《大氣受熱過(guò)程和大氣運(yùn)動(dòng)》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《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求“運(yùn)用示意圖等，說(shuō)明大氣受熱過(guò)程與熱力環(huán)流原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象”。本節(jié)內(nèi)容以太陽(yáng)輻射為能量起點(diǎn)，通過(guò)“太陽(yáng)暖大地—大地暖大氣—大氣還大地”的邏輯鏈條，闡釋大氣受熱過(guò)程的核心機(jī)制，并以此為基礎(chǔ)推導(dǎo)熱力環(huán)流原理。教材通過(guò)示意圖、實(shí)驗(yàn)?zāi)M、案例對(duì)比等方式，引導(dǎo)學(xué)生理解大氣受熱過(guò)程的能量傳遞關(guān)系，掌握熱力環(huán)流的形成原理，并運(yùn)用地理原理解釋海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島效應(yīng)等自然現(xiàn)象。本節(jié)內(nèi)容是理解天氣與氣候形成機(jī)制的基礎(chǔ)，為后續(xù)學(xué)習(xí)氣壓帶風(fēng)帶、季風(fēng)環(huán)流等知識(shí)奠定基礎(chǔ)，具有承上啟下的關(guān)鍵作用。二、教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重難點(diǎn)人地協(xié)調(diào)觀：通過(guò)分析大氣受熱過(guò)程對(duì)地球晝夜溫差的影響，理解大氣層對(duì)地球生命的意義，樹(shù)立節(jié)能環(huán)保意識(shí)。例如，對(duì)比地球與月球晝夜溫差差異，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)大氣保溫作用對(duì)生命生存的重要性。綜合思維：結(jié)合太陽(yáng)輻射、地面輻射、大氣逆輻射等要素，分析大氣受熱過(guò)程與熱力環(huán)流的關(guān)聯(lián)性，形成系統(tǒng)認(rèn)知。例如，通過(guò)繪制熱力環(huán)流示意圖，理解氣壓差與氣流運(yùn)動(dòng)的因果關(guān)系。區(qū)域認(rèn)知：對(duì)比不同區(qū)域（如赤道與兩極、陸地與海洋）的大氣受熱差異，理解區(qū)域緯度、海陸位置對(duì)大氣運(yùn)動(dòng)的影響。例如，分析青藏高原晝夜溫差大的原因，結(jié)合其海拔高、空氣稀薄的特點(diǎn)，解釋大氣逆輻射弱的影響。地理實(shí)踐力：通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)（如玻璃箱升溫實(shí)驗(yàn)）、動(dòng)態(tài)模型（如熱力環(huán)流動(dòng)畫(huà)）等實(shí)踐，提升對(duì)大氣受熱與運(yùn)動(dòng)的直觀認(rèn)知。例如，利用玻璃箱實(shí)驗(yàn)觀察不同覆蓋條件下溫度變化，驗(yàn)證大氣逆輻射的保溫作用。重難點(diǎn)重點(diǎn)：大氣受熱過(guò)程的能量傳遞關(guān)系（太陽(yáng)輻射→地面輻射→大氣逆輻射）；熱力環(huán)流的形成原理及等壓面凹凸與氣流運(yùn)動(dòng)的關(guān)聯(lián)性。難點(diǎn)：大氣逆輻射的保溫作用機(jī)制；等壓面空間想象與氣壓差、風(fēng)力大小的判斷。例如，通過(guò)等高線類(lèi)比教學(xué)，幫助學(xué)生理解等壓面“高凸低凹”的規(guī)律。三、教學(xué)過(guò)程（一）情境導(dǎo)入：地球與月球的“溫度密碼”教師展示地球與月球晝夜溫差對(duì)比數(shù)據(jù)（地球晝夜溫差約30℃，月球約300℃），提出問(wèn)題：“為何地球像蓋了一層‘保溫被’？這層‘被子’如何影響風(fēng)的形成？”引導(dǎo)學(xué)生思考大氣層對(duì)地球溫度調(diào)節(jié)的作用，激發(fā)探究興趣。（二）新課講授：大氣受熱過(guò)程的“三步曲”第一步：太陽(yáng)暖大地知識(shí)講解：太陽(yáng)輻射是地球能量的根本來(lái)源，但需穿過(guò)厚厚的大氣層才能到達(dá)地面。大氣對(duì)太陽(yáng)輻射具有削弱作用，包括吸收（臭氧吸收紫外線、水汽和二氧化碳吸收紅外線）、反射（云層和塵埃反射太陽(yáng)光）和散射（空氣分子散射藍(lán)光，使天空呈藍(lán)色）。實(shí)驗(yàn)演示：利用玻璃箱實(shí)驗(yàn)?zāi)M大氣削弱作用。設(shè)置兩組玻璃箱，一組覆蓋透明塑料膜（模擬大氣層），另一組裸露。用強(qiáng)光照射后測(cè)量箱內(nèi)溫度，發(fā)現(xiàn)覆蓋塑料膜的箱內(nèi)溫度較低，說(shuō)明大氣層對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用。案例分析：分析“青藏高原晝夜溫差大”的原因。青藏高原海拔高，空氣稀薄，大氣對(duì)太陽(yáng)輻射的削弱作用弱，白天太陽(yáng)輻射強(qiáng)，地面升溫快；夜晚大氣逆輻射弱，地面熱量散失快，導(dǎo)致晝夜溫差大。第二步：大地暖大氣知識(shí)講解：地面吸收太陽(yáng)輻射后增溫，以長(zhǎng)波輻射的形式向大氣傳遞熱量。近地面大氣中的水汽和二氧化碳主要吸收地面長(zhǎng)波輻射，因此地面是近地面大氣的主要、直接熱源。動(dòng)態(tài)模型：播放熱力環(huán)流動(dòng)畫(huà)，展示地面受熱不均導(dǎo)致空氣垂直運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。例如，夏季陸地升溫快，空氣上升形成低壓區(qū)；海洋升溫慢，空氣下沉形成高壓區(qū)，從而產(chǎn)生海陸風(fēng)。學(xué)生活動(dòng)：繪制海陸風(fēng)示意圖，標(biāo)注高低壓位置和氣流運(yùn)動(dòng)方向。教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤，強(qiáng)化對(duì)氣壓差與氣流運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解。第三步：大氣還大地知識(shí)講解：大氣在增溫的同時(shí)向外輻射能量，其中大部分向下射向地面，稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射將熱量還給地面，補(bǔ)償了地面輻射損失的熱量，對(duì)地面起到保溫作用。案例延伸：分析“溫室大棚”的原理。溫室大棚的塑料薄膜或玻璃允許太陽(yáng)短波輻射進(jìn)入，但阻擋地面長(zhǎng)波輻射散失，從而將熱量保留在棚內(nèi)，提高溫度。類(lèi)似地，秋冬季節(jié)人造煙霧防霜凍也是通過(guò)增強(qiáng)大氣逆輻射實(shí)現(xiàn)的。探究問(wèn)題：若地球失去大氣層，地表自然環(huán)境將發(fā)生哪些變化？引導(dǎo)學(xué)生從溫度、氣壓、風(fēng)、降水等角度思考，培養(yǎng)綜合分析能力。（三）深化探究：熱力環(huán)流的“生活應(yīng)用”城市熱島效應(yīng)案例分析：展示城市與郊區(qū)溫度對(duì)比圖，解釋城市熱島效應(yīng)的形成原因。城市建筑物密集、人口多，人為熱排放多，且綠地和水體少，導(dǎo)致城市氣溫高于郊區(qū)。夜晚，城市近地面空氣上升，郊區(qū)空氣下沉，形成城郊風(fēng)。角色扮演：學(xué)生分組扮演“環(huán)保局”和“企業(yè)代表”，討論化工廠選址問(wèn)題。環(huán)保局需用熱力環(huán)流原理論證選址依據(jù)（避免污染居民區(qū)），企業(yè)代表提出減少污染的工程措施（如增高煙囪）。通過(guò)互評(píng)環(huán)節(jié)，評(píng)選“最佳方案”，強(qiáng)化地理原理的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。山谷風(fēng)與海陸風(fēng)對(duì)比分析：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比山谷風(fēng)與海陸風(fēng)的異同點(diǎn)。兩者均由地面冷熱不均引起，但山谷風(fēng)受地形影響，白天山谷升溫慢、空氣下沉，夜晚山谷降溫慢、空氣上升；海陸風(fēng)受海陸熱力性質(zhì)差異影響，白天陸地升溫快、空氣上升，夜晚陸地降溫快、空氣下沉。實(shí)驗(yàn)?zāi)M：利用長(zhǎng)方體玻璃缸、熱水、冰塊和香煙模擬山谷風(fēng)。將熱水和冰塊分別放在玻璃缸兩端，點(diǎn)燃香煙觀察煙的運(yùn)動(dòng)軌跡，驗(yàn)證山谷風(fēng)的形成原理。（四）能力提升：風(fēng)的“受力分析”水平氣壓梯度力知識(shí)講解：水平氣壓梯度力是形成風(fēng)的直接原因，其方向垂直于等壓線，由高壓指向低壓。等壓線越密集，氣壓差越大，風(fēng)力越強(qiáng)。示意圖繪制：學(xué)生繪制水平氣壓梯度力示意圖，標(biāo)注方向和大小關(guān)系。教師點(diǎn)評(píng)并糾正錯(cuò)誤，強(qiáng)化對(duì)氣壓差與風(fēng)力關(guān)系的理解。地轉(zhuǎn)偏向力與摩擦力知識(shí)講解：地轉(zhuǎn)偏向力使風(fēng)向在北半球向右偏轉(zhuǎn)，在南半球向左偏轉(zhuǎn)；摩擦力使風(fēng)向與等壓線斜交，且摩擦力越大，風(fēng)向與等壓線的夾角越大。案例分析：分析近地面風(fēng)與高空風(fēng)的差異。近地面風(fēng)受水平氣壓梯度力、地轉(zhuǎn)偏向力和摩擦力共同作用，風(fēng)向與等壓線斜交；高空風(fēng)僅受水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力作用，風(fēng)向與等壓線平行。學(xué)生活動(dòng)：繪制近地面風(fēng)與高空風(fēng)受力分析圖，標(biāo)注力的方向和風(fēng)向。教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)規(guī)律，提升空間建模能力。（五）課堂小結(jié)與作業(yè)布置課堂小結(jié)：教師利用思維導(dǎo)圖歸納知識(shí)體系，強(qiáng)調(diào)大氣受熱過(guò)程與熱力環(huán)流的邏輯關(guān)系。學(xué)生補(bǔ)充筆記，提出疑問(wèn)，教師解答并鞏固重點(diǎn)知識(shí)。作業(yè)布置：基礎(chǔ)作業(yè)：繪制大氣受熱過(guò)程示意圖，標(biāo)注能量傳遞方向。探究作業(yè)：觀察家庭空調(diào)安裝位置（高處制冷、低處制熱），用熱力環(huán)流原理解釋其合理性（200字）。拓展作業(yè)：分析“城市通風(fēng)廊道”的設(shè)計(jì)原理，結(jié)合熱力環(huán)流原理提出優(yōu)化建議。教學(xué)反思與評(píng)估成功之處：通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M、動(dòng)態(tài)模型和案例對(duì)比，將抽象過(guò)程具象化，有效突破教學(xué)難點(diǎn)；情境任務(wù)設(shè)計(jì)聯(lián)結(jié)理論與實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力。改進(jìn)方向：部分學(xué)生對(duì)等壓面空間想象困難，可增加等高線類(lèi)比教