【課題】必修模塊一 第二章 第一節(jié)
題目：運用圖表說明大氣受熱過程。（自然環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換）
【所需課時】1課時
【課標要求及分析】
課標要求: 運用圖表說明大氣受熱過程。
分 析：本條“標準”雖然簡短，但它要求的內(nèi)容是比較多的。從有關(guān)大氣各條“標準”綜合來看，可以從以下幾方面把握本條“標準”：第一，作為自然環(huán)境組成要素，“標準”中的“大氣”是指低層大氣，其高度不超過對流層頂。第二，了解大氣受熱，需要明確大氣的熱量來源，地面（包括陸面和海面）是大氣的直接熱源。第三，大氣受熱過程，實際上是太陽輻射、地面輻射和大氣輻射之間相互轉(zhuǎn)換的過程。其中，大氣溫室效應(yīng)及其作用是需要重點闡述的基本原理。第四，學習大氣受熱過程，是為理解大氣運動打基礎(chǔ)。第五，學習和說明大氣受熱過程，需要借用一些原理示意圖，如大氣溫室效應(yīng)示意圖等。
【教材及學情分析】
教材分析：本節(jié)課內(nèi)容――“大氣的受熱過程”是第二章第一節(jié)教材的重點，具有承上啟下的作用。這部分教材既是對前面第一章第四節(jié)“地球的外部圈層”知識的重要補充，尤其是解釋了“地面是對流層大氣的直接熱源”這一原理，同時也是學好整個第一節(jié)的基礎(chǔ)。教材內(nèi)容比較結(jié)合生活實際，但出現(xiàn)了較多的陌生概念，對知識的理解增加了些許難度。教材安排了大量的圖片，并增加了很多學生學習的環(huán)節(jié)（如閱讀、思考等）。
學情分析：這部分知識初中階段基本沒有學習過，因此學生的知識基礎(chǔ)較差，同時知識本身的難度也大，對高一學生來說，理解起來有一定難度。由于內(nèi)容與學生的生活密切相關(guān)，學生對知識具有新鮮感，求知欲強，好奇心大，積極性高。
【學習目標】
知識與技能：了解大氣的受熱過程、大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保護作用；理解太陽輻射和地面輻射與大氣受熱過程的關(guān)系。
過程與方法：根據(jù)“大氣對太陽輻射的削弱作用”示意圖認識削弱作用的三種形式及其特點；結(jié)合“大氣的溫室效應(yīng)”示意圖理解大氣對地面的保溫作用；運用大氣熱力性質(zhì)解釋一些地理現(xiàn)象。
情感、態(tài)度與價值觀：激發(fā)學生探究大氣熱狀況的興趣；養(yǎng)成求真求實的科學態(tài)度。通過對“天空的顏色”“溫室效應(yīng)”的學習，明確成因，增強學生學以致用的意識和能力。培養(yǎng)學生觀察思考能力和理論聯(lián)系實際的能力，樹立事物是不斷發(fā)展變化的辯證唯物主義觀點。
【重、難點分析】
重點：
1.理解大氣對太陽輻射的削弱作用。
2.理解大氣的溫室效應(yīng)。
教學難點：
1.大氣的溫室效應(yīng)。
2.太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射四種輻射之間的關(guān)系。
【教學方式與方法的選擇】
本節(jié)課原理性強，授課時應(yīng)緊密結(jié)合圖片，做到圖文結(jié)合，這樣有助于原理理解。采用啟發(fā)式教學法和導學法推出本課的原理。由于知識比較抽象，用身邊的實例輔助教學。大氣對太陽輻射的三種削弱作用――反射、散射和吸收作用，學生不容易區(qū)分，對這部分知識教師可以借助表格選擇比較法進行教學。
【教學設(shè)計思路】
本節(jié)課內(nèi)容學習的好壞將直接影響到后面知識的學習，因此重要性就不言而喻。這部分內(nèi)容說難也難，說容易也容易，關(guān)鍵看怎樣調(diào)動學生的學習積極性，變被動學習為主動學習。在教學設(shè)計過程中，我本著激發(fā)學生興趣、把學習的主動權(quán)交給學生、合作學習、探究學習等原則，按照“太陽暖大地――大地暖大氣――大氣還大地”的順序進行講解，盡量多的運用圖表深入淺出把握重點、突破難點，并且適時借助學生感興趣的生活中例子幫助大家理解，希望能收到事半功倍的效果。
【教學資源】
自制教學幻燈片、視頻（大氣的“溫室效應(yīng)”）、自制圖片（太陽輻射在地面的不均勻分布）、一些數(shù)字資料等。
【教學過程設(shè)計】
教學環(huán)節(jié)教學過程學生活動設(shè)計意圖
1、導入用圖片、文字、數(shù)據(jù)等不同方式讓學生感知地球與月球的晝夜溫差大小以及兩者的差異。
地球與月球的這種差異，與地球存在厚厚的大氣及其熱力作用有關(guān)。我們一起來學習“大氣的受熱過程”。
①學生自由發(fā)言，說說自己身邊氣溫的晝夜變化情況；
②思考：為什么月球上晝夜溫差巨大，而地球上晝夜溫差比較��？
從身邊現(xiàn)象入手，讓學生深深體會地理就在我們周圍，同時用學生比較熟悉又感覺神秘的月球與地球相比，激發(fā)大家的興趣和求知欲。讓學生帶著問題來學習。
2、講授新課板書：大氣的受熱過程閱讀教材培養(yǎng)學生的閱讀習慣和自學能力。
大氣是在對太陽輻射起削弱作用和對地面起保溫作用的同時使自身受熱的。我們首先學習大氣對太陽輻射的削弱作用。
板書：一、大氣對太陽輻射的削弱作用閱讀教材 理清本節(jié)課知識線索，讓學生對知識有整體性認識。
我們已知太陽不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射巨大的能量。太陽輻射能在各種波長范圍是有變化的。（如下圖）
提問：
①太陽輻射的主要波長范圍？
②可見光區(qū)、紫外線區(qū)、紅外線區(qū)的波長范圍？
③為什么把太陽輻射稱為短波輻射？
看圖，思考并回答。
生：……
學會知識的遷移，通過讀圖了解太陽輻射的能量分布情況，為后面的學習打下基礎(chǔ)。
承轉(zhuǎn)：太陽輻射到達地面要穿過厚厚的大氣，大氣對太陽輻射有吸收、反射和散射作用，從而削弱了到達地面的太陽輻射。
視頻播放完成后展示如下圖片：
設(shè)問：
①對流層中的水汽和二氧化碳主要吸收太陽輻射的哪部分？
②平流層中的臭氧主要吸收太陽輻射的哪部分？
觀看視頻“大氣的削弱作用”、讀圖2-1-2“大氣對太陽輻射的削弱作用”，思考并回答問題。
生：對流層大氣中的水汽和二氧化碳等，主要吸收太陽輻射中波長較長的紅外線。平流層臭氧主要吸收紫外線。大氣對太陽輻射中能量最強的可見光線卻吸收得很少，大部分可見光能夠透過大氣射到地面上來。由此可見，大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的。大氣對太陽輻射的吸收是有選擇的。
利用錄像易于激發(fā)學生興趣，引起求知欲。有助于學生理解新概念，增強新知識的感性認識，比較符合學生的認知規(guī)律。
板書：1.大氣對太陽輻射的吸收作用
設(shè)問：為什么夏季天空多云時，白天的氣溫不會太高？思考并回答。
生：……用常識性問題切入，深入淺出。
教師：大氣中的云層和塵埃，具有反光鏡的作用，把投射在其上的太陽輻射的一部分，又反射回宇宙空間，從而減少了到達地面的太陽輻射。大氣對太陽輻射的反射是沒有選擇性的，云層的反射作用最為顯著。云層越厚，云量越多，反射愈強。大氣中的雜質(zhì)顆粒越大，反射能力越強，顆粒越小，反射能力越差。 理解、做筆記強調(diào)，明確概念。
板書：2.大氣對太陽輻射的反射作用
承轉(zhuǎn)：為什么晴朗的天空呈蔚藍色？為什么陽光未直接進教室，教室卻是明亮的？思考并回答
生：…… 引導學生在日常生活中勤思考、多動腦
教師：當太陽輻射在大氣中遇到空氣分子或微小塵埃時，太陽輻射的一部分能量，便以這些質(zhì)點為中心向四面八方散射開來。散射可以改變太陽輻射的方向，使一部分太陽輻射不能到達地面。這種散射是有選擇性的，波長越短，散射能力越強。在可見光部分藍紫色光波長最短，散射能力最強，所以在晴朗的天空，特別是雨過天晴時，天空呈蔚藍色。所以，日出前的黎明，日落后的黃昏，以及陰天，在樹陰下，在房間里，凡是陽光不能直接照射的地方，仍是明亮的，這些都是大氣的散射作用的緣故。分組討論，每組說出至少一個關(guān)于大氣的散射作用的例子并向其他同學解釋。
生：……突出學生的主體地位，主動學習、合作學習、探究學習，將新知識的學習與生活實際有機結(jié)合起來，凸顯地理學科的應(yīng)用性特點。
板書：3.大氣對太陽輻射的散射作用
總結(jié)：綜上所述，太陽輻射通過地球大氣層時，大氣削弱的主要是紅外線、紫外線區(qū)和可見光的短波部分，而可見光的絕大部分能夠透過大氣射到地面�？梢姽饧�中了太陽輻射一半的能量，所以太陽輻射給予地球表面巨大的能量，是發(fā)生在地理環(huán)境里各種現(xiàn)象和過程的最重要的能量源泉。方式特點物質(zhì)舉例
吸收
反射
散射
列表比較三種削弱作用： 進行比較教學更加有助于學生有效理解三種削弱作用。
承轉(zhuǎn)：我們已知太陽直射點在地表作回歸運動，使太陽輻射能在地球表面分配不均勻。相比較而言，太陽直射的地方，單位面積獲得的太陽輻射能最多。(投影展示)
設(shè)問：那為什么會是這樣？ 讀圖2-1-3“太陽輻射在地面的不均勻分布” 并回答。
生：……讓全體同學參與并討論，讓大家大膽想像，提出自己的觀點，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
板書：4.太陽高度對大氣削弱作用的影響
教師：地球表面不同緯度地區(qū)，由于太陽直射點的南北移動，太陽高度角有差異，會對地表獲得的太陽輻射有影響。因為太陽高度角越大的地區(qū)，太陽輻射經(jīng)過大氣的路程越短，被大氣削弱得越少，最后到達地面的太陽輻射就越多，反之越少（如下圖）。這是太陽輻射由低緯向兩極遞減的原因之一。
借助圖片以及老師的講解，嘗試歸納：
①……；
②……。 溫故知新，培養(yǎng)學生時刻要進行知識遷移的意識。
承轉(zhuǎn)：有云的白天氣溫不會太高。那有云的夜晚氣溫又不會太低，后者就是由大氣熱力作用的另一表現(xiàn)――大氣的保溫作用形成的。
板書：二、大氣對地面的保溫作用
教師：由實驗得知，物體溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；反之越長。地面吸收太陽輻射，溫度增高，同時又把熱量向外輻射，但它比太陽溫度低得多，所以地面輻射的波長比太陽輻射要長得多，能量主要集中在紅外線部分。因此，相對于太陽短波輻射來說，地面輻射為長波輻射。 與太陽短波輻射對比理解。要用到的一些概念只要學生知道即可，不必祥講。
播放視頻“大氣的保溫作用”
投影圖2-1-5“大氣的溫室效應(yīng)”，指圖講解。
觀看視頻“大氣的保溫作用”、讀圖，
思考：大氣對地面的保溫過程？
用示意圖將“大氣對地面的保溫過程”表示出來。培養(yǎng)學生的讀圖能力。結(jié)合目前全球變暖的現(xiàn)實，激發(fā)學生學習地理的興趣，理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)思維和創(chuàng)新能力。
教師：投影以下圖
教師：對流層大氣的主要的直接熱源是地面。大氣吸收地面輻射增溫的同時，也向外輻射熱量，大氣輻射熱一部分向上射向宇宙空間，大部分向下射向地面，其方向與地面輻射正好相反，故稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射又把熱量還給地面，這就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，使地面溫度變化比較緩和。用文字將圖中含義表達出來。
生：……
舉例說明大氣的保溫作用：
①在晚秋或寒冬，霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚；
②寒潮來臨前，北方農(nóng)田會燃燒秸桿；
……培養(yǎng)學生圖文轉(zhuǎn)化的能力。用不同的方式幫助掌握“大氣的保溫作用”。充分發(fā)揮學生的積極性，不要輕易否定學生的答案。
綜上所述，地球大氣對太陽短波輻射幾乎是透明體，大部分太陽輻射能夠透過大氣射到地面上，使地面增溫；大氣對地面長波輻射卻是隔熱層，把地面輻射放出的熱量絕大部分截留在大氣中，并通過大氣逆輻射又將熱量還給地面。大氣的這種作用，類似于玻璃溫室的作用，人們通常稱之為大氣的“溫室效應(yīng)”。
玻璃溫室效應(yīng)示意圖讀“玻璃溫室效應(yīng)示意圖”，理解大氣的“溫室效應(yīng)”。
借助“玻璃溫室效應(yīng)示意圖”圖示大氣保溫作用原理。利用學生司空見慣的現(xiàn)象突破難點。
培養(yǎng)學生的動手能力。
知識拓展：用大氣的“溫室效應(yīng)”解釋全球變暖的趨勢。嘗試回答。讓學生樹立保護環(huán)境的意識。
承轉(zhuǎn)：我們學習了大氣的受熱過程，實際上主要體現(xiàn)在太陽輻射、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射這四種輻射之間的關(guān)系，下面我們再來看這四種輻射的關(guān)系。
展示幻燈片：
回憶所學知識，鞏固新知識。投影膠片，重述大氣的受熱過程，掌握本課重點內(nèi)容。
總結(jié)：教師展示幻燈片：
指導學生歸納總結(jié)。
教師：……嘗試用自己的語言說出大氣的整個受熱過程。
生：……
得出結(jié)論：(1)地面輻射是近地面大氣(對流層)的主要的直接的熱源； (2)太陽輻射是地球上(地面和大氣)的根本能量來源；(3)對地面直接起保溫作用的是大氣逆輻射。學生通過自己的努力掌握的知識遠比教師講解的效果要好。這也體現(xiàn)了教學過程中學生的主體性。
承轉(zhuǎn)：大氣的削弱作用和保溫作用對地球上的生命活動及其生存環(huán)境有重要意義。
板書：(三)大氣熱力作用的意義
設(shè)問：同學們看課本相關(guān)內(nèi)容，歸納一下大氣熱力作用的意義表現(xiàn)在幾方面？學生參考教材、合作學習，嘗試回答。
生：大氣熱力作用的意義表現(xiàn)在兩方面：一是……；二是……。這對地球環(huán)境特別是生物界和人類生存與活動具有重要意義。地理知識來自于生活，同時也要求學生將地理知識能應(yīng)用于生活。學以致用是學生學習地理的最大目的。
3、小結(jié)本節(jié)課我們學習了大氣的受熱過程，通過學習，我們懂得了正因為地球上有大氣存在，并且由于地球大氣的熱力作用，才使得地球表面溫度的晝夜變化不像沒有大氣的月球那樣強烈。
如下圖所示：
看圖說話：利用本節(jié)課所學知識解決課前的問題，理解大氣的整個受熱過程。前后呼應(yīng)，讓學生檢驗自己這節(jié)課的學習成果，使大家有很高的成就感。同時也使學生們深刻體會知識學習的重要性，尤其是地理知識的應(yīng)用性。
【板書設(shè)計】
大氣的受熱過程
一、大氣對太陽輻射的削弱作用
1.大氣對太陽輻射的吸收作用――具有選擇性：臭氧吸收紫外線；二氧化碳、水汽吸收紅外線
2.大氣對太陽輻射的反射作用――無選擇性：云層越厚，云量越大，反射能力越強
3.大氣對太陽輻射的散射作用――具有選擇性：波長越短，越容易被散射
4.太陽高度對大氣削弱作用的影響
二、大氣對地面的保溫作用
1.太陽輻射使地面增溫
2.地面輻射使大氣增溫，同時地面降溫
3.大氣逆輻射又使近地面增溫，起到保溫作用
【課堂評價】
1.太陽輻射總量最大值不在赤道，而在北回歸線附近，其原因是( )
A.赤道上正午太陽高度比北回歸線上小
B.赤道上白晝時間較北回歸線處長
C.赤道上云雨天氣較北回歸線上多
D.赤道上太陽輻射經(jīng)過大氣路程較短
答案：C
2. 下列四幅圖中，晝夜溫差最小的是( )
答案：D
3.大氣的“溫室效應(yīng)”是指( )
A.大氣吸收了太陽輻射，保存在大氣中，使大氣溫度增高
B.大氣毫無阻擋地使太陽輻射至地面，使地面溫度增高
C.平流層中的臭氧，強烈地吸收紫外線
D.大氣中的水汽和二氧化碳幾乎吸收了全部的地面輻射，使熱量散失很少
答案：D
4.讀大氣對地面的保溫作用圖，分析回答：
(1)標出圖中①②③三個箭頭的名稱：
① ；
② ；
③ 。
(2)對于太陽輻射、大氣輻射和地面輻射三種輻射來說，輻射波長由長到短的排列應(yīng)是 。
(3)大氣吸收太陽輻射的成分是平流層的 和對流層的 和 ，到達地面的太陽輻射主要是 光。
(4)由圖可知，大氣對地面之所以具有保溫作用，就是因為大氣吸收 使大氣增溫，同時又以 的形式把熱量歸還給地面的緣故。
(5)射向地面的大氣輻射最強的時候出現(xiàn)在 天氣，最弱的時候出現(xiàn)在 天氣。
答案：(1)大氣吸收 大氣(逆)輻射 地面輻射
(2)大氣輻射、地面輻射、太陽輻射
(3)臭氧 二氧化碳 水汽 可見
(4)地面長波輻射 大氣逆輻射


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