1、太陽對地球的影響一、教學目標 （一）知識與技能 1了解太陽能量的來源及其對地球環(huán)境和人們生產(chǎn)、生活的影響。 2了解太陽活動的類型及對地球電離層、磁場和氣候的影響。 （二）過程與方法 1通過有關圖片、影像資料或多媒體課件的演示，了解太陽輻射的基本形式和特點，提高學生觀察、分析問題的能力。 2通過從具體生活、生產(chǎn)實例的討論人手，分析太陽輻射、太陽活動對人類的影響，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。 3通過組織學生模擬太陽黑子、耀斑等活動，提高學生的實踐操作能力。 （三）情感態(tài)度與價值觀 1通過認識日、地、月三者之間的關系，尤其是太陽對地球的影響，樹立事物是普遍聯(lián)系且相互影響的辯證唯物主義觀點。 2激發(fā)學

2、生探究關于太陽輻射、太陽活動的興趣，樹立愛科學、學科學、用科學來分析研究地理問題的信；動和能力3通過觀察圖片、影像資料，給學生以美的感受，培養(yǎng)學生欣賞美、鑒賞美的能力，陶冶學生情操，從熱愛自然美升華到探求科學的美的境界。二、教材分析 本節(jié)教材由兩大部分組成，其一是太陽輻射與地球，其二是太陽活動與地球。作為人類的生存環(huán)境，宇宙中既普通又特殊的天體地球，它與太陽、太陽系存在何種關系，促使地球上萬物生長、環(huán)境演變的動力又是什么，是本節(jié)教材重點要講清楚的內容。 太陽及太陽輻射是宇宙環(huán)境對地球影響的典型事件。太陽對地球的影響是多方面的，從對地理環(huán)境和人類活動的影響來看，主要是太陽輻射對地球的影響和太陽活

3、動對地球的影響兩個方面。關于這兩個方面，在教材分析和講述中應注意以下幾點。第一，關注的重點不是太陽活動及其產(chǎn)生的原因、太陽的內部結構和大氣結構等，這些內容不必詳加分析甚至不涉及。但是，為了說明對地球的影響，需要明確太陽輻射和太陽活動的主要特征和基本規(guī)律。第二，“影響”應從對地理環(huán)境和對人類活動兩方面來談。由于“影響”涉及的范圍太廣，可以就主要影響用舉例的方式說明。第三，要辯證地看待宇宙環(huán)境對地球的影響。從一般意義上說，太陽輻射的影響是有利的，太陽活動的影響是不利的；然而進一步分析，太陽輻射也有不利的影響（如過多的紫外線輻射等），太陽活動也會產(chǎn)生有利的影響（如尚在研究中的太陽活動對氣候等方面的影

4、響）。關于這兩點，教材安排了有關的閱讀材料，要引導學生很好地理解其中的含義。 太陽對地球的重要性是顯而易見的，可以說沒有太陽就沒有地球的一切。人類生存的地理環(huán)境中，有大氣、水、生物等要素，這些要素本身和要素之間是不斷變化的，其根本動力就是太陽輻射。從能量的角度看，自然地理環(huán)境中大多數(shù)運動及其變化，本質上說是太陽輻射如何分配、再分配和轉移的問題。因此，太陽輻射是太陽對地球最大、也是最重要的貢獻。 教材從三個方面介紹有關太陽輻射的知識：其一，什么是太陽輻射；其二，太陽輻射的能量有多大；其三，太陽輻射的范圍。太陽常數(shù)反映的是地球大氣上界面接受太陽輻射能量的情況，同時也體現(xiàn)了太陽輻射總量的多少。我們假

5、設一個球面，它以太陽為中心，以日地平均距離為半徑。在這個球面上，每四平方厘米所得的太陽熱量都是824焦每分鐘，這個球面所得到的太陽熱能總量就是球面積與太陽常數(shù)的乘積，約為232×1028焦。這就是整個太陽每分鐘所輻射的熱能總量。關于太陽能量的來源，教材沒有進行介紹。需要說明的是，太陽產(chǎn)生能量的方法是物質的質量轉變成能量，符合質能轉換定律。在這個過程中，太陽質量的損耗是相當小的，而產(chǎn)生的能量是相當大的。據(jù)有關推算，1克氫聚變成氦，只會造成 0.006 9克的質量損失，而這一點點質量虧損所對應的是 6×1011焦熱量。因此，不必擔心太陽質量會消耗殆盡。 太陽輻射對地球的影響，可

6、以從兩個方面加以說明。第一，太陽輻射對地理環(huán)境形成和變化的影響。太陽輻射對地理環(huán)境的形成和變化，既有直接的作用，又有間接的作用。直接的作用，如巖石受溫度變化的影響而產(chǎn)生風化，是顯而易見的；而間接的作用，比如地球上的大氣、水、生物等地理環(huán)境要素，它們本身的發(fā)展和變化，以及各要素之間的相互聯(lián)系，大部分是在太陽輻射的驅動過程中完成的。在初中教材中已介紹過，太陽輻射的緯度差異，使各地獲得的熱量有所不同。在熱量盈余的地方（如赤道），溫度并沒有越來越高，熱量虧損的地方（如兩極），溫度也沒有越來越低，而是保持相對穩(wěn)定。這說明熱量在盈余區(qū)和虧損區(qū)之間不斷傳輸，其傳輸方式主要是大氣環(huán)流和洋流。大氣環(huán)流和洋流在地

7、理環(huán)境的形成和變化中扮演著極其重要的角色。由于后面章節(jié)要分別講到大氣環(huán)流和洋流，這里只是一般性地提一下，不作詳細解釋。第二，太陽輻射對人們生產(chǎn)和生活的影響。人們對太陽輻射作用最直接的感受，就是它是人們進行生產(chǎn)和生活的主要能源。太陽能源主要包括兩部分，一部分是人們直接獲取的太陽能，一部分是由太陽能轉化的能源。從廣義的概念出發(fā)，可以籠統(tǒng)地認為這些都是太陽能的利用。至于為什么說煤和石油等化石燃料固定了大量的太陽能，可以從煤和石油的成因上稍加說明。煤和石油都是地質歷史時期由生物遺體形成的，而生物的生長需要吸收大量的太陽輻射能。從這個意義上說，煤和石油中固定了大量的太陽輻射能，是地質時期儲存的太陽能。

8、為加深學生對太陽輻射與人類活動的認識，教材設計了實踐活動，來加強太陽輻射通過綠色植物的光合作用對人類生產(chǎn)的影響的認識。 太陽輻射體現(xiàn)了日地關系的一個方面。但是現(xiàn)代科學所研究的日地關系，更多地側重于太陽活動對地球的影響。教材在簡單介紹太陽活動的概念后，重點介紹了兩個方面的內容： 第一，太陽活動的主要類型。太陽活動的類型較多，現(xiàn)在人們認識到的就有黑子、耀斑、日再、太陽風等太陽活動現(xiàn)象。其中黑子是太陽活動的標志，耀斑和太陽風是太陽活動最激烈的顯示，黑子和耀斑出現(xiàn)在太陽大氣層的不同位置。黑子主要出現(xiàn)在太陽的光球層，耀斑、太陽風主要出現(xiàn)在太陽的色球層，太陽風出現(xiàn)在日冕層。 第二，太陽活動對地球的影響。太

9、陽活動對地球的影響表現(xiàn)在許多方面，而且有些影響現(xiàn)在還在研究之中，沒有定論。就是對有定論的影響，要講清楚它們的物理機制，學生的基礎知識不夠，也不是地理課的任務。因此，教材把重點放在說明現(xiàn)象上。太陽活動對地球電離層和地球磁場的影響，現(xiàn)在不論在實際觀測和理論分析上都比較成熟，教材對此作了介紹。太陽活動對地球氣候的影響，至今還沒有整理出比較確切可靠并可以利用的統(tǒng)計規(guī)律，在理論工作上進展也不大。但是太陽黑子與降水的相關性，已經(jīng)得到證實。一是降水量的年際變化與太陽黑子相對數(shù)的年變化有相關性；二是兩者的變化周期大體為正正年。 在太陽活動高峰年，地球上激烈的天氣現(xiàn)象出現(xiàn)的機率就明顯增加；反之，地球上天氣變化則

10、相對平穩(wěn)。 耀斑和太陽風對地球的影響是突發(fā)性的，它們以射電爆發(fā)和高能粒子噴發(fā)的方式放出輻射能，引起地球大氣電離層中強烈的電磁擾動（磁暴）、短波通訊中斷等一連串反應。 太陽風對地球的影響，主要是帶電粒子流在極地上空轟擊高層大氣，使其電離而產(chǎn)生極光等。 本節(jié)教材的知識可歸納為： 本節(jié)教材的重點主要是兩個方面的：一是太陽輻射對地球的影響；二是太陽活動對地球的影響。難點是如何讓學生明白太陽輻射是怎樣影響地球大氣運動和水循環(huán)的，以及太陽活動對地球電離層、磁場的影響。要突出重點，突破難點，建議：在教法上通過有關圖片、影像資料（或多媒體課件），提供給學生較為直觀的知識；從具體生活、生產(chǎn)實例出發(fā)，討論分析太陽

11、輻射、太陽活動對地球的影響；有條件的學校，可組織學生進行觀測實踐，以了解太陽黑子、耀斑的活動。 三、教學設計 本節(jié)教材內容雖然比較簡單，但涉及的地理概念和地理現(xiàn)象重要而比較抽象，語言雖比較簡練，但包含的知識內容較為豐富，需要引導學生認真、仔細閱讀和分析。教學中要十分注重運用現(xiàn)代化的教學手段，充分利用圖片、影像資料、多媒體課件和教材上的有關閱讀材料，把復雜的知識通過學生的直接感觀明了化，引導學生深人理解，逐步總結規(guī)律，從而掌握知識的內涵。在深入淺出地講授知識的同時，充分調動學生的積極性，以利于發(fā)展學生閱讀、分析、空間想像等各方面的能力。 關于太陽輻射與地球的教學，教師要首先理清知識間的相互聯(lián)系：

12、 任何物體都以電磁波的形式向外放射能量。 太陽同樣放射能量，這種能量就是太陽輻射。太陽輻射可分為電磁波輻射和粒子輻射兩種，來自光球的0330對微米的電磁波輻射占總輻射量的97，主要是可見光和少量紅外光、紫外光。粒子輻射又稱太陽風，主要成分是質子、電子和粒子。 太陽輻射的能量巨大，與其內部進行的核聚變反應有關。太陽輻射的總能量可以從太陽常數(shù)加以計算，大約為3845× 1026瓦。地球收到的太陽輻射能量只占22億分之一的份額，大氣層還要反射和吸收掉一半左右，剩下的部分傳到地面，總量相當于全球發(fā)電總功率的10萬倍。 太陽內部的熱核聚變反應的進行，與太陽的組成成分及內部的高溫高壓狀態(tài)有關。

13、由于太陽輻射能量巨大，因而它對地球的影響十分強烈，太陽輻射是地球上能量的源泉。 現(xiàn)代人類活動離不開能源，目前人類利用的主要能源都與太陽輻射能有關。 在此基礎上，通過模擬演示電磁波及其放射，導出太陽輻射的概念，即太陽以電磁波的形式向宇宙空間放射的能量。然后用多媒體手段模擬演示核聚變反應的過程及結果（過程：4個氫原子核聚變?yōu)榛貍€氦原子核；結果：釋放能量，損耗質量），引導學生分析得出太陽輻射之所以能量巨大，是其內部熱核聚變反應的結果。 對于太陽輻射對地球影響的教學，可以通過模擬演示太陽輻射對大氣環(huán)境、水循環(huán)、生物活動的作用，說明太陽輻射是地理環(huán)境形成和變化的主要動力；用錄像或圖片資料演示人類對太陽能

14、的利用等，說明太陽輻射能是人類生產(chǎn)、生活的來源。 太陽輻射與地球部分講授順序可考慮： 關于太陽活動與地球的教學，要以太陽黑子、耀斑與日洱、太陽風為主，結合太陽外部結構圖，重點講述它們主要發(fā)生在太陽大氣層的不同部位，有著不同現(xiàn)象，以及它們分別對地球的影響。對于太陽黑子的活動，要以它的周期性（11年）為切入點，表明地球氣候變化與太陽活動有明顯的相關性，太陽活動的強弱也是以太陽黑子的多少為標志的，從而更好地說明太陽活動對地球的深刻影響。 太陽活動以黑子活動為代表，有大約年的周期，相應地對地球的氣候有明顯的影響。黑子的所謂“周期”只是一種統(tǒng)計規(guī)律的周期，加上多種周期的組合。太陽本身的自轉運動等因素，以

15、黑子活動為表現(xiàn)的太陽活動對地球的影響是非常復雜的。其具體影響機制還不清楚。因此，太陽活動對地球的影響的具體情況，基本上目前是無法預測的，只是影響發(fā)生之后再去進行定性的解釋。 關于黑子活動和地球氣候等的相關關系，在太陽活動的高峰年，一般地說地球的農(nóng)業(yè)總體豐收的情況占多數(shù)，同時也多發(fā)生那些具有新聞價值的事件，但由于新聞宣傳的有意無意的導向作用，往往會造成一種錯覺，似乎是黑子出現(xiàn)多的年份，地球上災害性事件多些。 強烈的耀斑發(fā)出的短波輻射，可以在幾分鐘內到達地球，在電離層中引發(fā)磁暴，對地球的短波信息傳輸系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，甚至威脅一些航天器的飛行安全。太陽風比短波輻射的速度要慢許多，強太陽風到達地球時，有時

16、也會引發(fā)磁暴現(xiàn)象，但是更多的情況是太陽風受到地球磁場的影響，向兩極地區(qū)發(fā)生偏轉，在極地上空引發(fā)極光現(xiàn)象。太陽風強的時候，極地的極光活躍，絢麗多彩。 這部分的教學，可按如下順序進行： 通過本節(jié)的教學，要讓學生建立起太陽與地球相對位置和相互運動的關系，尤其是要讓學生明確，地球上的萬事萬物，離開了太陽就不會存在，太陽是地球上能量的來源。太陽輻射和太陽活動對地球的影響；有利方面是主要的，不利影響是次要的。 對于本節(jié)的教學，建議采用多媒體輔助的教學方法。 首先，教師可播放關于太陽概況、太陽活動的有關影像資料，然后設問： 地球大氣層是風云變幻的，太陽大氣層也不是風平浪靜的，在太陽表面和內部會有哪些活動現(xiàn)象

17、呢？ 你認為促進地球上萬物生長、環(huán)境演變的動力主要是什么？ 然后導入新課： （一）太陽輻射與地球 1太陽輻射概念、來源 教師幫助學生分解太陽輻射的概念，教會學生識記理解概念的方法。 播放多媒體課件“太陽內部的核聚變反應” 太陽通過核聚變，損失一部分質量而放出能量。 教師：任何物體活動都要有能量。綠色植物的生長、大氣運動和洋流的能量主要來自哪里？ 學生思考：太陽輻射。 教師：水和大氣的運動是如何促進全球熱量平衡的呢？ 學生思考：洋流和大氣運動把低緯度的熱量送到高緯度，把高緯度的冷空氣和冷水送到低緯度，從而實現(xiàn)能量的交換。 教師可舉例說明日常生活、生產(chǎn)所用的能源是來自太陽的能量。 比如：煤、石油，

18、家里曬衣服，植物生長，太陽能熱水器，太陽能發(fā)電，還有太陽能汽車等。 2太陽輻射對地球的影響 地理環(huán)境形成和變化的重要因素 人類生產(chǎn)、生活的主要能源 教師：太陽的大氣層可以分為哪幾層？ 學生：可分為光球層、色球層和日冕層。 （指導學生看“太陽外部結構圖”） 地球上許多自然現(xiàn)象，都同太陽息息相關。由于日、地距離的較近，因此，太陽是地球上唯一能看到其表面細節(jié)的恒星。太陽的外部，即太陽大氣，由里向外可分為三層：光球層、色球層和日冕層。光球層是太陽大氣的最低層，平時用肉眼可觀察到的光亮奪目的圓面就是光球層，到達地球的太陽光來自這一層，厚度約 500千米，溫度約 6 000K。色球層是太陽大氣的中層，位于

19、光球層之上，為太陽圓面上玫瑰色的圓，只有在日全食時肉眼可見，厚度約 2 000千米，溫度從底部的 5 000到頂部約幾萬度。日冕層是太陽大氣的最外層，位于色球層之上，其所含質點密度極為稀薄，是太陽大氣和星際空間的過渡地帶，僅在日全食時肉眼可見，厚度約達幾個太陽半徑，溫度約100萬到200萬度。 太陽的大氣層不是一汪死水，有時會產(chǎn)生激烈的變化，這種變化就稱為太陽活動。 （二）太陽活動對地球的影響 1太陽活動的主要類型 太陽活動有哪些主要類型，分別發(fā)生在哪幾層？ 主要類型有黑子、耀斑、日洱、太陽風。黑子發(fā)生在光球層，耀斑和日洱發(fā)生在色球層，太陽風出現(xiàn)于日冕層。 太陽黑子活動的規(guī)律是什么？ 黑子活動以回四年為周期（引導學生看閱讀材料“太陽黑子”）。提