人教版地理必修一第二章第二节《大气的受热过程》教学设计

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人教版地理必修一第二章第二节《大气的受热过程》教学设计
一、学习目标
1.知识技能目标
⑴掌握大气受热过程的三个核心环节（太阳辐射、地面辐射、大气辐射）及其相互关系。
⑵理解大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）和对地面的保温作用（大气逆辐射）的原理。
⑶能运用示意图和数据，分析大气受热过程对气温时空分布的影响。
2.思想方法目标
⑴通过实验观察与数据分析，培养科学探究能力和逻辑推理能力。
⑵运用 “综合思维” 分析大气受热过程中各要素的相互作用，建立地理要素关联意识。
⑶通过案例分析，学会将抽象原理与实际现象结合，提升知识迁移能力。
3.素养成长目标（核心素养）
⑴综合思维：从 “太阳 - 大气 - 地面” 系统视角分析大气受热过程，理解自然地理环境的整体性。
⑵地理实践力：通过实验设计与观测，验证大气受热原理，提升实践操作能力。
⑶人地协调观：认识大气保温作用对地球生命的意义，理解人类活动对大气环境的影响。
二、课标教材
1.课程标准：
运用示意图等，说明大气受热过程与热力环流原理，并解释相关现象。
2.教材分析：
本课为人教版必修一第二章第二节内容，是自然地理的核心原理之一。大气受热过程是理解气候形成、天气变化的基础，对后续学习大气环流、全球气候变化具有支撑作用。
3.重难点：
⑴重点：大气受热过程的三个环节；大气对地面的保温作用机制。
⑵难点：大气逆辐射的概念与实际应用；大气受热过程的动态分析。
三、学情分析
1.知识基础：
⑴学生已掌握太阳辐射的基本概念和地球圈层结构，但对大气热力过程的理解较为抽象。
⑵缺乏对 “长波辐射”“大气逆辐射” 等专业术语的认知，需通过实例和实验建立直观认识。
2.能力特点：
⑴高一学生具备一定的逻辑思维能力，但对复杂过程的动态分析仍有困难。
⑵对实验探究和生活案例兴趣浓厚，适合通过 “做中学” 加深理解。
3.学习障碍：
⑴混淆 “太阳辐射” 与 “地面辐射” 的能量差异，难以理解大气的直接热源是地面。
⑵对大气保温作用的实际应用（如温室效应、霜冻预防）缺乏迁移能力。
四、教学过程设计（40 分钟）
1. 情景引入（5 分钟）
教师活动：
展示《台海使槎录》中关于台湾气候的记载：“台地多风，夏秋之间，飓风时作，然冬月则少。” 结合台湾地理位置，提问：“为何台湾夏秋多飓风，冬季风力较弱？”
学生活动：
阅读材料，结合初中地理知识，推测气候差异与大气运动的关系。
设计意图：
以历史文献切入，激发学生兴趣，引导从 “大气运动” 角度思考问题，为后续学习铺垫。
2. 问题导学（8 分钟）
教师活动：
提出问题链：
① 太阳辐射到达地面的过程中会发生什么变化？
② 大气的热量主要来自哪里？
③ 为何月球表面昼夜温差达 300℃，而地球仅 30℃左右？
展示 “大气受热过程示意图”。
引导学生观察并尝试回答。
学生活动：
分组讨论，结合示意图和已有知识，初步分析大气受热的基本环节。
设计意图：
通过问题驱动，明确学习目标，培养学生发现问题、分析问题的能力。
3. 新知探究（一）：大气对太阳辐射的削弱作用（10 分钟）
教师活动：
播放动画演示 “大气对太阳辐射的吸收、反射、散射” 过程，结合表格讲解各作用的特点和实例。
（2）引导学生分析案例：“为何夏季多云的白天气温较低？”
学生活动：
观察动画，填写表格，结合案例分析削弱作用对气温的影响。
作用类型 参与成分 选择性 实例
吸收 臭氧、水汽、CO 有 臭氧层吸收紫外线
反射 云层、尘埃 无 多云天气气温较低
散射 空气分子、微小尘埃 有 晴朗天空呈蓝色
设计意图：
利用动画和表格直观呈现抽象过程，帮助学生建立知识框架，通过案例巩固理解。
4. 深度学习（一）：实验探究大气受热过程（12 分钟）
教师活动：
组织学生分组完成两个实验：
实验 1：测量不同高度气温变化
材料：三支温度计、三脚架
步骤：将温度计分别置于距地面 0.5 米、1 米、1.5 米处，记录 15 分钟内的温度变化。
实验 2：对比水与沙子的升温差异
材料：两个烧杯（分别装水和沙子）、温度计、台灯
步骤：用台灯照射烧杯 10 分钟，每隔 2 分钟记录温度。
引导学生分析实验数据，思考：
① 近地面大气的直接热源是什么？
② 为何水的升温速度慢于沙子？
学生活动：
分组实验，记录数据，讨论并回答问题。
设计意图：
通过实验操作与数据分析，直观验证 “地面是近地面大气主要热源” 的结论，培养科学探究能力。
5. 新知探究（二）：大气对地面的保温作用（8 分钟）
教师活动：
（1）结合实验 2 结果，讲解 “地面辐射” 与 “大气逆辐射” 的概念，强调大气通过吸收地面长波辐射实现保温。
（2）展示 “大气保温作用示意图”。
重点标注大气逆辐射的方向和作用。
（3）引导学生分析案例：“为何霜冻多出现在晴朗的夜晚？”
学生活动：
观察示意图，结合实验结论，解释大气保温作用的机制。
设计意图：
以实验为基础，逐步推导保温作用原理，突破教学难点。
6. 当堂应用（5 分钟）
教师活动：
展示题目：
① 冬季农民燃烧秸秆预防霜冻，利用的是大气受热过程中的哪个环节？
② 比较晴天与阴天的昼夜温差，解释原因。
③ 温室大棚如何利用大气保温原理？
引导学生结合所学知识分析，鼓励不同观点碰撞。
学生活动：
独立思考后，小组讨论并回答问题。
设计意图：
通过典型例题，检验学生对原理的理解和应用能力。
7. 归纳总结（3 分钟）
教师活动：
绘制思维导图，梳理大气受热过程的核心环节（太阳辐射→地面增温→地面辐射→大气增温→大气逆辐射），强调各环节的因果关系。
学生活动：
跟随教师思路，完善笔记，标注重点和难点。
设计意图：
帮助学生构建知识体系，强化记忆。
8. 拓展提升（4 分钟）
教师活动：
结合 2023 年全球气温数据（较 20 世纪平均高 1.19℃），提问：“大气受热过程如何解释全球变暖？人类应采取哪些措施？”
展示 “温室效应示意图”。
引导学生分析 CO 浓度升高对大气逆辐射的影响。
学生活动：
联系所学知识，讨论全球变暖的成因与对策，形成人地协调观。
设计意图：
结合热点问题，培养学生综合分析能力和社会责任感。
五、教学板书设计
大气的受热过程
一、大气受热过程：太阳辐射（短波）→地面吸收→地面辐射（长波）→大气吸收→大气辐射（长波）
二、大气逆辐射：补偿地面热量损失，保温作用
三、大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射、散射
四、保温作用原理：地面是近地面大气的直接热源；大气逆辐射的关键作用
六、分层作业设计
1.基础题（必做）：
⑴绘制大气受热过程示意图，标注各环节名称。
⑵解释 “早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜” 的地理原理。
2.提高题（选做）：
⑴比较月球与地球昼夜温差差异，结合大气受热过程说明原因。
⑵设计实验验证 “大气逆辐射的存在”（可参考密封玻璃杯实验）。
3.拓展题（探究）：
⑴查阅资料，分析 CO 浓度变化对大气逆辐射的影响，撰写 200 字短文。
⑵调查本地农业生产中利用大气保温原理的案例（如地膜覆盖、温室大棚），分析其利弊。
七、教学反思
1.成功之处：
⑴实验设计直观有效，学生通过亲身体验深刻理解了大气受热过程的抽象原理。
⑵结合《台海使槎录》和全球变暖案例，增强了教学的趣味性和现实意义，激发了学生的探究欲望。
2.不足之处：
⑴实验时间控制不够精准，导致部分学生未能充分完成数据分析。
⑵对大气逆辐射实际应用的拓展讨论时间较短，部分学生未能完全掌握迁移方法。
3.改进措施：
⑴优化实验步骤，提前发放实验报告模板，提高学生操作效率。
⑵增加 “大气逆辐射在生活中的应用” 专题讨论，结合更多案例巩固知识。
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