大氣運動規律教學設計

在地球上的不同地區上空的大氣有着不同的運動規律,它們有的稱為季風帶,有的稱為大氣環流,它們按照不同的時間和形式影響着大氣的表現。以下是大氣運動規律教學設計，歡迎閲讀。

　　【 教學目標 】：

知識與技能目標

1. 運用圖表説明大氣的受熱過程。

2. 通過實驗説明熱力環流的形成原理，能夠用原理解釋自然界中的熱力環流。

3. 運用圖示解釋風的形成，學會分析水平氣壓梯度力、地轉偏向力和摩擦力對風向和風力的具體影響。

4. 能夠在等壓線圖上確定水平氣壓梯度力的大小。

過程與方法目標

通過知識整合、梳理，學會分析地理事物因果關係，建構知識體系的方法， 通過具體的活動觀察分析生活中的地理現象，在活動中感悟知識。

情感態度與價值觀目標

在活動中體驗成功的喜悦，在解決學習的困難中培養堅強的恆心和學習毅力 。

　　【教材內容及分析】：

課程標準對學習本節內容的要求是“運用圖表説明大氣受熱過程。”

本標準旨在認識導致大氣運動的基本原理，為後面學習大氣環流、天氣系統以及全球氣候變化打下理論基礎。因此，本節內容是本單元學習的基礎。選用了三個有着緊密邏輯聯繫的內容，大氣的受熱過程影響大氣的熱狀況，大氣的熱狀況(冷熱不均)是熱力環流形成的根本原因，熱力環流是大氣運動的最簡單形式，包括垂直運動和水平運動。第一部分“大氣受熱過程”主要包括以下幾個要點：①太陽輻射能是地球大氣最重要的能量來源; ② 太陽輻射穿過大氣層的過程;③ 地面吸收太陽輻射而使地面增温，又以長波輻的形式把熱量傳遞給大氣; ④ 地面是近地面大氣主要的直接熱源;⑤ 大氣受熱過程的重要性。核心結論“地面是近地面大氣主要的、直接的熱源”，“活動”説明大氣對地面的保温作用，利用大氣保温和削弱原理解釋自然現象。第二部分“熱力環流”主要包括以下幾個要點： ① 引起大氣運動的根本原因; ② 熱力環流形成的過程;③ 熱力環流是一種常見的自然現象。“活動”通過實驗，形成熱力環流過程的感性認識。“活動 2”是利用原理，分析自然現象。第三部分 “大氣的水平運動”主要包括以下幾方面內容：① 水平氣壓梯度力是形成風的直接原因;② 高空大氣中的風向特點與受力分析;③ 近地面大氣中的`風向特點與受力分析。“活動”是風形成的具體知識應用。

　　【教學過程和教學策略】：

[ 引入 ] 我們打開窗户，有時會感受到一陣陣風吹來，風是大氣的水平運動，那麼，大氣運動是怎樣發生和進行的?大氣水平運動有什麼規律?今天我們就來探討相關的問題。

[ 板書 ] 一、大氣的受熱過程

　　一、自主梳理知識 建構知識體系

[ 學生活動 ]

1. 自主學習：根據提出的問題自學：地球大氣最重要的能量來源是什麼?太陽輻射穿過大氣層要受到大氣什麼樣的影響?地面增温後又以什麼形式把熱量傳遞給大氣?從大氣的受熱過程分析你能夠得出什麼結論?大氣受熱過程有什麼重要性?

2. 整合、梳理知識：學生自己完成大氣受熱過程先後順序的梳理，要求能夠對照圖説明大氣受熱過程;用知識框圖形式示意大氣受熱過程。

(對知識重新整合與梳理的過程，是培養學生創造能力的過程)

3. 成果交流與展示：學生上講台指圖説明大氣受熱過程。實物投影展示知識框示意圖

[ 教師指導 ]

1. 説明大氣對太陽輻射的削弱作用主要有吸收和反射。

2. 説明太陽輻射被稱為短波輻射，地面輻射被稱為長波輻射。

3. 讀太陽輻射各種波長範圍圖，分析：

( 1 )太陽輻射的主要電磁波可見光，紫外線，紅外線等

( 2 )太陽能量主要集中在可見光區，佔太陽輻射總能量的50 % ，大氣直接吸收太陽輻射的能量較少。

4. 強調 “ 地面是近地面大氣主要的、直接的熱源 ”

(掃除知識障礙，複習舊知，鞏固新知，強調重點結論)

[ 學生活動 ]完成 P30 活動題(學生自主完成)

[ 參考答案 ]

( 1 )大氣逆輻射把熱量還給地面，對地面起了極為重要的保温作用。

( 2 )月球上沒有大氣，白天太陽輻射全部到達月面，使月面温度迅速升高。夜晚，月球表面輻射強烈，沒有大氣對月面的保温作用，熱量散失很快，温度迅速下降;地球上有大氣，白天一部分太陽輻射在穿過大氣層時被大氣反射和吸收，到達地面的太陽輻射減少，地面温度不致上升太高。夜間大部分地面輻射被近地面大氣吸收，使地面放出的熱量絕大部分保留在大氣中，散失到宇宙空間的熱量很少。更重要的是大氣在增温的同時，又以大氣逆輻射的方式，把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射熱量的損失，使地表夜間的降温速度減慢。正是由於大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保温作用，使得地表温度變化比較緩和。所以月面温度晝夜變化比地球劇烈得多。

　　二、實驗活動 實現感性知識上升到理性知識

先進行“活動”，讓學生採用小組合作方式做實驗。

(教師做好實驗用品的準備。實驗的材料儘可能考慮容易獲取，如冰塊可以用雪糕代替等，實驗步驟儘可能具有操作性。教師應該預先進行試驗，以確保實驗成功。)

概括實驗可以得出什麼結論。

(通過實驗，形成熱力環流過程的感性認識，強調發現學習。)

師：這種現象會不會發生在自然界中呢?在自然界中由於地面冷熱不均而形成的空氣環流，稱為熱力環流。 [板書 ]二、熱力環流

1. 引起大氣運動的根本原因

[ 板圖 ] 引導分析熱力環流的形成過程。

(1)A 、 B 、 C 三地受熱均勻時，等壓面與地面平行，高度越高，氣壓越低，空氣沒有上升和下降的運動。

(2)A 受熱， B 、 C 冷卻，空氣出現上升和下降運動，使得空氣密度變化，引起同一水平面氣壓高低差異。等壓面發生彎曲變形。

(3)同一水平面氣壓高低差異，引起大氣的水平運動(上空和近地面都是從高氣壓流向低氣壓)，構成熱力環流。

[ 板書 ] 2. 熱力環流形成的過程

[ 學生梳理知識 ] 引導學生用知識框圖形式示意熱力環流形成的過程。

[ 成果展示 ]

太陽輻射地區不均 ——> 地區間冷熱不均 ——> 空氣上升或下沉 ——> 同一水平面氣壓差異 ——> 空氣水平運動(風)(構成了熱力環流)

(由感性認識上升到理性認識)

師：熱力環流是大氣運動最簡單的形式，是一種常見的自然現象。陸地與海洋之間，城市與郊區之間都可能形成熱力環流。下面我們來完成陸地與海洋之間熱力環流。

[ 學生活動 ] 由學生根據教材 P33 內容，自主解決。

[ 參考答案 ]

( 1 )白天陸地氣温比海洋高，因此陸地上為低氣壓，海洋上為高氣壓。夜間情況相反。圖 2.4A ：陸 —— 低，海 —— 高;圖 2.4B ：陸 —— 高，海 —— 低

( 2 )風從高氣壓吹向低氣壓。一日之內，白天風從海洋吹向陸地(海風);夜晚風從陸地吹向海洋(陸風)。

( 3 )(略)

( 4 )白天海風比較涼爽濕潤，對濱海地區能夠起到降温的作用;夜晚陸風比較温熱乾燥，對濱海地區能夠起到增温的作用。海陸風共同作用的結果是使濱海地區的氣温日較差較小。

(用生活中可見的地理現象進一步理解、驗證理性知識，培養知識遷移的能力。)

　　三、畫圖析圖,整合遷移和發現知識

[ 板書 ] 三、大氣的水平運動

師：熱力環流中包括空氣水平運動和垂直運動。空氣的水平運動就是風。從前面所瞭解的熱力環流形成的過程來看，形成風的直接原因是什麼呢?

[ 學生活動 ] 在板圖上解釋水平氣壓梯度、畫出水平氣壓梯度力的方向。

師：水平氣壓梯度力是形成風的直接原因。注意水平氣壓梯度力的“水平” 兩字，氣壓的高低是在同一水平面上進行比較的。風是水平運動，地球又在自轉運動，你又聯想到什麼呢?(地轉偏向力)

[ 學生活動 ] 引導學生在板圖中分析大氣運動受力與風向的關係。

1. 高空大氣中的風向，是氣壓梯度力和地轉偏向力共同作用的結果，風向與等壓線平行。

2. 近地面大氣中的風向，是氣壓梯度力、地轉偏向力與摩擦力共同作用的結果，風向與等壓線之間成一夾角 (針對不同的主題，採用不同的教學方式，傳統的板圖能夠分析風的動態形成過程，依然是有效的。同時分析中要注意與物理學科力學知識的整合和遷移 )

[ 學生活動 ] 完成 P35 活動題。

[ 教師指導 ]

第( 1 )題引導學生歸納出同一圖中等壓線密集 — 氣壓梯度大，風力大;等壓線稀疏 — 氣壓梯度小，風力小。

( 2 )(實物)投影學生畫出的風向。針對學生出現的錯誤，進行指導和糾正，並説明風向的定義。(指導學生將學習的方法和策略，遷移到新的情境中運用，同時使學生在使用中有新的發現)

【 評析 】：

新課程倡導的教學要求，改變原有的單一、被動的學習方式，建立和形成旨在充分調動、發揮學生主體性的多樣化的學習方式，發揮學生在教師指導下主動地、富有個性地學習。本教學設計中注意了這一要求，開發設計了一系列的活動，通過學生的自主梳理知識，學生的實驗活動、學生的畫圖析圖，讓學生動手、動腦、動口，讓學生探究和發現，使學生在活動中得到感性認識和體驗，並上升到理性認識，最終學會知識遷移和延伸。教學設計使學生成為活動的主角，充分調動學生自主參與、樂於探究，勤於動手的積極性，教師引導學生自主學習、在實踐中學習，在探究中學習，建立起民主平等、共同發展的師生關係，是符合新課標的要求的。本設計還強調了體驗性學習，強調了身體性參與，重視直接經驗，是學生在學習中情感體驗。

資料寶庫 城市熱島環流

由於城市中工廠、家庭和機動車輛的熱量排放，以及城市建築物高而密集的原因，使城市和附近的地區相比，氣温偏高， 城市好象一個温暖的島嶼，在氣象上稱之為 “ 城市熱島 ” 。 據觀測，城市“熱島效應”一般可使市區的年平均温度比郊區高 0.5 -1.0 ℃ 。 如北京為 9 ℃ ( 1966 年 2 月 22 日 ) ，上海為 6.8 ℃ ( 1979 年 11 月 13 日 ) 。當大氣環流微弱時，城市熱島的存在，引起空氣在城市上升，在郊區下沉，在城市與郊區之間形成了小型的熱力環流，成為城市熱島環流。

城市熱島效應會產生許多危害： ① 城市熱島效應會加重空氣污染。由於城市 “ 熱島 ” 與周圍郊區存在高低温差，市區的熱空氣往上升，郊區的冷空氣吹向市區，以填補熱空氣上升後形成的空缺，而上升後的熱空氣受到高層建築的阻擋，很難吹向郊區，這樣，在城市和郊區之間的風向總是由郊區吹向城市的，因此，城市上空的污染物難以通過正常的空氣流動擴 散出去，使城市終日籠罩在一個大 “ 塵罩 ” 下，空氣污染就更加嚴重了。 ② 城市上空的冷熱 氣團相遇後，可能往上直衝 2000 多米，使來往的飛機上下顛簸，搖搖欲墜。這種氣團還是產生龍捲風的温牀。 ③ 郊區的水汽在夜間通過冷卻後，降落在地面上，便形成了露珠。而市區的水汽則和煙塵結合，凝結成霧，籠罩在城市上空，若遇陽光明媚的日子，極易產生化學煙霧。

城市綠化、水面和城市風是削減城市熱島效應的有效因素。通過增加城市綠地，改善城市下墊面的熱特性，是消減城市熱島效應有效和切實可行的途徑。加強城市綠化，提高城市綠化的總體水平，是削減城市熱島效應的關鍵措施。

綠洲氣候——冷島效應

觀測結果表明，綠洲農田上不同高度層的氣温，晝夜均比附近的戈壁顯著要低，最高氣温甚至可低 30 ℃ 左右，蒸發量約小一半。這説明綠洲在夏季相對於周圍環境 ( 戈壁或沙漠 ) 是一個冷源和濕源，即相對獨立的“冷島”。

產生這種情況的原因，是由於戈壁沙漠較綠洲的比熱小，在陽光照射下地面增温比綠洲快得多，戈壁沙漠上空被加熱的暖空氣，通過局地環流作用輸送到綠洲上空，形成一個上熱下冷的逆温層，使下層冷空氣以保持穩定，於是形成了一個比較涼爽、濕潤的小氣候。這種特殊的氣象效應，稱為綠洲的“冷島效應”。

綠洲上空的這種效應，使湍流發展較弱，抑制了植物的蒸騰和地面的蒸發，非常有利於植物的生長。這對於我國西北乾旱地區的綠洲節約水源、種草種樹和發展農業，是很有利的。