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《大气受热过程和大气运动（第一课时）》教学设计一、教学内容与课标要求表1课程标准内容要求与解读分析内容要求依据《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》，本课时对应的课标要求为：运用示意图等，说明大气受热过程，并解释相关现象。该要求明确了三个核心要点：一是教学需依托示意图等可视化工具，帮助学生建立直观认知；二是学生需掌握大气受热过程的基本环节与逻辑关系；三是能够运用所学原理，解释现实生活中的相关地理现象，实现知识的迁移应用。课标强调地理核心素养的培养，尤其侧重区域认知、综合思维与地理实践力的提升，要求学生从地理视角分析大气受热过程的能量传递规律，理解大气与太阳、地面之间的相互作用，并用科学语言阐释现象本质。二、设计理念本课时教学设计遵循“以学生为主体、教师为主导、素养为导向”的核心理念，立足地理学科的综合性与实践性特征，构建“情境导入—探究新知—原理应用—总结提升”的教学逻辑链。情境化教学：选取学生熟悉的生活现象（如昼夜温差、温室效应、日出前的寒冷等）作为教学情境，打破抽象知识与现实生活的壁垒，激发学生的学习兴趣与探究欲望。探究式学习：设计阶梯式探究问题，引导学生通过观察示意图、小组讨论、动手绘制过程图等方式，主动建构大气受热过程的知识体系，培养自主探究能力与综合思维。可视化呈现：充分利用教材插图、多媒体动画、板书示意图等资源，将不可见的能量传递过程转化为直观、形象的视觉信息，降低学生的认知难度，强化地理空间思维。素养导向设计：通过原理阐释、现象分析、案例探究等环节，渗透区域认知（不同下垫面受热差异）、综合思维（大气、太阳、地面的相互作用）与地理实践力（观察生活现象、运用原理解释），实现知识传授与素养培养的有机统一。三、教材分析本课时内容选自人教版高中地理必修第一册第二章“地球上的大气”第一节“大气受热过程和大气运动”的第一课时，是本章的核心基础内容。从教材体系来看，必修第一册围绕“地球的圈层结构与物质运动”展开，本章承接第一章“地球的宇宙环境”中太阳辐射对地球的影响，聚焦地球大气圈层的基本运动规律，为后续学习“气压带和风带”“常见天气系统”“气候的形成与变化”等内容奠定理论基础。大气受热过程是大气运动的能量来源与根本动力，理解该过程是掌握大气运动原理、解释天气与气候现象的关键，在整个高中地理知识体系中具有承上启下的重要作用。四、教学目标与教学重难点掌握太阳辐射、地面辐射、大气辐射的本质属性（波长特点），理解大气对太阳辐射的削弱作用（吸收、反射、散射）的主要形式与特点。阐述大气受热过程的三个核心环节：太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面，明确地面是近地面大气主要的直接热源。能够运用大气受热过程原理，解释昼夜温差、温室效应、日出前的寒冷等生活中的地理现象，绘制简易的大气受热过程示意图。（一）教学重点大气受热过程的三个核心环节：太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面。大气对太阳辐射的削弱作用与对地面的保温作用的原理。运用大气受热过程原理解释常见地理现象。（二）教学难点理解“地面是近地面大气主要的直接热源”这一核心结论。区分大气对太阳辐射的削弱作用（针对短波辐射）与大气对地面的保温作用（针对长波辐射）的差异。运用大气受热过程原理，准确解释温室效应、昼夜温差差异等复杂现象。五、教学过程（一）情境导入，激发兴趣（5分钟）教师展示两组图片：第一组：月球表面白天温度可达127℃，夜晚降至183℃，昼夜温差超300℃；第二组：地球表面某地白天最高温32℃，夜晚最低温18℃，昼夜温差14℃。提问引导：“同样是接受太阳辐射，为什么地球和月球的昼夜温差会相差如此之大？”“生活中，我们为什么会感觉日出之前是一天中最冷的时候？”学生自由发言，分享自己的猜想与疑问。教师总结：“这些现象都与地球大气的受热过程密切相关，今天我们就一起来探究‘大气受热过程’的奥秘，解开这些生活中的地理谜题。”（板书课题：大气受热过程）设计意图：通过地球与月球昼夜温差的强烈对比，以及学生熟悉的日出前寒冷现象，创设认知冲突，激发学生的探究欲望，自然引入本节课的核心内容。（二）探究新知，构建体系（25分钟）1.铺垫知识：太阳辐射、地面辐射与大气辐射的波长差异（5分钟）教师讲解：“要理解大气受热过程，首先需要明确三种辐射的本质差异。太阳辐射是短波辐射，波长较短（0.154微米），能量集中在可见光区；地面辐射和大气辐射是长波辐射，波长较长（3120微米），能量集中在红外区。”展示表格，引导学生对比三种辐射的波长与能量特点：提问：“为什么太阳辐射是短波辐射，而地面和大气辐射是长波辐射？”（补充：物体温度越高，辐射波长越短。太阳表面温度约6000K，辐射波长较短；地面和大气温度较低，辐射波长较长。）设计意图：铺垫波长差异的知识，为后续理解大气对不同辐射的作用奠定基础，突破“削弱作用与保温作用的对象差异”这一难点。2.核心探究一：太阳暖地面——大气对太阳辐射的削弱作用（7分钟）教师播放“大气对太阳辐射的削弱作用”动画，提问：“太阳辐射到达地球表面的过程中，会受到大气的哪些影响？”学生观察动画后，小组讨论并总结大气对太阳辐射的削弱作用形式。教师引导学生结合教材插图，逐一分析三种削弱作用：吸收作用：大气中的臭氧吸收太阳辐射中的紫外线，水汽和二氧化碳吸收红外线，对可见光吸收较少（因此可见光能大部分到达地面）。反射作用：云层、尘埃等对太阳辐射的反射，无选择性（如阴天时，云层反射作用强，地面得到的太阳辐射少，气温较低）。散射作用：大气中的空气分子、微小尘埃对太阳辐射的散射，具有选择性（波长较短的蓝、紫光更容易被散射，因此天空呈蓝色）。板书示意图：太阳辐射→大气层（吸收、反射、散射）→地面（吸收太阳辐射升温）提问：“如果没有大气对太阳辐射的削弱作用，地球表面的温度会怎样变化？”（引导学生得出：地表温度会过高，不适宜生命生存）设计意图：通过动画演示与小组讨论，让学生直观感受削弱作用的三种形式，结合实例理解其特点，明确“太阳辐射是地面的直接能量来源”。3.核心探究二：地面暖大气——地面是近地面大气的主要直接热源（7分钟）教师过渡：“地面吸收太阳辐射后会升温，升温后的地面会产生什么辐射？这种辐射对大气有什么影响？”展示“地面辐射与大气辐射示意图”，讲解：“地面升温后向外辐射能量，形成地面辐射（长波辐射）。近地面大气中的水汽、二氧化碳等物质对长波辐射的吸收能力很强，能够大量吸收地面辐射的能量，从而使大气升温。”强调核心结论：“地面是近地面大气主要的直接热源，而不是太阳辐射。”小组讨论：“为什么说地面是近地面大气主要的直接热源？如果没有地面辐射，近地面大气温度会怎样？”教师总结：“太阳辐射主要是短波辐射，大气对其吸收较少；而地面辐射是长波辐射，大气对其吸收较多，因此大气的热量主要来自地面辐射。如果没有地面辐射，近地面大气将难以升温，温度会极低。”板书补充：地面→地面辐射（长波）→大气（吸收升温）设计意图：通过示意图分析与小组讨论，突破“地面是近地面大气主要直接热源”这一教学难点，明确能量传递的关键环节。4.核心探究三：大气还地面——大气对地面的保温作用（6分钟）教师提问：“大气吸收地面辐射升温后，会产生什么辐射？这种辐射对地面有什么影响？”讲解：“大气升温后会向外辐射能量，形成大气辐射（长波辐射）。大气辐射的方向分为两部分：一部分向上射向宇宙空间，另一部分向下射向地面，这部分向下的大气辐射称为大气逆辐射。”强调：“大气逆辐射能够将地面损失的热量部分返还给地面，对地面起到保温作用，就像给地球穿上了一件‘保暖衣’。”展示对比表格：地球与月球的保温条件差异提问：“结合大气保温作用原理，解释为什么月球表面昼夜温差远大于地球？”学生回答后，教师总结：“月球无大气，白天没有大气对太阳辐射的削弱作用，表面温度迅速升高；夜晚没有大气逆辐射的保温作用，表面热量快速散失，因此昼夜温差极大。”板书完善：大气→大气逆辐射→地面（保温）设计意图：通过对比分析地球与月球的差异，帮助学生理解大气逆辐射的保温作用，呼应导入环节的问题，实现知识的前后衔接。（三）原理应用，巩固提升（10分钟）1.案例分析一：解释生活中的现象（5分钟）呈现三个生活案例，学生运用大气受热过程原理分析：案例1：为什么阴天的昼夜温差比晴天小？（提示：阴天时，白天云层反射作用强，削弱太阳辐射，地面升温慢；夜晚云层厚，大气逆辐射强，保温作用好，地面降温慢，因此昼夜温差小。）案例2：为什么日出之前是一天中气温最低的时候？（提示：夜晚地面持续向外辐射热量，大气逆辐射不断返还热量，但地面辐射损失的热量大于大气逆辐射返还的热量，气温持续下降；日出后，太阳辐射开始到达地面，地面升温，气温才逐渐升高，因此日出前气温最低。）案例3：农民为什么在冬季夜晚会在农田里燃烧秸秆？（提示：燃烧秸秆会产生大量烟雾，烟雾中的尘埃和水汽能增强大气逆辐射，提高夜间近地面气温，防止农作物冻伤，即“人造烟幕防霜冻”。）学生分组讨论后，每组派代表发言，教师点评并补充。2.绘制示意图：梳理大气受热过程（5分钟）要求学生在练习本上绘制简易的大气受热过程示意图，标注出太阳辐射、削弱作用、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射等关键环节。选取23名学生的示意图进行展示，教师点评并纠正错误，强化学生对知识体系的掌握。设计意图：通过案例分析与示意图绘制，检验学生对原理的理解与应用能力，实现知识的巩固与迁移，培养地理实践力。（四）课堂小结，拓展延伸（5分钟）1.课堂小结（3分钟）教师引导学生回顾本节课的核心内容，用思维导图的形式板书总结大气受热过程：太阳辐射（短波）→大气层（削弱作用：吸收、反射、散射）→地面（吸收升温）→地面辐射（长波）→大气（吸收升温）→大气逆辐射（保温地面）强调核心要点：一个核心（能量传递）、两个作用（削弱作用、保温作用）、三个环节（太阳暖地面、地面暖大气、大气还地面）。2.拓展延伸（2分钟）提问：“近年来，全球气候变暖问题日益突出，这与大气受热过程有什么关系？我们可以采取哪些措施应对全球变暖？”学生简要发言后，教师总结：“人类活动排放大量温室气体（如二氧化碳），会增强大气对地面辐射的吸收能力，进而增强大气逆辐射，使全球气温升高，即‘温室效应增强’。应对全球变暖，需要减少温室气体排放、增加植被覆盖（吸收二氧化碳）等。”布置作业：基础作业：完成教材“活动”栏目中“分析青藏高原气温低的原因”；拓展作业：观察家乡近一周的天气变化（晴、阴、雨），记录昼夜温差，运用本节课原理分析差异原因，撰写一篇简短的地理观察日记。设计意图：通过思维导图总结，帮助学生构建系统的知识体系；通过全球变暖的拓展探究，培养学生的环境意识与社会责任；作业设计兼顾基础巩固与实践探究，实现课堂教学的延伸。六、教学反思（一）成功之处教学情境创设有效：通过播放“祝融号”“毅力号”火星探测视频，成功吸引了学生的注意力，激发了学生对火星基地建设的探究兴趣，使学生快速进入学习状态，为后续教学活动的顺利开展奠定了良好基础。教学环节设计合理：本节课的教学环节包括导入新课、自主学习、小组合作探究、实践活动、课堂总结与拓展，各环节之间逻辑清晰、过渡自然，符合学生的认知规律。自主学习环节让学生主动获取火星知识，小组合作探究环节深入分析基地建设挑战，实践活动环节实现知识的应用和创新，层层递进，逐步达成教学目标。学生主体地位突出：在教学过程中，充分尊重学生的主体地位，通过自主学习、小组讨论、实践设计等活动，让学生主动参与课堂探究，积极发表自己的观点和想法。教师仅作为引导者和组织者，帮助学生解决问题，激发学生的学习潜能，培养了学生的自主学习能力、合作能力和创新能力。地理核心素养培养到位：本节课围绕火星基地建设这一主题，通过分析火星自然环境、设计基地方案等活动，有效培养了学生的综合思维、地理实践力和人地协调观。例如，在分析火星基地建设挑战时，学生需要从多个维度思考问题，体现了综合思维；
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