湘教版（2019）高中地理必修一 1.2.1 太阳辐射对地球的影响 教学设计

“太阳对地球的影响”第一课时教学设计
课标解读
课标内容要求：
1.1运用资料，描述地球所处的宇宙环境，说明太阳对地球的影响。
课标内容解读：本条“标准”关注的主要内容是太阳辐射对地球的影响和太阳活动对地球的影响两方面，可通过探究的方式落实。“太阳对地球的影响”是重点内容，因此，太阳辐射的主要特征和基本规律是重点内容。其饱知识点，如太阳辐射的能量来源与传递等不必详加分析，可以作为基础知防让学生了解。“影响”应从对地理环境和对人类活动两方面来谈。田于即啊”涉及的范围太广，可以用举例的方式说明。“说明”的要求高于“抽延了在让学生能够解释清楚太阳辐射是怎样影响地球表面的自然环境和人天动的。
二、教材分析
本节为湘教版教材必修第一册第一竟第一节“大阳对地球的影响谷。本节教材正文的内容相对较少，主要包括两方面，一是太阳辐射的上似范后配套有太阳辐射波长分布图：一是大阳辐射是地球的能量米讶阳辎射转化为化石燃料，为人类提供能源。本节设置有活动，计算太阳常数和绘制太阳辐射随纬度分布的统计图。学生应通过了解到达地球的巨大太阳辐射能量来认识太阳辐射能量总量的巨大，通过教材提供的数据，计算每小时到达地球的太阳辐射能量相当于多少度电。本活动旨在让学生认识到太阳辐射在地球上分布不均，是导致热带、温带、寒带气候形成的根本原因。该活动很好地贯彻课标要求，利于课堂开展有效的合作学习，培养学生开放式思维和创新意识。教师可以在教学中引人一些小视频，让学生易于接受、乐于接受。课堂教学设计应注重对实验和观察能力的培养，另外教学过程中要让不同学习小组展示各自成果，让学生进行活动交流，培养他们的自主展示与沟通合作能力。
三、教学目标
1．认识太阳辐射，描述地球大气上界太阳辐射的分布规律，并分析太阳辐射对地球的影响。
2．分析图表，了解太阳辐射的特点，提高读图析图的能力。通过实验、计算和制图培养地理实践力。
3．通过认识太阳对地球的影响，进一步树立事物是普遍联系的观点，通过对化石能源的认识，树立正确的资源观，通过对太阳能的利用，树立可持续发展的观念。
四、设计思路
本教学设计以《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》为依据，以落实立德树人和培养地理学科核心索养为目标，立足于湘教版教材，但不拘泥于教材。课堂设计分为二个部分：自先提供经典电影素材，导人新课，帮助学生理解太阳辐射的概念，让他们利用教材提供的图片自主学习，了解太阳辐射的波长特征，直观且高质量的材料能让学生轻而易举地进人学习主题。第二步，设置内容形式多元化的活动，课前布置实验活动，课堂上从太阳常数的计算迁移到太阳辐射的影响因素，通过实践得出太阳辐射的分布特点，在此基础上理解热量带的划分就变得轻而易举，学习深度螺旋式上升。同时注重培养学生的自主发展能力和沟通合作能力。第三步观察分析活动，利用视频播放实验引发学生思考，让他们从中了解植物光合作用将太阳光热转化为生物能固着。补充关于煤炭形成的小视频，学生从中了解化石能源的形成过程。本教学设计中使用的视频都应小而精且趣味易懂，学生既可以开阔视野，又可以提高地理思维水平，提升解决地理问题的能力。通过分析水循环图可知，水和大气运动的原动力也来源于太阳辐射。最后补充光伏发电的素材，与前面的小实验互相呼应。最后设置小论文写作，引导学生用互联网收集信息、整理资料，研究新能源相关内容，关注生活中的地理，学有用的地理。整堂课侧重对学生地理实践力的培养，知识的获取从实验观察中思考得来。培养学生运用地理核心素养和地理视角在自然和社会的大课堂中发现知识、学会再学习，学习对终身发展有用的地理。
五、教学过程
【探究活动一】
电影《流浪地球》中的经典画面（约1分30秒），描述的是2075年太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”逃离计划。电影中太阳辐射消失了，主人公从地下城逃到地表的时候，发现地表温度极低。
请同学们结合视频说说什么是太阳辐射？对地球有什么影啊？
承接：读教材第18页图1-12太阳辐射能量随波长的分布，找出太阳轴射的三个波长范围，归纳特点。
小结：1．太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量，这被称为太阳辐射。太阳辐射为地球万物生长提供光热能源，对维持地球表面温度起着关键作用，为人类日常生活和生产提供能源。
2．地球大气上界的太阳辐射，99％以上的波长为0.15~4.0微米。大约50％的太阳辐射能量集中在可见光波段（波长为0.4~0.76微米）,7％在紫外光谱区（ O .2微米＜波长＜0.4微米）,43％在红外光谱区（波长＞0.76微米），最大能量在波长0.475微米处。
【设计意图】
从经典电影中选取与高中地理课程内容相关的片段，形象、直观、生动，教师从地理学视角对其进行解读和分析，引导学生思考平时耳熟能详但却有所忽略的内容，让学生在快乐中学习。通过读图培养学生获取地理信息，以及分析与整理地理信息的能力，锻炼学生的理解和表达能力。
【探究活动二，实验与计算】
1．算一算：见教材19页活动第2题。
2．活动：（课前布置，课堂 PPT 演示结果）探究太阳直射与斜射下的温度差异。
材料及工具：干沙土，同样大小的平底小盒子两个，温度计两支。
实践过程：第一步：在阴凉处将等量沙土分别放人两个盒子中。第二步：把温度计插人盒子中，使温度计的玻璃泡没人沙土中，待温度计的示数稳定后，记录沙土的初始温度。第二步：把两个盒子同时移到阳光下，使其分别被阳光直射和斜射。第四步：在阳光下照射30分钟，观测并记录此时沙土的温度。第五步：计算两个盒子中沙土的温度变化分别是多少。
该实验中，太阳直射和斜射的地万，太阳辐射有什么差异？请总结规律。
3．看材料：大气上界水平面太阳辐射的分布
(1）根据表格数据，绘制大气上界太阳辐射量随纬度分布的统计图，据此归纳地球大气上界太阳辐射的分布规律。思考：是不是所有地区都遵循这条规律呢？
(2）地球表面可划分为热带、温带、寒带等不同的天文气候带。议一议，这些气候带与大气上界太阳辐射的分布有无相关性？说出你的理由。
答案：1每小时到达地球表面的太阳辐射能量：＝太阳常数×垂直于太阳光线的大圆面积×1小时=8.24X3.14X6371 X60X101°=6.301×10”焦=1.75X10度
2.规律：太阳光线垂直照射的地方，太阳高度最大，太阳辐射最强。因此当太阳光线垂直照射赤道时，随着纬度的增高，太阳高度变小，太阳辐射的强度逐渐降低。
3.(1)图略。由此可见，地球大气上界太阳辐射量由低纬向高纬递减。但是影响太阳辐射分布的因素还有其他。比如：我国年太阳辐射量最大的地区并没有在海南，而是在青藏高原。
(2）地球上不同的纬度地带，接受的太阳辐射量不同，热带、温带、寒带等不同的天文气候带，初步反映各地获得太阳辐射量的多寡。
方法点拨：本活动注重对学生地理实践力的培养。学生通过实验得出结论。后面的活动中，教师要引导学生理解问题的内在逻辑性：从太阳常数的计算，到太阳辐射量分布的纬度差异、分布规律，再到热量带的划分。
【设计意图】
学生根据数据手绘地球大气上界太阳辐射量分布柱状图，把结论直观化。从实验活动中得出影响太阳辐射分布的因素，知道太阳常数的概念，感悟太阳辐射能量的巨大。本活动中提到了太阳常数概念，对学生之后学习太阳辐射强度等概念，有比照作用，应做简单了解，太阳常数的具体数值不要求记忆。在实验活动和手绘制图中锻炼学生的地理实践力，层层设问让学生的能力得到提升。
承接：地球所接受到的太阳辐射能量，虽然仅为太阳向宇宙空间放射的总辐射能量的二十二亿分之一，但却是地球大气运动的主要能量来源，也是地球光热能的主要来源。
【探究活动三．观察与分析】
课间小实验：用一个凸透镜对着太阳光，另一侧对焦在纸上，观察到阳光经凸透镜折射后在纸上汇聚成一个亮点。思考：远在公元前2世纪，我国就有人用冰磨成凸透镜来取火，你能说出其中的道理吗？
材料一 观看短视频《光合作用制造淀粉》(1分半钟）。在消耗完有机物的情况下，将天竺葵的叶片一半遮光，一半在光下照射4个小时，用酒精洗去叶绿素，清水洗白，然后用碘液处理，发现遮光的部分不变色，未遮光部分变蓝。
材料二 观看动画短視频《煤炭的形成》(1分钟）。视频通过动画模拟出地质史上茂密的森林被掩埋，在无氧的环境下经过漫长的历史演化形成煤岸的过程。
材料三 水循环过程示意。
材料四 近年来，中国光伏企业在非洲大力投资。21世纪以来，随着非洲工业化进程加快，电力短缺严重影响着当地民众的日常生活，乡村广泛使用木炭等传统固体生物燃料作为生活能源。中国企业研发制造的用来烘干鱼、香蕉的太阳能烘干机、太阳能灶等产品在本区广受欢迎。2016年3月，我国在阿尔及利亚沙漠腹地承建的7个光伏电站全部并网发电。
【合作讨论】
(1）实验说明植物的光合作用产生了什么？怎么看待“万物生长靠太阳”这句话呢？
(2）除了煤炭，你觉得还有哪些化石燃料也是来自于太阳辐射？这些能源是和太阳能一样也是取之不尽用之不竭的吗？
(3）请指出水循环的原动力是什么？你知道在水循环中人类广泛利用的能源是什么？
(4）你了解什么是光伏发电吗？推测一下，为什么中国企业开发的太阳能烘干机深受北非乡村居民的欢迎？
方法点拨：教师在教学过程中应注意，小实验结论与材料四之间的关系，让学生认识到光伏发电的本质。光伏发电是人们利用半导体的光生伏特效应，将光能直接转变为电能的一种技术。太阳能烘干机通过太阳能集中转化电能，提供充足能源，烘干速度较快。
小结：太阳辐射经植物的生物化学作用，可以转化成有机物中的生物化学能。煤炭、石油、天然气等化石燃料，是地质时期生物固定以后积累下来的太阳能。太阳辐射是地球大气运动、水循环的主要能源。
【设计意图】
通过这个课堂教学设计，学生既可以开阔视野，感受科学之美，又可以提升地理思维水平，提高解决问题的能力，培养学科素养。教师可以顺势引导学生了解化石能源的不可再生性以及使用化石能源对环境的影响，帮学生树立正确的资源观、环境观。教师在教学中要充分考虑不同学习小组的探究成果，以及进行班级交流的时间和机会，培养学生的自主发展能力和沟通合作能力。通过活动素材，学生可以体会中国在利用太阳能技术方面的优势，援助非洲地区所体现的大国情怀，同时激发自身的自豪感和民族心。【课堂总结】太阳辐射是地球的能量源泉。太阳能、风能、水能、生物能都来自太阳辐射。它影响人类的生活和生产，也对地理环境产生着显著影响。
【板书设计】
1.2太阳对地球的影响
太阳辐射概念
太阳辐射能量的分布
太阳辐射为地球提供①光、热
②化石能源
③日常能源（水能、太阳能）
【设计意图】
随教学过程逐一板书，通过结构式板书总结本节课内容，帮助学生构：知识结构框架。
【课后作业】
对于太阳辐射的利用，有直接利用和间接利用之分。请大家在课后收集相关资料，任选以下一个题目写一篇小论文。
1.论 （地区）大规模发展光伏发电的利弊
2．石油的前世今生
【设计意图】
鼓励学生联系生活，发现和了解太阳辐射对生产生活的影响，培养学生的开放式思维和创新意识，激发他们努力学习，担当建设重任的使命感，结合太阳对地球环境的影响和人们对太阳能的利用，帮助学生形成正确的环境观、资源观。