《大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)（第一課時(shí)）》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)內(nèi)容與課標(biāo)要求表1課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求與解讀分析內(nèi)容要求依據(jù)《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》，本課時(shí)對(duì)應(yīng)的課標(biāo)要求為：運(yùn)用示意圖等，說(shuō)明大氣受熱過(guò)程，并解釋相關(guān)現(xiàn)象。該要求明確了三個(gè)核心要點(diǎn)：一是教學(xué)需依托示意圖等可視化工具，幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)知；二是學(xué)生需掌握大氣受熱過(guò)程的基本環(huán)節(jié)與邏輯關(guān)系；三是能夠運(yùn)用所學(xué)原理，解釋現(xiàn)實(shí)生活中的相關(guān)地理現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移應(yīng)用。課標(biāo)強(qiáng)調(diào)地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，尤其側(cè)重區(qū)域認(rèn)知、綜合思維與地理實(shí)踐力的提升，要求學(xué)生從地理視角分析大氣受熱過(guò)程的能量傳遞規(guī)律，理解大氣與太陽(yáng)、地面之間的相互作用，并用科學(xué)語(yǔ)言闡釋現(xiàn)象本質(zhì)。二、設(shè)計(jì)理念本課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)遵循“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)、素養(yǎng)為導(dǎo)向”的核心理念，立足地理學(xué)科的綜合性與實(shí)踐性特征，構(gòu)建“情境導(dǎo)入—探究新知—原理應(yīng)用—總結(jié)提升”的教學(xué)邏輯鏈。情境化教學(xué)：選取學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象（如晝夜溫差、溫室效應(yīng)、日出前的寒冷等）作為教學(xué)情境，打破抽象知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的壁壘，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望。探究式學(xué)習(xí)：設(shè)計(jì)階梯式探究問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察示意圖、小組討論、動(dòng)手繪制過(guò)程圖等方式，主動(dòng)建構(gòu)大氣受熱過(guò)程的知識(shí)體系，培養(yǎng)自主探究能力與綜合思維?？梢暬尸F(xiàn)：充分利用教材插圖、多媒體動(dòng)畫(huà)、板書(shū)示意圖等資源，將不可見(jiàn)的能量傳遞過(guò)程轉(zhuǎn)化為直觀、形象的視覺(jué)信息，降低學(xué)生的認(rèn)知難度，強(qiáng)化地理空間思維。素養(yǎng)導(dǎo)向設(shè)計(jì)：通過(guò)原理闡釋、現(xiàn)象分析、案例探究等環(huán)節(jié)，滲透區(qū)域認(rèn)知（不同下墊面受熱差異）、綜合思維（大氣、太陽(yáng)、地面的相互作用）與地理實(shí)踐力（觀察生活現(xiàn)象、運(yùn)用原理解釋），實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授與素養(yǎng)培養(yǎng)的有機(jī)統(tǒng)一。三、教材分析本課時(shí)內(nèi)容選自人教版高中地理必修第一冊(cè)第二章“地球上的大氣”第一節(jié)“大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)”的第一課時(shí)，是本章的核心基礎(chǔ)內(nèi)容。從教材體系來(lái)看，必修第一冊(cè)圍繞“地球的圈層結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運(yùn)動(dòng)”展開(kāi)，本章承接第一章“地球的宇宙環(huán)境”中太陽(yáng)輻射對(duì)地球的影響，聚焦地球大氣圈層的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為后續(xù)學(xué)習(xí)“氣壓帶和風(fēng)帶”“常見(jiàn)天氣系統(tǒng)”“氣候的形成與變化”等內(nèi)容奠定理論基礎(chǔ)。大氣受熱過(guò)程是大氣運(yùn)動(dòng)的能量來(lái)源與根本動(dòng)力，理解該過(guò)程是掌握大氣運(yùn)動(dòng)原理、解釋天氣與氣候現(xiàn)象的關(guān)鍵，在整個(gè)高中地理知識(shí)體系中具有承上啟下的重要作用。四、教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)掌握太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣輻射的本質(zhì)屬性（波長(zhǎng)特點(diǎn)），理解大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用（吸收、反射、散射）的主要形式與特點(diǎn)。闡述大氣受熱過(guò)程的三個(gè)核心環(huán)節(jié)：太陽(yáng)暖地面、地面暖大氣、大氣還地面，明確地面是近地面大氣主要的直接熱源。能夠運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理，解釋晝夜溫差、溫室效應(yīng)、日出前的寒冷等生活中的地理現(xiàn)象，繪制簡(jiǎn)易的大氣受熱過(guò)程示意圖。（一）教學(xué)重點(diǎn)大氣受熱過(guò)程的三個(gè)核心環(huán)節(jié)：太陽(yáng)暖地面、地面暖大氣、大氣還地面。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用與對(duì)地面的保溫作用的原理。運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理解釋常見(jiàn)地理現(xiàn)象。（二）教學(xué)難點(diǎn)理解“地面是近地面大氣主要的直接熱源”這一核心結(jié)論。區(qū)分大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用（針對(duì)短波輻射）與大氣對(duì)地面的保溫作用（針對(duì)長(zhǎng)波輻射）的差異。運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理，準(zhǔn)確解釋溫室效應(yīng)、晝夜溫差差異等復(fù)雜現(xiàn)象。五、教學(xué)過(guò)程（一）情境導(dǎo)入，激發(fā)興趣（5分鐘）教師展示兩組圖片：第一組：月球表面白天溫度可達(dá)127℃，夜晚降至183℃，晝夜溫差超300℃；第二組：地球表面某地白天最高溫32℃，夜晚最低溫18℃，晝夜溫差14℃。提問(wèn)引導(dǎo)：“同樣是接受太陽(yáng)輻射，為什么地球和月球的晝夜溫差會(huì)相差如此之大？”“生活中，我們?yōu)槭裁磿?huì)感覺(jué)日出之前是一天中最冷的時(shí)候？”學(xué)生自由發(fā)言，分享自己的猜想與疑問(wèn)。教師總結(jié)：“這些現(xiàn)象都與地球大氣的受熱過(guò)程密切相關(guān)，今天我們就一起來(lái)探究‘大氣受熱過(guò)程’的奧秘，解開(kāi)這些生活中的地理謎題?！保ò鍟?shū)課題：大氣受熱過(guò)程）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)地球與月球晝夜溫差的強(qiáng)烈對(duì)比，以及學(xué)生熟悉的日出前寒冷現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，自然引入本節(jié)課的核心內(nèi)容。（二）探究新知，構(gòu)建體系（25分鐘）1.鋪墊知識(shí)：太陽(yáng)輻射、地面輻射與大氣輻射的波長(zhǎng)差異（5分鐘）教師講解：“要理解大氣受熱過(guò)程，首先需要明確三種輻射的本質(zhì)差異。太陽(yáng)輻射是短波輻射，波長(zhǎng)較短（0.154微米），能量集中在可見(jiàn)光區(qū)；地面輻射和大氣輻射是長(zhǎng)波輻射，波長(zhǎng)較長(zhǎng)（3120微米），能量集中在紅外區(qū)?！闭故颈砀?，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比三種輻射的波長(zhǎng)與能量特點(diǎn)：提問(wèn)：“為什么太陽(yáng)輻射是短波輻射，而地面和大氣輻射是長(zhǎng)波輻射？”（補(bǔ)充：物體溫度越高，輻射波長(zhǎng)越短。太陽(yáng)表面溫度約6000K，輻射波長(zhǎng)較短；地面和大氣溫度較低，輻射波長(zhǎng)較長(zhǎng)。）設(shè)計(jì)意圖：鋪墊波長(zhǎng)差異的知識(shí)，為后續(xù)理解大氣對(duì)不同輻射的作用奠定基礎(chǔ)，突破“削弱作用與保溫作用的對(duì)象差異”這一難點(diǎn)。2.核心探究一：太陽(yáng)暖地面——大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用（7分鐘）教師播放“大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用”動(dòng)畫(huà)，提問(wèn)：“太陽(yáng)輻射到達(dá)地球表面的過(guò)程中，會(huì)受到大氣的哪些影響？”學(xué)生觀察動(dòng)畫(huà)后，小組討論并總結(jié)大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用形式。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材插圖，逐一分析三種削弱作用：吸收作用：大氣中的臭氧吸收太陽(yáng)輻射中的紫外線，水汽和二氧化碳吸收紅外線，對(duì)可見(jiàn)光吸收較少（因此可見(jiàn)光能大部分到達(dá)地面）。反射作用：云層、塵埃等對(duì)太陽(yáng)輻射的反射，無(wú)選擇性（如陰天時(shí)，云層反射作用強(qiáng)，地面得到的太陽(yáng)輻射少，氣溫較低）。散射作用：大氣中的空氣分子、微小塵埃對(duì)太陽(yáng)輻射的散射，具有選擇性（波長(zhǎng)較短的藍(lán)、紫光更容易被散射，因此天空呈藍(lán)色）。板書(shū)示意圖：太陽(yáng)輻射→大氣層（吸收、反射、散射）→地面（吸收太陽(yáng)輻射升溫）提問(wèn)：“如果沒(méi)有大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用，地球表面的溫度會(huì)怎樣變化？”（引導(dǎo)學(xué)生得出：地表溫度會(huì)過(guò)高，不適宜生命生存）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示與小組討論，讓學(xué)生直觀感受削弱作用的三種形式，結(jié)合實(shí)例理解其特點(diǎn)，明確“太陽(yáng)輻射是地面的直接能量來(lái)源”。3.核心探究二：地面暖大氣——地面是近地面大氣的主要直接熱源（7分鐘）教師過(guò)渡：“地面吸收太陽(yáng)輻射后會(huì)升溫，升溫后的地面會(huì)產(chǎn)生什么輻射？這種輻射對(duì)大氣有什么影響？”展示“地面輻射與大氣輻射示意圖”，講解：“地面升溫后向外輻射能量，形成地面輻射（長(zhǎng)波輻射）。近地面大氣中的水汽、二氧化碳等物質(zhì)對(duì)長(zhǎng)波輻射的吸收能力很強(qiáng)，能夠大量吸收地面輻射的能量，從而使大氣升溫。”強(qiáng)調(diào)核心結(jié)論：“地面是近地面大氣主要的直接熱源，而不是太陽(yáng)輻射?！毙〗M討論：“為什么說(shuō)地面是近地面大氣主要的直接熱源？如果沒(méi)有地面輻射，近地面大氣溫度會(huì)怎樣？”教師總結(jié)：“太陽(yáng)輻射主要是短波輻射，大氣對(duì)其吸收較少；而地面輻射是長(zhǎng)波輻射，大氣對(duì)其吸收較多，因此大氣的熱量主要來(lái)自地面輻射。如果沒(méi)有地面輻射，近地面大氣將難以升溫，溫度會(huì)極低?！卑鍟?shū)補(bǔ)充：地面→地面輻射（長(zhǎng)波）→大氣（吸收升溫）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)示意圖分析與小組討論，突破“地面是近地面大氣主要直接熱源”這一教學(xué)難點(diǎn)，明確能量傳遞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。4.核心探究三：大氣還地面——大氣對(duì)地面的保溫作用（6分鐘）教師提問(wèn)：“大氣吸收地面輻射升溫后，會(huì)產(chǎn)生什么輻射？這種輻射對(duì)地面有什么影響？”講解：“大氣升溫后會(huì)向外輻射能量，形成大氣輻射（長(zhǎng)波輻射）。大氣輻射的方向分為兩部分：一部分向上射向宇宙空間，另一部分向下射向地面，這部分向下的大氣輻射稱為大氣逆輻射?！睆?qiáng)調(diào)：“大氣逆輻射能夠?qū)⒌孛鎿p失的熱量部分返還給地面，對(duì)地面起到保溫作用，就像給地球穿上了一件‘保暖衣’。”展示對(duì)比表格：地球與月球的保溫條件差異提問(wèn)：“結(jié)合大氣保溫作用原理，解釋為什么月球表面晝夜溫差遠(yuǎn)大于地球？”學(xué)生回答后，教師總結(jié)：“月球無(wú)大氣，白天沒(méi)有大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用，表面溫度迅速升高；夜晚沒(méi)有大氣逆輻射的保溫作用，表面熱量快速散失，因此晝夜溫差極大。”板書(shū)完善：大氣→大氣逆輻射→地面（保溫）設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)比分析地球與月球的差異，幫助學(xué)生理解大氣逆輻射的保溫作用，呼應(yīng)導(dǎo)入環(huán)節(jié)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的前后銜接。（三）原理應(yīng)用，鞏固提升（10分鐘）1.案例分析一：解釋生活中的現(xiàn)象（5分鐘）呈現(xiàn)三個(gè)生活案例，學(xué)生運(yùn)用大氣受熱過(guò)程原理分析：案例1：為什么陰天的晝夜溫差比晴天??？（提示：陰天時(shí)，白天云層反射作用強(qiáng)，削弱太陽(yáng)輻射，地面升溫慢；夜晚云層厚，大氣逆輻射強(qiáng)，保溫作用好，地面降溫慢，因此晝夜溫差小。）案例2：為什么日出之前是一天中氣溫最低的時(shí)候？（提示：夜晚地面持續(xù)向外輻射熱量，大氣逆輻射不斷返還熱量，但地面輻射損失的熱量大于大氣逆輻射返還的熱量，氣溫持續(xù)下降；日出后，太陽(yáng)輻射開(kāi)始到達(dá)地面，地面升溫，氣溫才逐漸升高，因此日出前氣溫最低。）案例3：農(nóng)民為什么在冬季夜晚會(huì)在農(nóng)田里燃燒秸稈？（提示：燃燒秸稈會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，煙霧中的塵埃和水汽能增強(qiáng)大氣逆輻射，提高夜間近地面氣溫，防止農(nóng)作物凍傷，即“人造煙幕防霜凍”。）學(xué)生分組討論后，每組派代表發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)并補(bǔ)充。2.繪制示意圖：梳理大氣受熱過(guò)程（5分鐘）要求學(xué)生在練習(xí)本上繪制簡(jiǎn)易的大氣受熱過(guò)程示意圖，標(biāo)注出太陽(yáng)輻射、削弱作用、地面輻射、大氣輻射、大氣逆輻射等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。選取23名學(xué)生的示意圖進(jìn)行展示，教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的掌握。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)案例分析與示意圖繪制，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)原理的理解與應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的鞏固與遷移，培養(yǎng)地理實(shí)踐力。（四）課堂小結(jié)，拓展延伸（5分鐘）1.課堂小結(jié)（3分鐘）教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的核心內(nèi)容，用思維導(dǎo)圖的形式板書(shū)總結(jié)大氣受熱過(guò)程：太陽(yáng)輻射（短波）→大氣層（削弱作用：吸收、反射、散射）→地面（吸收升溫）→地面輻射（長(zhǎng)波）→大氣（吸收升溫）→大氣逆輻射（保溫地面）強(qiáng)調(diào)核心要點(diǎn)：一個(gè)核心（能量傳遞）、兩個(gè)作用（削弱作用、保溫作用）、三個(gè)環(huán)節(jié)（太陽(yáng)暖地面、地面暖大氣、大氣還地面）。2.拓展延伸（2分鐘）提問(wèn)：“近年來(lái)，全球氣候變暖問(wèn)題日益突出，這與大氣受熱過(guò)程有什么關(guān)系？我們可以采取哪些措施應(yīng)對(duì)全球變暖？”學(xué)生簡(jiǎn)要發(fā)言后，教師總結(jié)：“人類活動(dòng)排放大量溫室氣體（如二氧化碳），會(huì)增強(qiáng)大氣對(duì)地面輻射的吸收能力，進(jìn)而增強(qiáng)大氣逆輻射，使全球氣溫升高，即‘溫室效應(yīng)增強(qiáng)’。應(yīng)對(duì)全球變暖，需要減少溫室氣體排放、增加植被覆蓋（吸收二氧化碳）等?！辈贾米鳂I(yè)：基礎(chǔ)作業(yè)：完成教材“活動(dòng)”欄目中“分析青藏高原氣溫低的原因”；拓展作業(yè)：觀察家鄉(xiāng)近一周的天氣變化（晴、陰、雨），記錄晝夜溫差，運(yùn)用本節(jié)課原理分析差異原因，撰寫(xiě)一篇簡(jiǎn)短的地理觀察日記。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)思維導(dǎo)圖總結(jié)，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系；通過(guò)全球變暖的拓展探究，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識(shí)與社會(huì)責(zé)任；作業(yè)設(shè)計(jì)兼顧基礎(chǔ)鞏固與實(shí)踐探究，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的延伸。六、教學(xué)反思（一）成功之處教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)有效：通過(guò)播放“祝融號(hào)”“毅力號(hào)”火星探測(cè)視頻，成功吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生對(duì)火星基地建設(shè)的探究興趣，使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的順利開(kāi)展奠定了良好基礎(chǔ)。教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)合理：本節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)包括導(dǎo)入新課、自主學(xué)習(xí)、小組合作探究、實(shí)踐活動(dòng)、課堂總結(jié)與拓展，各環(huán)節(jié)之間邏輯清晰、過(guò)渡自然，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)讓學(xué)生主動(dòng)獲取火星知識(shí)，小組合作探究環(huán)節(jié)深入分析基地建設(shè)挑戰(zhàn)，實(shí)踐活動(dòng)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用和創(chuàng)新，層層遞進(jìn)，逐步達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生主體地位突出：在教學(xué)過(guò)程中，充分尊重學(xué)生的主體地位，通過(guò)自主學(xué)習(xí)、小組討論、實(shí)踐設(shè)計(jì)等活動(dòng)，讓學(xué)生主動(dòng)參與課堂探究，積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)和想法。教師僅作為引導(dǎo)者和組織者，幫助學(xué)生解決問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、合作能力和創(chuàng)新能力。地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)到位：本節(jié)課圍繞火星基地建設(shè)這一主題，通過(guò)分析火星自然環(huán)境、設(shè)計(jì)基地方案等活動(dòng)，有效培養(yǎng)了學(xué)生的綜合思維、地理實(shí)踐力和人地協(xié)調(diào)觀。例如，在分析火星基地建設(shè)挑戰(zhàn)時(shí)，學(xué)生需要從多個(gè)維度思考問(wèn)題，體現(xiàn)了綜合思維；