地理教学设计——以“大气受热过程”为例

地理教学设计——以“大气受热过程”为例

徐晓琪

（吉林师范大学·吉林四平·136000）

摘要:教学设计是教学过程中至关重要的一环，本文以“大气受热过程”为例进行教学设计，授课内容包括大气的垂直分层、大气受热过程以及逆温等知识点，在对教学过程评价和反思的基础上，以学生自主探究学习为主突出此教学设计的优点。

关键词：大气受热过程；教学设计；自主探究学习

一、教学目标

1.知识与技能

根据图示初步了解大气受热过程，了解地面热量的直接热源和根本热源的区别，并比较青藏高原和成都平原太阳辐射的区别，并理解大气保温作用的意义。

2.过程与方法

通过图示向学生展示大气受热的过程，激发学生的学习兴趣，并向学生举例生活中的事例解释说明大气受热的过程，引导学生思考生活中还有哪些实例可以说明这一知识点。

3.情感态度价值观

通过这节课的学习，向学生说明地球温室效应等灾害，激发学生的环保意识，使学生了解命运共同体的概念。

二、教学重点、难点

1.重点：大气的受热过程以及大气的保温作用

2.难点：地面辐射是近地面的主要来源，而不是太阳辐射。

三、教材分析

根据课表要求，教材以大版面图2.1“大气受热过程“，并且辅以相关文字说明解释大气受热过程，从而引导学生进行学习。

教材中清晰展示了太阳辐射、地面辐射以及大气辐射的过程，其中大气辐射带来的保温作用尤其重要，在生活中有多处实例能体现大气辐射。

四、教学过程 

1.导入新课

向学生展示图片。图1为某雪山山顶积雪面积和山坡积雪面积不同。图2为农民在田间覆盖地膜来育苗。分别向学生提问图一积雪面积不同的原因以及覆盖地膜的原因。通过探究积雪面积的不同和覆盖地膜的原因，引出热力作用。和生活实际相联系的导入新课方式能激发学生的学习兴趣，也能更直白的表达相关知识点。

图1               图2

2.教学过程

大气的受热过程，包括大气最太阳辐射的削弱作用、大气的保温作用。为了让学生更好的理解，先进行了相关的铺垫，如波长、太阳辐射、红外线、紫外线、可见光等等，可以以表格的形式呈现。

表1

数据分析

表2

地理实验：探究近地面的直接热源

在晴天的中午用三支温度计分别测量地面不同高度的温度，一小时后再测量一次观察温度的变化，发现随着海拔的升高气温上升逐渐变慢，并且向学生提问近地面的直接热源是什么。

探究问题1：地球上的根本热源是太阳，那为什么一般情况下海拔越高气温越低？

因为近地面的直接热源是地面辐射，所以我们可以得出结论，通常情况下离地面越远温度越低，前提是在平流层中。

授课过程:通过图表的形式向学生讲授大气的分层，区分平流层、对流层、高层大气的特点和范围。

表3

图3

向学生展示“大气受热过程示意图”，分别讲授太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的作用。其重点知识点为地面辐射是近地面的直接热源，太阳辐射为根本热源以及大气逆辐射的保温作用。按照“太阳暖大地”“大地暖大气”、“大气还大地”的流程讲授。

探究问题2:根据此图表向学生提出问题，一天中最热和最冷的时间分别是什么时候?

一天中正午的太阳高度角最大，但是最热的时间不是正午，而应该是午后2:00左右，因为大气受热过程需要一定时间。一天中最冷的时间也不是半夜，而应该是日出前后。可以让学生课后通过温度表的变化让学生得出结论。

图4

探究问题3：学习完大气的分层和大气受热过程，我们发现对流层中海拔越高气温越高，这种现象称为什么现象?

图5

一般情况下，大气温度随着高度增加而下降，可是在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，气象学上称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为“逆温层”。高中学习中常见的逆温有以下几种：

逆温一般按照成因的不同分类，如下：

辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜空，由于地面有效辐射很强，近地面层气温迅速下降，而高处大气层降温较少，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温黎明前最强，日出后自下而上消失。辐射逆温的厚度可达几十米至几百米。在极地可达数千米厚。

平流逆温：暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。多出现在秋冬季或春季，在一天中的任何时候都可能出现。冬季海洋上来的气团流到冷的下垫面上，或秋季空气由低纬度流到高纬度时，都有可能产生平流逆温。

地形逆温：它主要由地形造成，主要在盆地和谷地中。由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现气温的倒置现象。

下沉逆温：在高压控制区，高空存在着大规模的下沉气流，由于气流下沉的绝热增温作用，致使下沉运动的终止高度出现逆温。这种逆温多见于副热带反气旋区。它的特点是范围大，不接地而出现在某一高度上。这种逆温因为有时像盖子一样阻止了向上的湍流扩散，如果延续时间较长，对污染物的扩散会造成很不利的影响。

湍流逆温：由于低层的湍流混合而形成的逆温，叫做湍流逆温。当气层的气温直减率小于干绝热直减率时，经湍流混合后，气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率。因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温度。空气上升到混合层顶部时，它的温度比周围的气温低，混合的结果，使上层气温降低；空气下沉时，情况相反，致使下层气温升高。这样就在湍流减弱层，出现逆温。

积极影响:

①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。

②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。

③可应用于谷物种植，提高产量及质量。

消极影响:

大气污染、雾霾。

五、教学评价

本节课的教学设计以学生自主探究为主，把地理实验以及生活实例嵌入到课堂中去，激发学生的学习这节课兴趣以及对地理的兴趣。学生通过自主探究锻炼学生的自主学习能力，符合新课改环境下对学生的要求。

六、教学反思

此教学设计的优点在于思路清晰，占用课时量较少，教师表述清晰易懂。缺点在于忽视复杂情境，全球气候变暖这一现象和本节课的关系非常密切，全球气候变暖在地理学习中是非常重要的内容，在本节课的渗透是非常有必要的。

参考文献

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[6]袁孝亭，王向东.中学地理素养教育[M].北京：高等教育出版社，2005.