣,地面這種向外放射能量的方式,稱為地面輻射。
【必備知識二：大氣對地面的保溫作用】
地理事實
1.大氣輻射
大氣在增溫的同時,也向外輻射長波輻射,即大氣輻射。
2.大氣保溫作用的過程
地面吸收太陽輻射增溫的同時,以地面輻射的形式向外散失熱量,這些熱量大部分被大氣吸收保留;大氣輻射中射向地面方向的輻射就把地面散失的熱量返還回來一部分,使地面溫度得以保持。
3.大氣保溫作用的意義
在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量,對地面起到了保溫作用,使地球表面的溫度不會降到很低。
核心概念
大氣逆輻射:大氣輻射中向下的部分,因為與地面輻射方向相反,稱為大氣逆輻射。
【必備知識三：大氣熱力環流】
地理事實
1.大氣運動的形式
大氣中熱量和水汽的輸送,以及各種天氣變化,都是通過大氣運動實現的。大氣運動有垂直運動和水平運動之分。大氣的垂直運動表現為氣流上升或氣流下沉,大氣的水平運動即是風。
2.大氣熱力環流的概念
由于地面冷熱不均而形成的空氣環流,稱為大氣熱力環流。
3.大氣熱力環流的形成
(1)熱上升、冷下沉
近地面氣溫高的地點,空氣上升;近地面氣溫低的地點,空氣下沉。
(2)熱低壓、冷高壓
近地面氣溫高的地方形成低氣壓,近地面氣溫低的地方形成高氣壓。
(3)近地面和高空氣壓性質相反
近地面為高氣壓,其高空為低氣壓;近地面為低氣壓,其高空為高氣壓。
(4)水平方向上,大氣由高壓區流向低壓區。
核心概念
氣壓:大氣壓強的簡稱,是作用在單位面積上的大氣壓力,即單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。
等壓面:空間中氣壓相等的各點所組成的面。
【必備知識四：大氣的水平運動—風】
地理事實
1.風形成的原因
(1)直接原因:水平氣壓梯度力。
(2)根本原因:地面受熱不均。
2.風的形成過程
地面受熱不均,導致空氣上升和下沉,進而引起同一水平面上的氣壓高低差異。同一水平面上,大氣從高壓區向低壓區作水平運動,就形成了風。
3.影響風的三種力
(1)水平氣壓梯度力
單位距離間的氣壓差稱為氣壓梯度。只要水平面上存在氣壓梯度,就產生了促使大氣由高壓區流向低壓區的力,這個力稱為水平氣壓梯度力。水平氣壓梯度力的方向垂直于等壓線,由高壓指向低壓。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。
(2)地轉偏向力
風一旦形成,馬上就會受到地轉偏向力的作用,使風向逐漸偏離氣壓梯度力的方向。在北半球,風向向右偏轉;在南半球,風向向左偏轉。在不受摩擦力作用的情況下,風向最終與等壓線平行。地轉偏向力只改變風向,不改變風速。
(3)摩擦力
在近地面,風還會受到摩擦力的作用。摩擦力是指地面和空氣之間,以及運動狀況不同的空氣層之間相互作用而產生的阻力。摩擦力對風有阻礙作用,可以減小風速。在近地面,風在水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力的共同作用下,風向與等壓線斜交。
核心概念
地轉偏向力:由于地球自轉,在地球上做水平運動的物體,其運動方向會發生偏轉,這種導致物體水平運動方向發生偏轉的力,被稱為地轉偏向力。
第二部分：本節典例設計—落實學科素養
【本節內容分析】
教材緊扣大氣環境與人類生產與發展的關系這一主線,由淺入深依次講述了大氣組成和垂直分布、大氣的受熱過程、大氣熱力環流、大氣水平運動—風等幾個方面的內容。本節課承前啟后,與整個高中地理各單元聯系密切。
本節共分為四部分內容,容量多,難度大,前后連貫性強。
第一、二部分為大氣的受熱過程和大氣對地面的保溫作用。主要內容是大氣的受熱過程中能量的傳遞及其帶來的影響和效應。大氣的受熱過程是一個比較復雜的能量傳遞過程,教材對于這部分內容所呈現的資源非常少,只有兩段文字和一幅圖。僅用教材的資源學生很難理解大氣的受熱過程,要合理補充。
第三部分——大氣熱力環流是高中階段很重要的地理原理,它既是重點也是難點。熱力環流是由于地面冷熱不均而形成的空氣環流,它是大氣運動的一種最簡單的形式。后面“大氣的水平運動”是“熱力環流”的具體體現和知識延伸,所以“熱力環流”奠定了整個章節的基礎。“熱力環流的形成過程”對學生理解由于熱力原因而引起的大氣運動有很大的幫助作用。
第四部分“大氣水平運動—風”是前面“熱力環流”的體現和延伸,也為后面天氣和氣候的學習做了鋪墊。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。通過分別對高空和近地面風進行受力情況的分析,教材總結出了高空和近地面的風與等壓線的關系。該部分內容與高中物理知識關聯度較大,學生學習時可以調用跨學科知識。
本節包含的核心知識和體現的學科核心素養如下:
核 心 知 識 1.大氣受熱過程； 2.大氣對地面的保溫作用； 3.大氣熱力環流； 4.大氣的水平運動—風 綜合思維 區域認知 人地協調觀 地理實踐力 核 心 素 養
【學情整體分析】
由于本節內容對于學生來說較為陌生,而且專業名詞較多,如地面輻射、大氣逆輻射、長波輻射、短波輻射、熱力環流、水平氣壓梯度力、地轉偏向力等。這對學生來講是一個難點,所以不宜以平白直敘講解的方式來講授。可以將復雜的過程分解為幾個簡單的過程分別圖示講解,這樣學生比較容易接受。又由于本節內容主要是比較抽象的空間能量傳遞與物質運動(大氣運動)的過程,所以用圖示法和演示法來教授是很好的方式。另外,學生的思維主要以形象思維為主,對地理的認知還停留在感性上,不能很好地用理性思維分析地理現象和規律,這給我們的教學帶來了一定的困難。所以,可以用擬人或者比喻的方式來解釋引導,將抽象問題形象化。此外,還要與生活實際相結合讓同學們對于新知識“看得著”“摸得到”。這樣做更利于學生對新知識的理解掌握。
課前學生已有必備的相關知識技能基礎,如大氣壓強與海拔的關系:氣壓隨海拔的升高而降低;物體的熱脹冷縮性質;太陽輻射的緯度分布不均、熱空氣上升、冷空氣下沉、壓強與密度的關系、力的大小、方向與物體運動速度方向的關系等。這些已有知識有利于學生對新知識的接受。但由于學生的空間概念建立不牢固,不清晰,所以本節課的學習對于學生有一定難度。
高中學生對知識的渴求、探索的欲望非常強烈,這對教授本節知識非常有利。因此,怎么調動學生的學習興趣,發揮他們的主觀能動性就尤為重要。
【教學活動準備】
實踐活動設計
活動名稱:觀察熱力環流的形成過程。
活動目標:明確熱力環流的成因和形成過程。
活動準備:長方形的玻璃缸(長100厘米左右,寬30厘米左右,高40厘米左右)、塑料薄膜、一小盆熱水、一小盆冰塊、一束香、火柴等。
活動步驟:
1.將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端;
2.用平整的膠合板或塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴;
3.在膠合板或塑料薄膜的一側(裝冰塊的盆上方)開一個小洞;
4.將一束香點燃,放進小洞內。
任務專題設計
任務一 大氣的受熱過程和大氣的保溫作用
活動1 大氣的受熱過程 活動2 大氣的保溫作用
任務二 大氣熱力環流
活動1 大氣熱力環流 活動2 海陸風的探究學習
任務三 大氣的水平運動—風
活動 大氣的水平運動—風
教學目標設計
1.引導學生利用大氣受熱示意圖等圖表進行識圖和繪圖,培養學生圖形分析能力和空間想象能力。會描述大氣的受熱過程,能畫出大氣受熱過程示意圖。并能夠解釋一些常見的自然現象和生活現象。初步了解全球溫室效應及其對地球的影響。培養學生的環保、低碳意識。
2.理解大氣運動的根本原因;通過實驗,獲得熱力環流的感性認識;理解掌握熱力環流的形成過程及應用;能繪制熱力環流形成過程示意圖;能利用熱力環流原理,分析海陸、山谷大氣熱力環流和城市熱島環流。通過分析不同區域熱力環流對生產建設和日常生活的影響,引導學生尊重自然規律,樹立人地協調觀。
3.了解水平氣壓梯度力是風形成的直接原因;理解并學會分析水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力對風向與風速的影響;能夠運用等壓線分布圖,判斷風向及風力大小,培養學生地理實踐能力;了解風對人類生產與生活的影響,培養學生人地協調的觀念。
教學策略設計
本節課內容多,難度大,前后連貫性強,教學中將復雜的地理過程分解為多個簡單的過程分別圖示講解,并在此基礎上將較為抽象的空間能量傳遞與大氣運動的過程,用圖示法和演示法進行講解,把抽象問題形象化,并通過情境教學、探究活動、合作學習等方法解決問題。
課堂緊扣大氣環境與人類生產與發展的關系這一主線,由淺入深依次講述了大氣的受熱過程、大氣熱力環流、大氣水平運動—風等幾個方面的內容。同時課堂探討了大氣受熱過程和大氣運動對人類生產生活的影響。從地理原理到實際生活,培養地理核心素養,鼓勵學生保衛家園,踐行人地協調觀。
教學方法建議
講授教學法、案例教學法、問題教學法、實驗教學法、圖示教學法、多媒體輔助教學法
教學重點難點
重點：大氣受熱過程和熱力環流原理的描述。
難點：1.熱力環流的形成過程及應用;
2.影響大氣水平運動的“三力”及其作用下的風向規律。
教學材料準備
視頻、圖片等教學材料(如大氣垂直分層示意圖)。
【教學活動設計】（課時建議：2課時）
教學導入
教師:能量在自然界中的傳播方式有很多種,如傳導、對流。今天給同學們介紹另一種能量傳遞的方式—輻射。同學們都聽過哪些輻射呢
學生:電腦輻射、手機輻射、核輻射……
老師:我們今天所講的太陽、地球和大氣之間能量傳遞的主要方式就是輻射。輻射是通過電磁波的方式來傳播的,我們知道波都是有波長的,波有短波、長波之分,相應的輻射方式就有短波輻射和長波輻射。一般而言,物體的溫度越高,輻射中最強部分的波長越短;反之則波長越長。由于地球表面的溫度比太陽低得多,地面輻射的波長也就比太陽輻射的要長。相對而言,太陽輻射為短波輻射,地面輻射為長波輻射。基于此,我們來學習本節課的內容—大氣的受熱過程和大氣的運動。
（設計意圖）教師引導學生了解生活中能量的傳遞方式,以此為依托,代入輻射的概念、溫度與輻射波長的關系,為本節內容的學習奠定知識基礎。
教學精講
◆ 任務一：大氣的受熱過程和大氣的保溫作用 ◆
活動1 大氣的受熱過程
教師:大氣的受熱過程是一個比較復雜的系統,我們將之拆分為兩個過程,分別是太陽暖大地、大地暖大氣。首先,我們來看第一個過程—太陽暖大地。
（整體設計分步落實）教師總體上闡述大氣受熱的過程,并將其分為兩個過程—太陽暖大地和大地暖大氣進行講述,明確大氣受熱的環節,分步落實教學內容。
教師組織學生閱讀教材P34相關內容,回答下列問題。
【多媒體展示】（問題探究）太陽暖大地
1.地球最重要的能量來源是什么
2.太陽暖大地,來自太陽的輻射能量全部到達地面了么 為什么
學生1:太陽輻射是地球大氣最重要的能量來源。
學生2:有二十二億分之一的太陽輻射到達地球,但是并沒有全部到達地面。因為大氣對太陽輻射有吸收、反射作用。
學生3:除了大氣對太陽輻射有吸收、反射作用,地面也會反射太陽輻射,并不能全部吸收。
教師:是的,雖然只有二十二億分之一的太陽輻射到達地球,但是太陽輻射在穿過大氣時,會被大氣的吸收、反射等作用削弱,同時地表對于太陽輻射也具有一定的反射作用,所以,被地面吸收的太陽輻射要遠遠小于到達大氣上界的太陽輻射量。
（自主學習）學生通過教材中有關太陽暖大地的相關文字表述以及示意圖,理解太陽輻射到達地面所經歷的過程,掌握大氣對太陽輻射的削弱作用。
【多媒體展示】（重點知識）太陽暖大地
教師:接下來,我們來看一下第二個過程—大地暖大氣。地面因為吸收太陽輻射而增溫,同時又以長波的形式向外輻射,將熱量傳遞給近地面大氣。近地面大氣因為吸收地面的長波輻射以后,又以對流、傳導等方式層層向上傳遞能量,從而實現了大氣增溫。
從大氣的受熱過程來看,大氣對太陽輻射的吸收、反射等削弱作用較少,到達地球大氣上界的太陽短波輻射大部分能夠穿透大氣,到達地面,而地面長波輻射的絕大部分則被大氣截留吸收,進而實現了增溫。所以,地面長波輻射是近地面大氣主要的、直接的熱源,也是對流層大氣的主要熱量來源。
【多媒體展示】（重點知識）大氣的受熱過程—“兩大熱源”和“兩大過程”
1.兩個來源
(1)地球大氣受熱能量的根本來源:太陽輻射。
(2)近地面大氣主要的、直接的熱源:地面長波輻射。
2.兩大過程
(1)太陽暖大地—地面增溫:大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面,使地面增溫。
(2)大地暖大氣—大氣增溫:地面被加熱,并以長波輻射的形式向大氣傳遞熱量。
（設計意圖）通過師生的互動合作,掌握大氣受熱過程的“兩個熱源”和“兩個過程”,理解大氣在受熱過程中所扮演的角色。
活動2 大氣的保溫作用
教師:大氣在其受熱過程中,表現出對太陽輻射的削弱作用,如吸收、反射、散射等。那么,大氣在其受熱過程中,對于地面具有怎樣的作用呢
教師組織學生閱讀教材P35大氣對地面的保溫作用的相關內容以及“活動—說明地球大氣的保溫作用”,思考并回答下列問題。
（少教精教）教師借助地球表面和月球表面的受熱過程示意圖,組織學生結合教材內容,對比學習地球大氣的保溫作用。
【多媒體展示】（問題探究）地球大氣的保溫作用
1.觀察教材P35圖2.10地球和月球表面輻射過程示意圖,找出地球比月球多了哪些輻射途徑。
2.說明上述輻射途徑對地球晝夜溫差的影響。
3.說明月球表面晝夜溫度變化比地球表面劇烈得多的原因。
（比較和關聯能力）學生觀察地球表面和月球表面的受熱過程示意圖,明確大氣在地球表面受熱過程中所發揮的削弱和保溫作用。
學生1:地球比月球多了大氣的吸收、反射等削弱作用和大氣的逆輻射。
學生2:白天,由于大氣的削弱作用,到達地球表面的太陽輻射不至于過多,地球溫度不會很高;夜晚,由于大氣的逆輻射作用,地球表面因地面輻射損失的熱量得到一定的補償,溫度不至于過低,因此地球表面晝夜溫差小。
學生3:白天,由于月球沒有大氣的削弱作用,太陽輻射全部到達月球表面,月球表面溫度很高;夜晚,沒有大氣的保溫作用,月球表面溫度很低,因此月球的表面晝夜溫度變化比地球表面劇烈得多。
……
教師:是的,與地面輻射一樣,大氣在吸收熱量增溫的同時,也會以輻射的形式向外釋放熱量,因為其處于星際空間與地表之間,其輻射分為朝上和朝下兩部分,其中朝向地表的那部分輻射稱為大氣逆輻射。
大氣逆輻射將大氣中的熱量傳給地面,在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，這也就是大氣的保溫作用。
（設計意圖）通過對地球表面和月球表面的受熱過程示意圖的解讀,明確大氣的保溫作用,能夠運用其原理解釋生活中的一些常見現象,如溫室大棚等。
【多媒體展示】（重點知識）大氣的保溫作用
◆ 任務二：大氣熱力環流 ◆
活動1 大氣熱力環流
教師設置熱力環流形成的演示實驗,引導學生觀察、分析實驗現象。
【多媒體展示】（問題探究）熱力環流的形成
1.實驗名稱:熱力環流的形成。
2.實驗器材:長方形的玻璃缸(長100厘米左右,寬30厘米左右,高40厘米左右)塑料薄膜、一小盆熱水、一小盆冰塊、一束香、火柴等。
3.實驗步驟:
(1)將一盆熱水和一盆冰塊分別放置在玻璃缸的兩端;
(2)用平整的膠合板或塑料薄膜將玻璃缸上部開口處蓋嚴;
(3)在膠合板或塑料薄膜的一側(裝冰塊的盆上方)開一個小洞;
(4)將一束香點燃,放進小洞內。
4.實驗圖示:
5.實驗問題:學生觀察煙霧在玻璃缸內是如何飄動的,能否發現什么規律 試著繪出煙霧的運動軌跡。
學生1:在裝冰塊的盆上方,煙霧垂直向下運動,然后水平向裝熱水的盆方向飄動
學生2:裝熱水的盆上方煙霧垂直向上運動,然后水平向裝冰塊的盆上方飄動。
學生3:煙霧展示。
（設活動深探究）學生通過教材中有關太陽暖大地的相關文字表述以及示意圖,理解太陽輻射到達地面所經歷的過程,掌握大氣對太陽輻射的削弱作用。
【多媒體展示】（答案示例）熱力環流的形成
教師:同學們的觀察很細致。對于煙霧的軌跡描述也是正確的。煙霧的運動軌跡涉及熱力環流的相關知識,這也是我們本活動需要掌握的知識。
教師組織學生閱讀教材P36大氣熱力環流的相關知識,試著解釋煙霧軌跡的成因。
學生1:玻璃缸兩側條件不同,一側熱,溫度較高;一側涼,溫度較低。兩側冷熱不均,導致氣壓不同。
學生2:垂直方向上,底部溫度高,煙霧上升,在溫度處形成低壓,相應的高空形成高壓;溫度低,煙霧下沉,底部形成高壓,相應的高空形成低壓。
學生3:同一水平面上,玻璃缸兩側的氣壓不同,煙霧由高壓流向低壓。
（觀察和記憶能力）學生結合問題設置,仔細觀察教師設置的熱力環流小實驗,明確冷熱溫差對氣壓高低、氣流運動的影響。
教師:煙霧軌跡實驗其實就是一個簡單的熱力環流實驗。熱力環流是指由于地面冷熱不均而形成的空環流,其是一種常見的自然現象。在一定的條件下,地表的冷熱差異會產生大氣熱力環流。其中,水平方向上的空氣流動即是風。
（深度學習）學生結合觀察到的實驗現象,深度分析煙霧在運動過程中所包含的學科知識,掌握熱力環流的形成原因及其過程。
（設計意圖）通過熱力環流的簡單實驗的設置,降低學習難度,使知識更貼近生活,使學生更為容易地掌握熱力環流的相關知識。
【多媒體展示】（重點知識）熱力環流
1.成因分析
2.形成過程
活動2 海陸風的探究學習
教師:海陸風是由于海陸間晝夜溫度差異而形成的大氣熱力環流,是熱力環流的典型類型之一。那么,海陸風具備怎樣的特征,又是如何形成的呢 其又具備哪些特殊的地理意義呢 我們結合P38活動—繪制海陸間大氣熱力環流模式圖來了解一下。
（設活動深探究）依托教材海陸間熱力環流的案例活動,教師引導學生將熱力環流的原理知識付諸實踐,加強對理論知識的理解和應用。
教師組織學生閱讀教材P38活動內容,思考并回答下列問題。
（比較和關聯能力）通過對比陸地和海洋在白天和夜晚的溫度、氣壓差異,掌握海濱地區白天和夜晚不一樣的熱力環流方向。
【多媒體展示】（問題探究）海陸風的探究
1.在下圖中,按如下步驟完成海陸間的大氣熱力環流模式圖。
(1)標出海洋和陸地溫度的高低。
(2)根據海陸溫度的高低,畫出海洋與海洋上空、陸地與陸地上空氣流垂直運動的方向。
(3)根據氣流垂直運動的方向,標出海洋、陸地表面氣壓的高低,再標出海洋陸地上空氣壓的高低。
(4)畫出陸地和海洋之間的大氣水平運動的方向,完成熱力環流模式圖。
2.分析夏季大氣熱力環流對濱海地區氣溫的調節作用。
學生1:白天,海洋溫度要低于陸地溫度;夜晚,海洋溫度要高于陸地溫度。
學生2:白天,垂直方向上,海洋與海洋上空氣流下沉,陸地與陸地上空氣流下沉;夜晚反之。
學生3:白天,海洋表面氣壓高,陸地表面氣壓低,海陸之間氣流呈順時針方向流動;夜晚反之。
學生4:白天,來自海洋的風比較涼爽濕潤,對濱海地區能夠起到降溫的作用;夜晩來自陸地的風比較溫熱干燥,對濱海地區能夠起到增溫的作用;海陸風共同作用的結果是使濱海地區的氣溫日較差較小。
教師:海陸風白天和夜晚的風向不同,對于濱海地區的影響也不同。從整體上來說,海陸風使濱海地區的氣溫日較差變小。
（設計意圖）依托于熱力環流的形成原理,借此分析海陸風的成因,認識熱力環流的常見類型,能夠熟練運用熱力環流的基本原理分析其常見類型的成因。
【多媒體展示】（重點知識）海陸風示意
◆ 任務三：大氣的水平運動—風 ◆
活動 大氣的水平運動—風
教師:在熱力環流部分,我們已經得知,大氣的水平運動,即是風,且引起大氣水平運動的原因是存在氣壓差。單位距離間的氣壓差,稱為氣壓梯度。只要水平面上存在氣壓梯度,就產生了促使大氣由高壓流向低壓的力,即水平氣壓梯度力。水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。氣壓梯度和水平氣壓梯度力是兩個新名詞,但是其含義,依托于熱力環流的知識,理解起來比較容易。我們在此,主要學習一下風的影響
因素以及風向。
（少教精教）教師在熱力環流的基礎上,代入風、氣壓梯度、水平氣壓梯度力的概念及其三者間的關系,進而引入風的影響因素及其風向的知識學習。
教師組織學生閱讀教材P38—39中大氣的水平運動—風的相關內容,思考并回答下列問題。
（比較和關聯能力）通過對比分析高空風和近地面向,掌握水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力對風速以及風向的影響。
【多媒體展示】（問題探究）風的影響因素與風向
1.影響風的因素有哪幾個 分別對風有怎樣的影響
2.近地面風向和高空風向是怎樣的呢 二者是否相同 試說明其原因。
學生1:影響風的因素有三個,分別是水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力。
學生2:水平氣壓梯度力和地轉偏向力影響風向,摩擦力既影響風向,也影響風速。
學生3:近地面風向與等壓線斜交,高空風風向與等壓線平行。這是因為近地面風受三個力的影響,而高空不受摩擦力影響,只受水平氣壓梯度力和地轉偏向力的影響。
教師:同學們回答的基本正確,但是有一點需要注意,水平氣壓梯度力,是形成風的直接原因,其不僅僅影響風向,還影響風速。水平氣壓梯度力越大,風速越大。
（設計意圖）通過對不同海拔風的受力分析,明確影響風的三種作用力以及不同高度的風向,完成大氣水平運動的學習。
【多媒體展示】（重點知識）影響風的三種力及不同高度的風向
1.影響風的三種力
比較 項目 方向 大小 對風的影響
風速 風向
水平氣壓 梯度力 始終與等壓線垂直,由高壓指向低壓 等壓線越密集,水平氣壓梯度力越大 水平氣壓梯度力越大,風速越大 垂直于等壓線，由高壓指向低壓
地轉偏向力 始終與風向垂直 大小隨緯度增加而增加,赤道上為零 不影響風速的大小 北半球向右偏,南半球向左偏，赤道上不偏轉
摩擦力 始終與風向相反 與下墊面性質有關，下墊面粗糙,起伏大, 摩擦力大,反之小 使風速減小 與其他兩力共同作用,使風向斜穿等壓線
2.不同高度的風向
(1)近地面風向:與等壓線斜交。
(2)高空風向:與等壓線平行。
教師:本節課我們主要學習大氣的運動,既有環流形式又有水平運動,與我們生活密切相關。在日常生活中,我們需要多發現、多觀察身邊的地理現象,將課堂上的知識學以致用,真正地使知識化為力量。
實踐活動
（方向與建議）自己動手模擬熱力環流的形成,探究熱力環流的成因。
實驗用材:大燒杯(1個),鐵架臺(1個),酒精燈(1個),水。
實驗步驟:1.把裝了清水的大燒杯置于鐵架臺上,用酒精燈加熱水。2.觀察燒杯中沸騰的開水情況,中間的水向上冒,燒杯邊的水往下沉。
實驗結論:通過本實驗,可以證明由于冷熱不均而形成熱力環流。
（解釋和實踐能力）結合生活中的熱力環流小實驗,探究、掌握熱力環流的形成原因—冷熱不均。
教學評價
（設計意圖）通過“穿堂風”的習題練習,了解熱力環流在生活中的應用,鞏固課堂教學內容,檢測課堂的教學效果,培養學生的綜合和推論、遷移和探究的能力;落實綜合思維、地理實踐力、人地協調觀的地理學科素養。
小明暑假到威海某農村姥姥家度假,發現堂屋雖沒有空調,但白天因有“穿堂風”而感覺涼爽。下圖為房屋布局圖。
1.下列哪一原理能解釋“穿堂風”
A.熱力環流形成原理 B.大氣受熱過程原理 C.溫室效應原理 D.熱脹冷縮原理
【解析】堂屋北側的植被和南側的水泥地熱力性質不同,造成這兩個地點在白天和夜晚的冷熱狀況不同,形成熱力環流。答案A
2.白天,“穿堂風”近地面的氣流運動方向是
A.由西向東 B.由東向西 C.由北向南 D.由南向北
【解析】白天,南側的水泥地氣溫高,氣壓低;北側的植被氣溫低,氣壓高,所以近地面的氣流由北向南流。答案C
板書設計
（以學定教）用板書展示大氣受熱過程、大氣熱力環流、大氣水平運動—風等重要知識點,幫助學生梳理本節課程主線內容。
教學反思
本節課主要涉及大氣受熱過程、熱力環流、大氣水平運動—風等三個重要地理原理,知識的抽象性較強,過程也較為復雜。學生在理解掌握這些知識時難度較大。本節課在講授時采取了復雜過程分步講解的方法,以及圖示法和演示法,并注意與學生的生活實際相聯系,從感性知識入手,由淺入深,使學生對重要知識點更容易接受理解。
在教學時,教師須清楚自己在課堂教學方面的優缺點,要努力使自己的優勢發展成為自己的教學特色,同時努力克服自己的不足;在教學設計上,每一節課上課前教師要搞清楚本節課需要學生掌握的內容、技能,以及掌握這些內容、技能的途徑。
（以學論教）通過情境教學、探究活動、實踐活動,激發學生對大氣受熱過程和大氣運動的濃厚學習興趣,使學生對本節課的重要知識點盡量充分掌握。
第三部分：本節學習評價—鞏固學科素養
【學習目標分析】
學科知識 學科能力 學科素養
1.氣溫日變化規律及其成因; 2.大氣對太陽輻射的散射作用; 3.山谷風 1.理解大氣的受熱過程及實踐應用,培養學生概括和歸納的能力; 2.理解熱力環流形成原理及應用,培養學生遷移和探究的能力; 3.理解大氣水平運動產生的原因,培養學生解釋和實踐的能力 綜合思維、區域認知、地理實踐力、人地協調觀
【深度學習建議】
1.氣溫日變化規律及其原因。
2.探究大氣對太陽輻射的削弱作用。
3.探究山谷風的形成原理。
【學習評價任務】
任務一 知-能遷移評價:在氣溫日變化規律及其原因、山谷風的必備知識的深度探究中,提升綜合和推論、解釋和實踐、比較和關聯能力,落實綜合思維、區域認知的地理學科素養。
任務二 能-知滲透評價:運用比較和關聯、解釋和實踐能力解決等壓面的判讀等相關問題,鞏固人地協調觀和區域認知的地理學科素養。
任務三 學科素養評價:在大氣受熱過程的影響因素、區域大氣熱力環流及風向的影響因素等高考常見的知識情境中,提升相關能力,鞏固人地協調觀、綜合思維、區域認知和地理實踐力素養。
【典型評價設計】
◆ 任務一：知-能遷移評價 ◆
必備知識深度探究
（探究點1）氣溫日變化規律及其原因
氣溫的變化,主要由大氣得到熱量和失去熱量的差值決定。地面的熱量主要來自太陽輻射,大氣(對流層)的熱量主要來自地面輻射。
1.太陽輻射:最強時為當地時間12時左右。
2.地面輻射:當地時間13時左右,地面熱量由盈余轉為虧損的時候,地面溫度為一天中最高值,地面輻射
最強。
3.氣溫日變化:日出以后,氣溫不斷升高,當地時間14時左右,氣溫達到最高,大氣輻射最強;然后,氣溫不斷降低,至日出前后,達最低值。氣溫的這種周期性的日變化,受天氣變化的影響,如上午晴天而下午陰雨,最高氣溫可能出現在上午。
（探究點2）山谷風
1.形成過程
熱力環流原理中,地表的前提條件是位于同一水平面上的地表。這個前提條件容易被忽視。但在山谷風的形成過程中,山坡和谷底并不是位于同一水平面上的。在解釋山谷風的成因時需要找到同一水平面的地表。因此,山谷風的形成過程可以這樣描述:
白天,山坡比同高度的谷底上空大氣溫度高,暖空氣沿山坡上升,形成谷風;夜間,山坡比同高度的谷底上空大氣溫度低,冷空氣沿山坡下沉,形成山風。
2.影響
在山谷和盆地,常因夜間冷的山風吹向谷底,使谷底和盆地內形成逆溫層,阻礙了空氣的垂直運動,易造成大氣污染。谷底盛行上升氣流,往往多夜雨。
◆ 任務二：能-知滲透評價 ◆
學習能力深度探究
（比較和關聯能力）等壓面圖的判讀方法
1.水平氣壓分布的判斷
地面冷熱不均,導致同一水平面上出現氣壓差異,使等壓面發生彎曲,同一水平面上,等壓面上凸處氣壓高,下凹處氣壓低。例如圖中P甲>P乙,P丙>P丁。
2.垂直氣壓差異的判斷
大氣密度隨高度增加而降低,導致在垂直方向上隨著高度增加氣壓降低。例如圖中P甲>P丁,P乙>P丙。同一垂直方向上,近地面和高空的氣壓類型相反,若近地面為高壓,高空則為低壓。
3.熱力環流方向的判斷
同一水平面上氣壓差異確定后,可以判斷水平氣流運動方向。例如圖中氣流由甲地流向乙地,丙地流向丁地,再根據氣流連續運動的特點確定環流方向。最終氣流運動方向為甲→乙→丙→丁→甲。
4.下墊面性質的判斷
(1)判斷陸地與海洋(湖泊):在近地面,夏季,等壓面下凹處為陸地、上凸處為海洋(湖泊);冬季,等壓面下凹處為海洋(湖泊)、上凸處為陸地。
(2)判斷裸地與綠地:裸地同陸地、綠地同海洋
(3)判斷城區與郊區:在近地面,等壓面下凹處為城區、上凸處為郊區。
5.近地面天氣狀況和氣溫日較差的判斷
在近地面,等壓面下凹處,多陰雨天氣,氣溫日較差較小。例如圖中乙地;等壓面上凸處,多晴朗天氣,氣溫日較差較大,例如圖中甲地。
◆ 任務三：學科素養評價 ◆
（考情分析）本節內容主要包括大氣的受熱過程、熱力環流、大氣水平運動—風。在高考中,從考核內容上看,側重于利用熱力環流原理,描述和解釋特定區域的大氣現象,以及特定區域大氣現象對人類的影響;從考核形式上看,多以各類大氣運動圖表、數據為背景材料來考查影響大氣運動與人類的關系;從能力考查上看,注重考查綜合分析能力。
【深度學習】氣壓值的判斷
（易錯點）氣壓值的判斷
【典例】下圖表示北半球某地等壓面分布示意圖(圖中等壓面彎曲是由地面冷熱不均引起的)。
1.圖中甲乙丙丁四地,氣壓最低和氣溫最高的分別是
A.甲、乙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.丁、乙
【解析】觀察圖片信息,可看出甲地等壓面向上凸,乙地等壓面向下凹陷,表明甲地氣壓高于乙地,圖中顯示,甲、乙兩地位于近地面,高空等壓線與低空等壓面形態相反,則可以解釋為丙地氣壓高于丁地;同一地點,海拔越高,氣壓越低,則可解釋為乙地氣壓高于丙地,因此圖中四地氣壓最低的是丁地;材料信息表明,圖中等壓面彎曲是由地面冷熱不均引起的,因此甲地應是冷卻下沉形成的高氣壓,乙地應是受熱膨脹上升形成的低氣壓,乙地氣溫高于甲地,丙、丁兩地海拔較高,氣溫較低,因此圖中四地氣溫最高的是乙地。答案D
2.圖中甲乙之間的風向是 A.東北風 B.西南風 C.西北風 D.東南風
【解析】根據上題的分析可知,甲地氣壓高于乙地,結合圖中指向標可知,甲、乙之間的水平氣壓梯度力方向是由北指向南,材料信息表明,圖示區域為北半球,受地轉偏向力或摩擦力共同影響,風在水平氣壓梯度力的基礎上向右偏轉一個銳角,據此可判斷風向,可判斷出甲、乙之間的風向是東北風。答案A
（易錯分析）判斷不同點的氣壓高低,學生容易混淆水平方向和垂直方向不同的判斷依據。水平方向上往往根據氣流來判斷,氣流是從高壓流向低壓。而在垂直方向上,則通過海拔高低來判斷,海拔越高,氣壓越低。本題第2小題風向的判斷也是學生容易忽略地轉偏向力對風向的影響。
第四部分：本節教學論壇—提升學科素養
◆ 本節知識點：大氣的受熱過程和大氣運動 ◆
【教學片段】
（情境導入）孔明燈是一種古老的中國手工藝品,在古代多作軍事用途。相傳諸葛亮當年被圍困于平陽,無法派兵出城求救。孔明算準風向,制成會飄浮的紙燈籠,系上求救的訊息,其后果然脫險,于是后世就稱這種燈籠為孔明燈。孔明燈升空,應選擇什么樣的夜晚與地點 為什么要嚴控在危險地段燃放孔明燈 孔明燈利用了什么原理 為什么孔明燈不能在風力過大的時候燃放
（設計意圖）用歷史故事中的孔明燈引出本節大氣受熱過程和大氣運動的學習,使學生對將要學習的內容產生興趣,接著教師針對孔明燈提出系列問題,學生會在教師的引導下主動思考,探究要學習的知識點。
【論壇】
1.該教學導入片段基于大氣的受熱過程和大氣運動進行設計,運用了哪些教學策略和方法
2.該教學設計片段如何體現學科能力和學科核心素養
3.該教學設計片段有哪些不足 如何改進

展開更多......

收起↑