内容正文:
人教版高一年级地理上册教学设计
课题
第一章《宇宙中的地球》
第二节《太阳对地球的影响》
课型
新授课
教学方法
讲授法、自主学习、合作探究
课时
1课时
备课人
教材
人教版2019必修第一册
课标要求
运用资料,描述地球所处的宇宙环境,说明太阳对地球的影响。
教材分析
《太阳对地球的影响》是高中地理人教版必修一第一章第二节内容,重点介绍太阳辐射、太阳活动对地球的影响。太阳辐射是地球能量重要来源,关联大气运动、水循环等知识;太阳活动影响地球磁场、电离层等。本节起承上启下作用,为后续气候、地质学习奠基,利于学生构建系统地理知识体系。
学情分析
高中生对“太阳对地球的影响”已有一定生活感知,如昼夜温差、四季变化等,能理解太阳辐射与日常能量的关联,但对抽象原理(如太阳辐射能量转化、太阳活动机制)缺乏认知。他们逻辑思维逐渐成熟,可通过案例分析推导规律,但空间想象能力存在差异,对“太阳活动(如耀斑)如何干扰地球磁场”等空间关联易混淆。此外,学生易将“太阳辐射”与“太阳活动”概念混淆,需结合实例对比区分,同时需引导其联系生活,理解地理原理的实际意义。
教学目标
1.运用图像、视频等资料,说出太阳辐射对地球的重要意义。
2.举例说明太阳辐射对人类生产、生活的影响。
3.运用示意图和有关资料,描述太阳大气层的结构和主要的太阳活动现象。
4.举例说出太阳活动对地球的影响。
重难点
重点:
太阳辐射和太阳活动对地球的影响。
难点:
太阳辐射纬度分布和生物量关系。
教学过程
教学环节
课堂活动
设计意图
环节一
新课导入
【播放视频】2024年5月特大地磁暴发生时极光现象
【提问】极光的产生与什么有关?在我国多见吗?
以极光这一视觉性强的自然现象激发学生兴趣,快速聚焦课堂。
环节二
新课讲授
1、 太阳辐射对地球的影响
1.概念
【自主学习】什么是太阳辐射能?能量来源于哪里?
学生回答参考:
太阳源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间释放能量,这种现象称为太阳辐射。
能量的来源于太阳内部的核聚变反应。
教师讲解:
太阳是一颗巨大、炽热的气体星球,主要成分是氢和氦,表面温度约为6000K。太阳辐射能只有二十二亿分之一,但是对地球和人类的影响却是不可估量的,并且是全天候、无间断的,以目前聚变的速率来看,太阳正处于稳定的壮年期。
知识拓展—— 太阳辐射的波长及能量
【自主思考】(1)太阳辐射的电磁波有哪几种类型?波长范围是什么?
(2)太阳辐射的能量主要集中在哪种电磁波?
学生回答参考:
(1)紫外区(7﹪):0.15~0.4μm;可见光(50 ﹪):0.4 ~0.76μm;红外区(43 ﹪):0.76 ~4μm
(2)太阳辐射的能量集中在可见光区,为短波辐射。
2.太阳辐射对地球的影响
【自主思考】洗过的衣服为什么有太阳晒就干得快?
绿色植物光合作用合成有机质,其能量来自哪里?
举例说明我们目前使用的能量哪些与太阳辐射有关。
学生回答参考:
蒸发强烈。
太阳能。
太阳能热水器、煤炭。
教师讲解:
(1)太阳辐射直接提供光、热,维持地表温度。
(2)太阳辐射是地球上水、大气运动、生命活动的主要动力。
(3)为人类的生活、生产提供能量:被吸收、转化成热能、电能。太阳能光伏电站利用太阳能电池板方阵将太阳能直接转换为电能。或被捕获并存储,转换成热能、电能等,例如人们大量使用的煤、石油等矿物燃料是地质历史时期生物固定积累的太阳能。
知识拓展——煤、石油形成过程(视频播放)
课堂小结—— 太阳辐射对地球的影响
3.太阳辐射的纬度分布规律及影响因素
【合作探究】
(1) 赤道地区年太阳辐射总量可达到多少?北极地区是多少?赤道地区年太阳辐射总量大约是北极地区的多少倍?
(2) 从赤道到北极,年太阳辐射总量呈怎样的变化趋势?南半球趋势如何?全球大气上界年太阳辐射总量分布呈怎样的规律?
(3) 图1.12为何要强调“大气上界”?
(4) 热带雨林的生物量是亚寒带针叶林的多少倍?
(5) 热带雨林区和亚寒带针叶林区分别对应图1.12中的哪个纬度带?
(6) 热带雨林区和亚寒带针叶林区的气温有何差异?
(7) 生物量与大气上界太阳辐射分布有什么样的关系?
学生回答参考:
(1) 赤道地区年太阳辐射总量可达到13,北极地区,6,赤道地区年太阳辐射总量大约是北极地区的两倍还多。
(2) 从赤道到北极,年太阳辐射总量递减。南半球也是如此。全球大气上界年太阳辐射总量随纬度的增加而减少。
(3) 图1.12强调“大气上界”是为了排除地球大气层对太阳辐射的干扰,从而更纯粹地反映太阳辐射的原始分布规律。
(4) 热带雨林的生物量是亚寒带针叶林的3倍。
(5) 热带雨林区和亚寒带针叶林区分别对应图1.12中的0度和60度纬度带。
(6) 热带雨林区的气温比亚寒带针叶林区的气温高。
(7) 生物量与大气上界太阳辐射呈正相关,热带雨林生物量大于亚寒带针叶林生物量。
教师总结:
低纬度地区太阳辐射量大,雨林植物生长旺盛,生物量大。中高纬度地区太阳辐射量相对较小,植物生长比较缓慢,生物量相对较小。
知识拓展———— 影响太阳辐射的因素
【读图分析】
(1) 西藏拉萨被称为“日光城”,原因是什么?
(2) 四川盆地年太阳辐射总量较低,分析其原因。
(3) 归纳总结影响太阳辐射的因素。
学生回答参考:
(1) 拉萨太阳辐射总量较高。纬度较低,太阳高度大;海拔高,空气稀薄,透明度高,晴天多,日照时间长。
(2) 四川盆地地形,水汽不易散发,空气中含水汽多,多阴雨天气、雾天较多,日照时间短。
(3) 纬度、地形、天气。
教师讲解:
归纳影响太阳辐射的因素
(1) 纬度:纬度低越低,正午太阳高度越大,获得的太阳辐射越多。
一般太阳辐射强度从低纬向高纬递减。
(2) 昼长:白昼越长,日照时间越长,获得的太阳辐射越多。
一般昼长越长,太阳辐射越多。
(3) 地形:地势越高,大气越薄,透明度越高,日照时数越长。
一般地势越高,太阳辐射越强。
(4) 天气:大气削弱作用弱,日照时数长,太阳辐射强。
晴天,太阳辐射强。
过渡:除了太阳辐射太阳也会通过另一种方式影响地球和人类。
2、 太阳活动对地球的影响
1.太阳大气层结构及太阳活动类型
【自主学习】阅读教材,完成表格。
学生回答参考:如上图
教师讲解:
(1) 太阳大气层结构
光球层是太阳大气的最底层。它发出的可见光最强,是用肉眼可以观测到的太阳表面。
色球层位于光球层之外。由于色球层发出的可见光总量不及光球层的千分之一,因此人们平常看不到它,只有在日全食时或者用特殊的望远镜才能看到。
日冤层是太阳大气的最外层,可以延伸到几个太阳半径,甚至更远。它的亮度仅为光球层的百万分之一,只有在日全食时或用特制的日冕仪才能用肉眼看见。
(2) 太阳活动
【展示图片】 太阳活动的动态图
太阳黑子是出现在光球层上的黑斑点。太阳黑子区域温度比周围低,因此颜色看上去深一些。太阳黑子的数量具有周期性变化,有的年份多,有的年份少。太阳活动强弱的标志。
耀斑是色球表面忽然出现的大而亮的斑块。一个大的太阳耀斑在短期可以发出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量。长期的观测发现,大多数太阳耀斑和太阳黑子活动相关。
在色球层上发生的一种剧烈太阳活动现象,喷射的气体呈弧状,像太阳的耳朵一样,由此得名。日全食时,可用肉眼观测火紅的日珥。日珥爆发时会喷射大量带电粒子。
日冕物质抛射表现为日冕结构在几分钟至几小时内发生明显变化,向外抛射大量带电粒子。它使大范围日冕受到扰动,破坏了太阳风的流动,是规模最大、程度最剧烈的太阳活动现象。
2.太阳活动对地球的影响
【展示图片】
当太阳活动增强时,来自太阳的高能带电粒子流,会干扰地球的磁场,产生“磁暴”现象,使磁针剧烈震动而不能正确指示方向的。
产生极光。太阳抛出的带电高能粒子到达地球时,受地球磁场的作用,偏向极地上空,在那里与高层大气中的原子碰撞而出现的发光现象,因此极光现象常常出现于高纬度地区夜空。
当太阳活动增强时,太阳风会变得强劲,足够强烈时,还会对卫星导航,空间通信、电网、航空航天等人类活动产生灾害性的影响。
引发自然灾害,比如地震、水旱灾害等。
通过自主学习,夯实基础认知,帮助学习者建立对地球能量源头的基础认知,为后续理解气候、生态等相关知识铺垫。
引导学生联系生活实际,发现太阳辐射能与日常生活的关联(如阳光、能源),增强对抽象概念的感知,激发自主探究兴趣。
通过合作探究,让学生共同分析太阳辐射纬度分布规律(由赤道向两极递减)及影响因素(太阳高度角、日照时间等)。在讨论中深化对“纬度差异决定太阳高度角,进而影响辐射量”的理解,培养协作分析能力,同时通过同伴补充完善认知,避免单一视角的局限。
通过阅读教材自主完成表格,引导学生梳理太阳大气层(光球、色球、日冕)及对应太阳活动(黑子、耀斑、太阳风)的核心信息。在提取、归纳中强化对结构与活动关联的认知,培养信息筛选和条理化整理能力,为后续深入探究奠定基础。
环节三
课堂探究
知识拓展 —— 分析太阳黑子的变化周期
太阳黑子的变化周期一般被认为是太阳活动的周期。图中a、b两图表示不同尺度的时间段内太阳黑子数的变化情况。
(1) 在a图中找出相邻两个波谷之间的时间间隔。
(2) 在b图中找出最左侧和最右侧波谷的年份,数出这两个年份间波峰的个数,计算相邻两个波谷间的平均时间间隔。
(3) 对比1、2图的计算结果,总结太阳黑子数的变化规律。
学生回答参考:
(1) 10年左右。
(2) 27个波峰。平均时间间隔(T)为300年/27次=11年/次。
(3) 太阳黑子数的变化周期大约为11年。
引导学生通过分析太阳黑子数据,自主发现其约11年的变化周期。在探究中学会从数据中提取规律,理解周期性是太阳活动的重要特征。培养数据解读和逻辑推理能力。
环节三
课堂小结
帮助学生梳理知识体系,强化记忆,同时培养学生的总结表达能力。
课堂练习
2023年12月1日20时到23时发生大地磁暴(通常是由太阳风携带的高能带电粒子与地球磁场相互作用引起的),我国多地出现极光现象,甚至北京怀柔(约40°N)也有摄影爱好者拍到了极光。
1.本次在北京地区出现极光,主要原因是( )
A.本次大地磁暴强烈 B.北京离极地近,位于高纬地区
C.北京正好位于黑夜 D.北京上空大气层薄,带电粒子易闯入
2.本次大地磁暴( )
A.会引发强烈耀斑爆发 B.反映太阳大气剧烈变化
C.造成太阳大气层结构改变 D.显著提升年太阳辐射量
【答案】A B
【解析】
1.通常情况下,极光出现在高纬度地区,本次在中纬度的北京地区出现极光,主要是因为本次大地磁暴强烈,捕获的带电粒子多,A正确;北京地区位于中纬度,B错误;极光出现在北京并非是北京恰好处于黑夜,C错误;极光的出现与大气层厚薄没有关系,D错误。故选A。
2.大地磁暴是太阳大气活动剧烈产生的,因此,可以反映太阳大气的剧烈变化,B正确。磁暴是耀斑爆发的产物,并不是其爆发原因,A错误;太阳大气层由内到外分别是光球层、色球层和日冕层,磁暴不会使得太阳大气结构改变,C错误;年太阳辐射量的多少取决于太阳辐射强度和日照时间,磁暴并不会使其显著提升,D错误。故选B。
作业设计
分层练习
教学反思
在讲解太阳对地球的影响时,结合实例(如极光与太阳风)帮助学生理解,但对“太阳辐射影响地球气候”的逻辑推导不足。合作探究环节,部分学生对太阳活动周期数据解读较慢,需提前准备简化图表。此外,未充分联系生活(如太阳能利用),学生应用意识培养待加强。后续应优化案例层次,增设生活关联问题,让抽象影响更具象。
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学科网(北京)股份有限公司
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