人教版地理必修一第二章第一节《大气的组成和垂直分层》教学设计

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人教版地理必修一第二章第一节《大气的组成和垂直分层》教学设计
学习目标
1.知识技能目标
⑴理解低层大气的三大组成（干洁空气、水汽、固体杂质）及各成分的占比与功能。
⑵分析人类活动（如燃烧化石燃料、制冷工业）对大气成分的影响。
⑶理解大气的垂直分层结构
⑷通过气温垂直变化图，识记大气分层（对流层、平流层、高层大气）的范围及特征。
⑸说明各层与人类活动的联系。
⑹结合案例（如臭氧空洞、雾霾），分析大气污染的成因与防治措施，树立环境保护意识。
2.思想方法目标
⑴通过阅读气温垂直分布图、大气成分比例图等，培养从图表中提取地理信息的能力，并建立空间分层概念。
⑵利用模型或示意图解释大气分层的热源差异。
⑶分析大气组成与人类活动的双向影响。
⑷结合区域案例（如青藏高原训练基地、高海拔居民适应缺氧环境），探讨自然环境与人类活动的相互作用
3.素养成长目标（地理核心素养）
⑴区域认知：通过不同纬度对流层厚度的差异（低纬17-18千米、高纬8-9千米），理解地理空间分异规律。
⑵综合思维：整合大气组成、分层特征与人类活动的关系，建立“成分—结构—功能—影响”的系统性认知框架。
⑶人地协调观：认识人类活动对大气环境的负面影响（如氟氯烃破坏臭氧层），强化可持续发展理念，树立全球合作意识。
⑷地理实践力：通过实验（如大气压力模拟）或实地调查（如臭氧污染监测），提升观察、分析与解决实际问题的能力。
二、课标教材
1.课标分析
《普通高中地理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》要求 “运用图表等资料，说明大气的组成和垂直分层，及其与生产和生活的联系”。本节课需引导学生通过图表分析大气组成和垂直分层的特点，理解大气各层与人类活动的关系，培养学生的综合思维和地理实践力。
2.教材分析
本节课是人教版 2019 年版高一地理必修第一册第二章第一节内容，包括大气的组成和垂直分层两部分。大气的组成是基础，通过了解各成分的作用，为后续学习大气受热过程和天气现象奠定基础。垂直分层部分则是重点，通过分析各层的温度、运动状况和密度变化，理解大气的结构和功能。教材内容紧密联系生活实际，如飞机飞行高度、臭氧层保护等，有助于激发学生的学习兴趣。
3.教学重点
⑴大气的主要组成成分及其作用。
⑵大气垂直分层的结构和各层的主要特征。
⑶大气各层与人类活动的关系。
4.教学难点
⑴理解大气垂直分层中温度变化的原因和规律。
⑵分析大气组成变化对地球环境的影响，如二氧化碳浓度升高的原因和后果。
⑶综合运用大气垂直分层知识解释实际现象，如对流层天气现象复杂的原因。
三、学情分析
高一学生已具备一定的科学基础知识，对自然现象有较强的好奇心和探究欲望。但大气的组成和垂直分层属于抽象概念，学生可能难以直观理解。因此，教学中需结合生活实例，如天气变化、飞机飞行等，帮助学生建立感性认识。同时，学生的逻辑思维和综合分析能力尚在发展阶段，需通过小组讨论、实验模拟等活动，引导学生逐步掌握知识和方法。此外，学生对地理图表的解读能力有待提高，需加强训练。
四、教学过程设计
1.情景引入（3 分钟）
教师活动：播放喀拉喀托火山喷发的视频，展示火山灰弥漫天空的景象。
提问：“火山喷发会释放大量气体和杂质，这些物质进入大气后会对大气组成产生什么影响？大气对地球和人类有什么重要作用？”
学生活动：观看视频，思考并回答问题。
设计意图：通过直观的视频引入，激发学生的学习兴趣，引发对大气组成和作用的思考，为新课学习奠定基础。
2.问题导学（5 分钟）
教师活动：展示以下问题：
⑴大气由哪些成分组成？各成分的作用是什么？
⑵大气垂直分层的依据是什么？各层的主要特征是什么？
⑶人类活动对大气组成和垂直分层有什么影响？
要求学生自主阅读教材，初步了解大气的组成和垂直分层的基本内容。
学生活动：阅读教材，思考问题，在教材上标注关键信息。
设计意图：通过问题引导学生自主学习，培养学生的阅读能力和问题意识，明确本节课的学习重点。
3.新知探究 —— 大气的组成（10 分钟）
教师活动：
展示大气组成图表。
详细讲解干洁空气、水汽、杂质的成分和比例，强调氮气、氧气、二氧化碳等主要成分的作用。
结合案例分析，如二氧化碳浓度升高的原因（化石燃料燃烧、毁林）和后果（全球变暖），引导学生理解大气组成变化对地球环境的影响。
学生活动：
观察图表，记录大气组成成分及其比例。
分组讨论二氧化碳浓度升高的原因和应对措施，派代表发言。
设计意图：通过图表和案例分析，帮助学生掌握大气的组成和各成分的作用，培养学生的数据分析和综合思维能力。小组讨论活动促进学生合作交流，提高参与度。
4.新知探究 —— 大气的垂直分层（12 分钟）
教师活动：
展示大气垂直分层示意图。
讲解对流层、平流层和高层大气的划分依据、温度变化规律、大气运动特点以及与人类活动的关系。
结合生活实例，如飞机在平流层飞行的原因、对流层天气现象复杂的原因，帮助学生理解各层的特征。
学生活动：
观察示意图，填写大气垂直分层表格，记录各层的高度范围、温度变化、大气运动和人类活动。
角色扮演：假设自己是一名飞行员，选择在哪个大气层飞行，并说明理由。
设计意图：通过示意图和生活实例，帮助学生直观理解大气垂直分层的结构和特征。角色扮演活动激发学生的学习兴趣，加深对知识的理解和应用。
5.深度学习 —— 大气组成与垂直分层的关系（8 分钟）
教师活动：
提出问题：
⑴大气组成的变化会对垂直分层产生什么影响？
⑵臭氧层破坏对平流层的影响。
展示臭氧层空洞的图片和相关数据。
引导学生分析臭氧层破坏的原因、危害和保护措施。
学生活动：
小组讨论问题，结合所学知识和资料，分析大气组成与垂直分层的相互关系。
撰写短文，提出保护臭氧层的建议。
设计意图：通过问题引导学生深入思考大气组成与垂直分层的关系，培养学生的综合思维和创新能力。短文撰写活动提高学生的书面表达能力和环保意识。
6.当堂训练（5 分钟）
教师活动：完成下列习题：
⑴大气中含量最多的气体是（ ）
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氩气
⑵对流层气温随高度升高而递减的主要原因是（ ）
A. 大气对太阳辐射的吸收作用 B. 大气对地面辐射的吸收作用
C. 大气对太阳辐射的反射作用 D. 大气对地面辐射的反射作用
⑶平流层适合飞机飞行的主要原因是（ ）
A. 气温随高度升高而升高 B. 大气以平流运动为主
C. 水汽和杂质含量少 D. 以上都是
⑷人类活动对大气组成的影响主要表现在（ ）
A. 二氧化碳浓度升高 B. 臭氧含量减少
C. 水汽含量增加 D. 以上都是
⑸简述对流层和平流层的主要特征。
学生活动：独立完成习题，核对答案，讨论疑问。
设计意图：通过当堂训练，及时巩固所学知识，检验学生的学习效果，发现问题并及时解决。
7.纳小结（3 分钟）
教师活动：引导学生回顾本节课的主要内容，总结大气的组成和垂直分层的知识点，强调重点和难点。
学生活动：梳理知识框架，补充笔记，提出疑问。
设计意图：帮助学生梳理知识体系，加深对重点内容的理解和记忆，培养学生的归纳总结能力。
8.拓展提升（4 分钟）
教师活动：布置拓展任务：“调查当地的空气质量状况，分析主要污染物及其来源，提出改善空气质量的建议。”
学生活动：记录任务，课后开展调查。
设计意图：将课堂知识与实际生活相结合，培养学生的地理实践力和社会责任感，提高学生运用知识解决实际问题的能力。
五、教学板书设计
大气的组成和垂直分层
一、大气的组成
1.干洁空气：氮气（78%）、氧气（21%）、二氧化碳、臭氧等。
2.水汽：产生云、雨、雾、雪等天气现象。
3.杂质：成云致雨的必要条件。
二、大气的垂直分层
分层 高度范围 温度变化 大气运动 人类活动
对流层 低纬 17-18 千米，高纬 8-9 千米 随高度升高而递减 对流运动为主 天气现象复杂，人类生活在底部
平流层 对流层顶至 50-55 千米 随高度升高而递增 平流运动为主 适合飞机飞行，臭氧层保护地球
高层大气 平流层顶至 3000 千米高空 先下降后上升 复杂 电离层反射无线电波
六、分层作业设计
1.基础题
⑴填写大气组成表格，列出各成分的比例和作用。
⑵绘制大气垂直分层示意图，标注各层的名称、高度范围和温度变化曲线。
2.拓展题
⑴分析全球变暖对大气垂直分层的影响。
⑵查阅资料，了解臭氧层保护的国际公约和措施，撰写一篇短文。
3.探究题
⑴设计一个实验，模拟大气垂直分层的温度变化。
⑵调查哈密市机场或者巴里坤大河机场，了解飞机起降时经过的大气层及其原因。
七、教学反思
本节课通过情景引入、问题导学、新知探究、深度学习、当堂训练、归纳小结和拓展提升等环节，引导学生逐步掌握大气的组成和垂直分层的知识。在教学过程中，注重结合生活实例和图表分析，激发学生的学习兴趣，培养学生的综合思维和地理实践力。小组讨论和角色扮演活动提高了学生的参与度和合作能力。当堂训练和分层作业设计有助于及时巩固知识，满足不同学生的需求。
然而，在教学过程中，发现部分学生对抽象概念的理解仍有困难，如大气垂直分层中温度变化的原因。今后需加强实验模拟和直观演示，帮助学生建立感性认识。此外，在拓展提升环节，可增加更多的实践活动，如实地考察或数据分析，进一步提高学生的地理实践力。同时，应关注学生的个体差异，提供个性化的学习指导，确保每个学生都能在课堂上有所收获。
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