資源簡介

第二章　地球上的大氣
第二節　大氣受熱過程和大氣運動教學設計
“大氣的組成和垂直分層”位于地理1第二章第一節，在教材結構體系中承接地球的外部圈層，對大氣圈物質組成、垂直分層展開詳細敘述，深入學習大氣圈對人類生產與生活的影響。與此同時，本節課程內容中涉及到對流層、平流層的溫度變化與大氣運動特征的相關知識，為下一節講解大氣的受熱過程奠定良好基礎。
課程目標 核心素養
1.課標原文：運用運用示意圖等，說明大氣受熱過程與熱力環流原理，并解釋相關現象。（2017年版） 2.課標解讀：大氣的受熱過程本質上是太陽輻射，地面輻射和大氣輻射之間相互轉化的過程。大氣逆輻射對地球的保溫作用、溫室效應以及人類生活關系密切。大氣的熱力環流是理解大氣運動需要的基本原理。學習本節內容需要借助大量示意圖和動畫，落腳于運用相關知識解釋生產生活中的現象。 1.人地協調觀：根據大氣受熱過程示意圖，運用大氣逆輻射相關知識說明溫室氣體對地面的保溫作用，描述人類活動對溫室效應的作用與環境的影響。 2.綜合思維：結合水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力的共同作用，繪制近地面大氣水平運動的方向示意圖。 3.區域認知：繪制熱力環流示意圖，對比高空和近地面溫度、氣壓差異，認識垂直高度上對流層內部的大氣運動狀況與近地面天氣狀況。 4. 地理實踐力：繪制大氣受熱過程示意圖與熱力環流示意圖，分析“海陸風”“城市熱島”的形成過程以及在生活中的應用。
重點：大氣的受熱過程與熱力環流
難點：熱力環流的應用于風向的判讀
教材、筆記本、白紙、彩筆
一、課程導入
【教師活動】結合《臺海使槎錄》中關于臺灣和福建兩地早晚風向差異，繪制示意圖演示“內地之風，早西晚東；惟臺地早東風，午西風......四時皆然”。引導學生繪制早晚海峽兩地的風向差異，提問學生為什么臺灣海峽兩岸風向的日變化相反呢？追問學生這里的風是怎么形成的？
【學生活動】繪制臺地與內陸風向示意圖，思考并回答風向產生差異的原因主要在于海陸之間受熱狀況不一樣導致氣壓產生差異，白天海洋升溫慢，氣壓高，風從海洋吹向兩側陸地，夜晚海洋降溫慢，氣壓低，風從兩岸吹向海峽。
【設計意圖】培養學生繪圖能力，提高課堂參與程度，提高學生地理學習興趣。
二、新課講解
（一）大氣的受熱過程
【教師活動】在黑板上繪制或用動畫演示大氣的受熱過程，同步講解太陽輻射穿過大氣被地面吸收轉化為地面輻射，之后被大氣吸收轉化為大氣輻射的過程。補充講解長波輻射與短波輻射相關知識，表明太陽輻射是一種短波輻射，大氣輻射和地面輻射是長波輻射。大氣對太陽輻射的削弱作用主要體現在反射、散射和吸收等方面，但是因為大氣主要吸收長波輻射，所以大量的太陽短波輻射能夠到達地面被地面吸收轉化為地面長波輻射。要求學生解釋“高處不勝寒”，為什么海拔越高的地方氣溫越低。
【學生活動】跟隨老師的講解過程，在筆記本上繪制大氣受熱過程示意圖，解釋大氣大量吸收地面長波輻射提高自身溫度。因此地面輻射是近地面大氣的直接熱源，離地面越近的地方氣溫越高，這就說明了氣溫隨海拔升高而降低。
【設計意圖】結合生活實際學習對生活有用的地理知識，示意圖使教學直觀化，形象化，清晰明了的展現了大氣的受熱過程，便于學生理解記憶。
活動探究-大氣對地面的保溫作用
【教師活動】結合教材35頁活動探究，對比地球表面和月球表面的輻射類型，提問學生地球表面比月球表面多了哪些輻射類型？說明月球表面晝夜溫度變化比地球劇烈的原因。
講解對流層中的水氣、二氧化碳等物質吸收地面長波輻射能力強，夜晚時大氣逆輻射將白天吸收的熱量返還給地面，從而補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。追問學生晴朗天氣和陰雨天氣下晝夜溫度變化的差異，思考為什么一天中最高溫出現在午后1-2個小時而不是正午陽光最強烈的時候？
【學生活動】分析月球表面和地球表面的差異，得出月球表面因缺少大氣故缺少大氣輻射和大氣逆輻射。月球表面白天直接被陽光照射，夜晚月球輻射不斷向外釋放熱量，因此白天溫度高，夜晚溫度低，晝夜溫差大。
晴朗天氣下白天氣溫高，夜晚溫度低，多云天氣下白天云層對太陽輻射有一定的的削弱作用，使得氣溫相對降低。夜晚大氣逆輻射對地面保溫作用強，提高夜間溫度，因此多云天氣氣溫晝夜變化小。
正午太陽高度最大，陽光最強烈，但是地面吸收太陽短波輻射轉化為地面長波輻射加熱大氣需要一定時間，因此午后1-2個小時是一天中氣溫最高的時候。
【設計意圖】活動探究，學以致用，加強對知識的理解與記憶。
二、大氣熱力環流
【教師活動】結合氣壓、溫度、下墊面性質差異等要素繪制大氣熱力環流示意圖，分步驟講解地表受熱不均導致空氣的垂直運動，使得同一水平面產生顯著的氣壓差異，誘發了空氣的水平運動。根據熱脹冷縮遠離解釋為什么近地面是熱高壓、冷低壓，提問學生氣流、氣溫和氣壓之間的關系。
補充“海陸風”和“城市熱島效應”，要求學生在學案上繪制出城市與郊區，海洋與陸地之間不同時間風向的轉換和熱力環流模式圖。
【學生活動】繪制熱力環流模式圖，回答相關問題，地面溫度高的區域空氣在垂直方向上膨脹上升，使得空氣柱內分子數目減少，氣壓低。氣溫低高低導致空氣垂直方向上的上升或下沉運動，導致了同一水平面的氣壓差異，誘發了空氣的水平運動。
【設計意圖】學科知識交叉，拓寬學生思維。學以致用，將熱力環流模式圖運用于生活，從抽象模型回歸自然真實狀況。
三、大氣的水平運動——風
【教師活動】補充水平氣壓梯度力概念，繪制風的受力分析圖，結合水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力演示風的形成過程。結合教材40頁活動探究引導學生判讀風向，對比風力大小。
【學生活動】繪制風的受力分析圖，掌握風向判讀的依據和風力大小的依據。風向在近地面斜交于等壓線，等壓線越密集，氣壓差異越大，風力越大。
【設計意圖】課堂實戰，檢驗學生知識掌握狀況，便于查漏補缺。
（二）課堂練習
（三）課堂總結
【教師活動】借助板書、板圖和思維導圖歸納知識體系，根據學生學習狀況和反饋解疑答惑。
【學生活動】補充筆記，提出學習過程中困難的地方和存在疑問的知識點。
【設計意圖】回顧課程內容，梳理知識體系，合理把握課程內容。
四、課后作業
練習冊對應章節內容

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