《大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)

《大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析1、教材版本及章節(jié)教材為人教版（2019）必修第一冊(cè)第二章第二節(jié)“大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)”。2、教材內(nèi)容主旨本部分內(nèi)容主要闡述了大氣受熱的過(guò)程以及大氣運(yùn)動(dòng)的相關(guān)原理。這是理解地球氣候系統(tǒng)、天氣現(xiàn)象以及許多地理環(huán)境特征形成的基礎(chǔ)。大氣受熱過(guò)程涉及到太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射等能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，是一個(gè)較為抽象但非常關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)。大氣運(yùn)動(dòng)部分包括熱力環(huán)流、大氣的水平運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容，這些內(nèi)容與日常生活中的風(fēng)、氣溫分布等現(xiàn)象緊密相關(guān)。二、學(xué)情分析1、知識(shí)基礎(chǔ)學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)對(duì)地球的圈層結(jié)構(gòu)有了一定的了解，知道大氣是地球的重要組成部分。但對(duì)于大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)這種較為復(fù)雜的能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，他們?nèi)狈χ庇^的感受和深入的理解。2、學(xué)習(xí)能力高中學(xué)生具備一定的邏輯思維能力和抽象思維能力，但在學(xué)習(xí)本部分內(nèi)容時(shí)，由于其抽象性，可能會(huì)遇到一些困難。他們需要通過(guò)具體的實(shí)例、圖像等多種方式來(lái)輔助理解。3、學(xué)習(xí)興趣大氣現(xiàn)象如風(fēng)雨雷電等是學(xué)生日常生活中常見(jiàn)的，利用這些現(xiàn)象能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。三、教學(xué)目標(biāo)1、知識(shí)與技能目標(biāo)學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述大氣受熱過(guò)程，包括太陽(yáng)輻射、地面輻射和大氣輻射之間的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。理解熱力環(huán)流的形成原理，能夠繪制簡(jiǎn)單的熱力環(huán)流示意圖。掌握大氣的水平運(yùn)動(dòng)（風(fēng)）的形成原因，并且能夠分析不同力作用下風(fēng)向和風(fēng)速的變化。2、過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)、分析圖像等活動(dòng)，提高學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋日常生活中的大氣現(xiàn)象，如海陸風(fēng)、城市熱島效應(yīng)等，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力。3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)讓學(xué)生意識(shí)到大氣環(huán)境與人類(lèi)活動(dòng)的相互關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)地理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生探索自然奧秘的熱情。四、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)大氣受熱過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系。熱力環(huán)流的形成原理和應(yīng)用。大氣水平運(yùn)動(dòng)中氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力對(duì)風(fēng)向和風(fēng)速的影響。2、教學(xué)難點(diǎn)大氣受熱過(guò)程中能量的傳遞和轉(zhuǎn)換機(jī)制，尤其是大氣逆輻射的理解。熱力環(huán)流原理在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流等。地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)風(fēng)向的影響，尤其是在不同半球風(fēng)向的變化。五、教學(xué)方法1、講授法對(duì)于大氣受熱過(guò)程、大氣運(yùn)動(dòng)原理等較為抽象的知識(shí)，通過(guò)教師的詳細(xì)講解，讓學(xué)生有一個(gè)初步的概念和理解。2、直觀演示法利用多媒體資源展示大氣受熱過(guò)程的動(dòng)畫(huà)、熱力環(huán)流的模擬實(shí)驗(yàn)視頻等，讓學(xué)生直觀地看到相關(guān)過(guò)程和現(xiàn)象，增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。3、小組合作學(xué)習(xí)法在分析熱力環(huán)流在實(shí)際生活中的應(yīng)用等問(wèn)題時(shí)，組織學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)。小組內(nèi)成員相互討論、交流，共同解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和自主學(xué)習(xí)能力。4、問(wèn)題探究法提出一些與生活實(shí)際相關(guān)的問(wèn)題，如“為什么城市氣溫比郊區(qū)高？”“為什么白天吹海風(fēng)，晚上吹陸風(fēng)？”等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的思維能力和解決問(wèn)題的能力。六、教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入（5分鐘）1、教師展示一些與大氣現(xiàn)象有關(guān)的圖片，如狂風(fēng)暴雨、藍(lán)天白云等，提問(wèn)學(xué)生：“大家每天都生活在大氣中，這些大氣現(xiàn)象是怎么形成的呢？”2、再展示一些城市熱島效應(yīng)的衛(wèi)星圖片，如城市中心溫度明顯高于郊區(qū)的圖片，引起學(xué)生的好奇心，進(jìn)而引出本節(jié)課的主題——大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)。（二）大氣受熱過(guò)程（15分鐘）1、教師講解太陽(yáng)輻射是地球大氣最重要的能量來(lái)源。簡(jiǎn)單介紹太陽(yáng)輻射的波長(zhǎng)范圍，然后通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)展示太陽(yáng)輻射到達(dá)地球大氣上界后，一部分被大氣反射、散射，一部分被大氣吸收，大部分到達(dá)地面。2、接著講解地面吸收太陽(yáng)輻射后升溫，產(chǎn)生地面輻射。地面輻射是長(zhǎng)波輻射，而大氣對(duì)地面輻射的吸收能力很強(qiáng)。這里可以用一個(gè)比喻，就像地面是一個(gè)“小火爐”，向大氣這個(gè)“大房間”散發(fā)熱量。3、大氣吸收地面輻射后，又會(huì)向外輻射能量，一部分射向宇宙空間，另一部分射向地面，這就是大氣逆輻射。大氣逆輻射對(duì)地面起到了保溫作用。為了讓學(xué)生更好地理解大氣逆輻射的保溫作用，教師可以舉例：在冬天，有云的夜晚比晴朗的夜晚暖和，就是因?yàn)樵圃鰪?qiáng)了大氣逆輻射。4、教師在黑板上畫(huà)出大氣受熱過(guò)程的示意圖，邊畫(huà)邊講解能量的傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程，然后讓學(xué)生自己動(dòng)手畫(huà)一遍，同桌之間互相檢查。（三）熱力環(huán)流（25分鐘）1、實(shí)驗(yàn)演示教師拿出一個(gè)透明的玻璃箱，在箱內(nèi)一側(cè)放置一個(gè)加熱源（如燈泡），另一側(cè)放置一塊冰。過(guò)一會(huì)兒，在箱內(nèi)點(diǎn)燃一些香，讓學(xué)生觀察煙的流動(dòng)方向。引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么煙會(huì)這樣流動(dòng)呢？這就是熱力環(huán)流現(xiàn)象。2、原理講解教師結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象講解熱力環(huán)流的形成原理。由于地面冷熱不均，熱的地方空氣膨脹上升，冷的地方空氣收縮下沉?？諝馍仙牡胤浇孛嫘纬傻蛪海呖招纬筛邏?；空氣下沉的地方近地面形成高壓，高空形成低壓。在水平方向上，空氣由高壓流向低壓，這樣就形成了熱力環(huán)流。教師在黑板上畫(huà)出熱力環(huán)流的示意圖，標(biāo)注出高低壓、冷熱區(qū)域和空氣流動(dòng)方向。3、小組討論提出問(wèn)題：“在我們的生活中有哪些熱力環(huán)流的例子呢？”讓學(xué)生分組討論，如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流等。每個(gè)小組派代表發(fā)言，闡述自己小組討論的結(jié)果。例如，對(duì)于海陸風(fēng)，學(xué)生可能會(huì)說(shuō)：白天陸地升溫快，是熱源，海洋升溫慢，是冷源，所以白天風(fēng)從海洋吹向陸地，形成海風(fēng)；晚上陸地降溫快，是冷源，海洋降溫慢，是熱源，所以晚上風(fēng)從陸地吹向海洋，形成陸風(fēng)。教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充和完善，加深學(xué)生對(duì)熱力環(huán)流原理的理解。（四）大氣的水平運(yùn)動(dòng)——風(fēng)（25分鐘）1、基礎(chǔ)講解教師首先講解風(fēng)是大氣的水平運(yùn)動(dòng)，而大氣水平運(yùn)動(dòng)的直接原因是水平氣壓梯度力。水平氣壓梯度力垂直于等壓線，由高壓指向低壓。假設(shè)沒(méi)有其他力的影響，在水平氣壓梯度力的作用下，風(fēng)會(huì)由高壓直接吹向低壓。教師可以用簡(jiǎn)單的箭頭在等壓線圖上表示出來(lái)。2、引入地轉(zhuǎn)偏向力當(dāng)風(fēng)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，在地球自轉(zhuǎn)的影響下，會(huì)受到地轉(zhuǎn)偏向力的作用。在北半球，地轉(zhuǎn)偏向力向右；在南半球，地轉(zhuǎn)偏向力向左。教師通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)演示在水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力共同作用下風(fēng)向的變化。在高空，風(fēng)向最終與等壓線平行。3、摩擦力的影響教師講解在近地面，風(fēng)還會(huì)受到摩擦力的影響。摩擦力會(huì)使風(fēng)速減小，并且使風(fēng)向與等壓線有一定的夾角。同樣通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示在水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用下近地面風(fēng)向的變化。4、課堂練習(xí)給出一些等壓線圖，讓學(xué)生判斷風(fēng)向和風(fēng)速的大小關(guān)系。例如，在一幅北半球的等壓線圖上，有不同疏密程度的等壓線，讓學(xué)生判斷不同地點(diǎn)的風(fēng)向和風(fēng)速的相對(duì)大小。（五）課堂總結(jié)（10分鐘）1、教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的主要內(nèi)容，包括大氣受熱過(guò)程、熱力環(huán)流和大氣的水平運(yùn)動(dòng)。2、讓學(xué)生自己總結(jié)大氣受熱過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系、熱力環(huán)流的形成原理和大氣水平運(yùn)動(dòng)中風(fēng)向風(fēng)速的影響因素。3、教師對(duì)學(xué)生的總結(jié)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，如大氣逆輻射的保溫作用、熱力環(huán)流在實(shí)際生活中的應(yīng)用、地轉(zhuǎn)偏向力對(duì)風(fēng)向的影響等。（六）課后作業(yè)（5分鐘）1、基礎(chǔ)作業(yè)繪制一幅大氣受熱過(guò)程的示意圖，并標(biāo)注出各個(gè)環(huán)節(jié)的能量轉(zhuǎn)換情況。繪制熱力環(huán)流的示意圖，要求標(biāo)注出高低壓、冷熱區(qū)域、空氣流動(dòng)方向以及在不同區(qū)域可能出現(xiàn)的天氣現(xiàn)象。2、拓展作業(yè)觀察自己所在城市一天中不同時(shí)段的風(fēng)向變化，結(jié)合熱力環(huán)流和大氣水平運(yùn)動(dòng)的知識(shí)進(jìn)行解釋。查閱資料，了解全球變暖對(duì)大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)可能產(chǎn)生的影響，并寫(xiě)一篇300~500字的小短文。七、教學(xué)反思1、在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)多種教學(xué)方法的結(jié)合，如講授法、直觀演示法、小組合作學(xué)習(xí)法和問(wèn)題探究法等，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到了較好的調(diào)動(dòng)，大部分學(xué)生能夠理解和掌握本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)。2、然而，在教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題。例如，對(duì)于大氣受熱過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換的一些細(xì)節(jié)，部分學(xué)生