4.3《海—气相互作用》教学设计 2026-2027学年高二上学期地理人教版选择性必修一

该高中地理教学设计聚焦海—气相互作用的水热交换机制、全球水热平衡及厄尔尼诺和拉尼娜现象。通过播放印度尼西亚森林大火新闻片段导入，承接“洋流”知识，搭建从水圈到海—气耦合系统的学习支架。 资料以情境导入、案例分析和比较法为特色，结合“气候分析师”角色扮演任务，突出综合思维、区域认知与地理实践力。如对比正常与厄尔尼诺年份环流差异，角色扮演预测农业影响，助力学生提升知识迁移能力，为教师提供互动性强的教学方案。

人教版高中地理选择性必修一《海—气相互作用》教学设计 课题名 《海—气相互作用》 课型 新授课 课时 1课时 教材分析 对应人教版高中地理选择性必修1第四章第三节，是“水的运动”的总结提升内容。本节承接第二节“洋流”，从水圈与大气圈的相互作用视角，揭示海—气之间的水热交换机制及其对全球水热平衡的意义。教材首先介绍海—气相互作用的基本过程——海洋是大气最主要的水汽来源和热量来源，风应力驱动海水运动并传递动能；然后讲解厄尔尼诺和拉尼娜现象——赤道太平洋中东部表层海水温度的异常变化及其对全球气候的影响。本节旨在帮助学生建立“海—气是一个相互耦合的系统”这一核心观念，理解海洋在气候系统中的重要作用。 学情分析 学生在前面三节学习了陆地水体、洋流等知识，对水圈有了基本认识。但存在三个认知盲区：①对“海—气相互作用”这个概念比较陌生，不清楚海洋和大气之间如何进行水热交换；②对“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的成因和影响容易混淆，记不清谁导致东部多雨、谁导致东部少雨；③对“全球水热平衡”缺乏整体认识，不理解为什么海—气相互作用对全球气候如此重要。 核心素养目标 区域认知：认识赤道太平洋东西两岸的正常气候特征；理解厄尔尼诺和拉尼娜现象对不同地区气候的差异化影响。 综合思维：理解海—气之间水热交换的机制；分析厄尔尼诺和拉尼娜现象的成因及其对全球气候的影响；建立“海—气耦合系统”的整体思维。 地理实践力：能够绘制正常年份和厄尔尼诺年份赤道太平洋大气环流示意图；能够运用海—气相互作用知识解释气候异常现象。 人地协调观：认识海洋在全球气候系统中的重要作用，理解气候变化对人类社会的深远影响，增强应对气候变化的意识。 教学重难点 教学重点：海—气相互作用的基本过程；厄尔尼诺和拉尼娜现象的成因及其对气候的影响。 教学难点：厄尔尼诺和拉尼娜现象发生时赤道太平洋大气环流的变化机制；海—气相互作用对全球水热平衡的意义。 教学方法 情境导入法：用“1997—1998年印度尼西亚森林大火”的新闻切入。 案例分析法：厄尔尼诺现象（1997—1998年印尼大火）、拉尼娜现象等典型案例。 比较法：对比正常年份与厄尔尼诺年份赤道太平洋的大气环流；对比厄尔尼诺和拉尼娜的成因与影响。 图示法：海—气相互作用示意图、厄尔尼诺和拉尼娜示意图的解读。 小组合作法：综合应用设“气候分析师”角色扮演任务。 教学过程 师生活动 【课堂导入】 教师走进教室，播放一段印度尼西亚森林大火的新闻片段。 教师问：“同学们，印度尼西亚发生了严重的森林大火，浓烟笼罩了整个东南亚，造成了巨大的经济损失和生态灾难。这场大火的直接原因是干旱——长时间的干旱使森林变得易燃。但你们知道吗？这场干旱的罪魁祸首，竟然远在万里之外的太平洋东部——秘鲁和厄瓜多尔沿海的海水温度异常升高了。” 学生惊讶：海水温度升高怎么会导致印尼干旱？ 教师点头：“这就是我们今天要学习的主题——海—气相互作用。海洋和大气不是各自独立的，它们之间存在着密切的水热交换。当太平洋东部的海水温度异常升高时，整个赤道太平洋的大气环流都会发生改变，进而影响全球气候。海洋和大气之间如何进行水热交换？厄尔尼诺和拉尼娜现象是怎么回事？我们今天开始学习选择性必修1第四章第三节《海—气相互作用》。” 【设计意图】用“印尼森林大火”的新闻切入，激发学生对海—气相互作用的好奇心，自然引出厄尔尼诺现象。 【教学过程】 总议题：海洋和大气之间如何进行水热交换？厄尔尼诺和拉尼娜如何影响全球气候？ 分议题一：海—气相互作用——海洋与大气的水热“对话” 1. 锚定教材 请学生阅读“海—气相互作用与全球水热平衡”部分，圈出海洋对大气的作用（海洋是大气最主要的水汽来源和热量来源），大气对海洋的作用（风应力驱动海水运动，风对海水的搅拌加强热量交换），以及海—气相互作用的意义（通过大气环流和大洋环流维持全球水热平衡）。 2. 内容讲解 教师先讲海—气相互作用的概念：“海洋与大气之间进行着广泛的水、热交换，对全球水热平衡起着重要作用。” 教师讲海洋对大气的作用：“海洋是大气最主要的水汽来源。海洋通过蒸发向大气提供水汽，同时海洋也是大气潜热释放的主要场所。海洋吸收了到达地表的大部分太阳辐射，并通过长波辐射和潜热的方式把热量传递给大气。” 教师讲大气对海洋的作用：“风应力驱动海水运动，并把动能传递给海洋。风对海水的搅拌作用，加强了海—气之间的热量交换。” 教师讲全球水热平衡：“海—气相互作用通过大气环流和大洋环流，驱使水分和热量在不同地区传输，维持着全球的水热平衡。” 3. 师生互动：“为什么说海洋是大气最主要的热量来源？” 教师提问：“我们知道太阳辐射是地球能量的根本来源。但教材中说‘海洋吸收了到达地表的大部分太阳辐射’，并且‘通过长波辐射和潜热的方式把热量传递给大气’。请分析为什么海洋对大气热量贡献如此之大。” 学生思考后回答： 海洋面积占地球表面积的71%，接收的太阳辐射最多 海水的比热容大，吸收热量后升温慢，能够储存大量热量 海洋通过蒸发将热量以潜热形式释放到大气中（水汽凝结时释放潜热） 海洋还通过长波辐射直接加热大气 教师追问：“如果没有海洋，地球的平均气温会发生怎样的变化？”（如果没有海洋，地球吸收的太阳辐射大部分会被地表反射或快速释放到太空，昼夜温差和季节温差会极大，地球平均气温会显著降低。海洋就像一个巨大的“储热罐”，缓冲了气温的变化。） 4. 分议题小结 海—气相互作用：海洋向大气提供水汽和热量（蒸发、长波辐射、潜热）；大气向海洋提供动能（风应力）。两者共同维持全球水热平衡。 【设计意图】通过“海洋是大气最主要的热量来源”的探究，让学生理解海洋在全球热量平衡中的关键作用。追问“如果没有海洋”培养学生的想象力。 分议题二：厄尔尼诺和拉尼娜——太平洋的“发烧”与“发冷” 1. 锚定教材 请学生阅读“厄尔尼诺和拉尼娜现象”部分，圈出正常年份赤道太平洋的大气环流特征（东部水温低、气流下沉；西部水温高、气流上升），厄尔尼诺的定义（赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高）及其影响（东部多雨、西部干旱），拉尼娜的定义（赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常降低）及其影响（与厄尔尼诺相反）。 2. 内容讲解 教师先讲正常年份的情况：“正常年份，赤道附近太平洋中东部表层海水温度较低，大气较稳定，气流下沉；太平洋西部海水温度较高，气流上升。” 教师讲厄尔尼诺：“厄尔尼诺现象是指赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。厄尔尼诺发生时，赤道附近太平洋东、西部海面温度差异减小。太平洋东部（如秘鲁和智利沿海）下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气流，气候由原来的干燥少雨变为多雨，引发洪涝灾害。同时，太平洋西部上升气流减弱或消失，气候由原来的温润多雨变为干燥少雨，带来旱灾或森林大火。例如，1997—1998年，受厄尔尼诺影响，印度尼西亚出现严重干旱，并引发大面积森林大火。厄尔尼诺现象还与更大范围的气候异常现象相关联。” 教师讲拉尼娜：“拉尼娜现象与厄尔尼诺相反，是指赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常降低的现象。拉尼娜发生后，赤道附近太平洋东、西部的温度差异增大，同样会引起气候异常。” 教师强调：“目前，科学家对厄尔尼诺和拉尼娜现象的成因及其影响仍在不断探索之中。” 3. 师生互动：“厄尔尼诺和拉尼娜对气候的影响有什么不同？” 教师提问：“厄尔尼诺和拉尼娜是两种相反的现象。请比较它们对赤道太平洋东西两岸气候的影响。” 学生思考后回答： 厄尔尼诺：太平洋东部（秘鲁、智利）海水异常升温→下沉气流减弱→多雨洪涝；太平洋西部（印尼、澳大利亚）上升气流减弱→干旱少雨 拉尼娜：太平洋东部海水异常降温→下沉气流增强→更加干燥少雨；太平洋西部上升气流增强→更加多雨 教师追问：“为什么厄尔尼诺会导致印尼干旱？”（正常年份，印尼位于赤道太平洋西部，海水温度高，盛行上升气流，降水丰富。厄尔尼诺发生时，太平洋中东部海水异常升温，西部海水相对降温，上升气流减弱甚至消失，降水减少，导致干旱。） 4. 分议题小结 正常年份：太平洋东冷西暖，东干西湿。厄尔尼诺：东暖西冷差减小，东湿西干。拉尼娜：东更冷西更暖差增大，东更干西更湿。 【设计意图】通过“厄尔尼诺和拉尼娜的对比”分析，让学生理解两种相反现象的成因和影响差异。追问“为什么印尼干旱”引导学生理解大气环流变化的机制。 综合应用：“气候分析师”角色扮演 教师给出任务：“假设你是一名气候分析师，现在要为联合国粮农组织撰写一份关于‘厄尔尼诺对全球粮食安全的影响’的分析报告。已知：最新监测数据显示，赤道太平洋中东部表层海水温度已连续三个月比正常值高出2℃以上，预计未来半年将维持厄尔尼诺状态。请完成以下任务：①预测厄尔尼诺可能对下列地区农业生产产生的影响——印度尼西亚、秘鲁、澳大利亚东部、美国加州；②为受影响的地区提出应对建议。” 学生独立思考5分钟，写在小纸条上。教师随机抽取2—3份分享并点评。 示例回答： “①各地区影响预测： 印度尼西亚：干旱少雨，水稻减产，可能引发森林大火 秘鲁：多雨洪涝，可能冲毁农田，但沿海渔业可能受益（暖水带来热带鱼类） 澳大利亚东部：干旱少雨，小麦和畜牧业受损，可能引发野火 美国加州：冬季降水增多（厄尔尼诺常给加州带来丰沛降水），有利于缓解干旱 ②应对建议： 印度尼西亚：推广抗旱作物品种，加强防火措施，储备粮食 秘鲁：加强防洪设施建设，调整渔业捕捞计划 澳大利亚东部：减少牲畜存栏量，储备饲料，加强防火 美国加州：利用降水增多时机增加水库蓄水，但需防范泥石流” 教师点评：“这位分析师的分析非常专业！他准确预测了厄尔尼诺对不同地区的影响——印尼和澳大利亚干旱、秘鲁多雨、加州多雨。特别值得肯定的是，他注意到了秘鲁沿海渔业可能受益——厄尔尼诺虽然破坏了上升流导致秘鲁渔场减产，但暖水会带来一些热带鱼类，渔业情况比较复杂。他的应对建议也很有针对性，考虑到了农业、防火、水利等多个方面。” 【设计意图】综合应用通过“气候分析师”角色扮演，让学生将厄尔尼诺和拉尼娜的知识综合运用到粮食安全分析中，培养知识迁移和综合决策能力。 课后练习 1.厄尔尼诺现象发生时，赤道附近太平洋东部和西部的气候分别表现为（　） A．东部多雨，西部干旱 B．东部干旱，西部多雨 C．东部多雨，西部多雨 D．东部干旱，西部干旱 答案：A 解析：厄尔尼诺发生时，太平洋东部海水异常升温，下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气流，气候由干燥少雨变为多雨；太平洋西部上升气流减弱，气候由湿润多雨变为干燥少雨。因此A正确。 2.阅读图文材料，完成下列要求。 材料一：厄尔尼诺现象是指赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象，会对全球气候产生重要影响。 材料二：下图示意正常年份和厄尔尼诺年份赤道太平洋的大气环流状况。 （1）根据材料二，描述正常年份赤道太平洋的大气环流特征，并说明其形成原因。 （2）厄尔尼诺发生时，赤道太平洋的大气环流发生了怎样的变化？这种变化如何导致印度尼西亚的干旱？ （3）除了对气候的影响，厄尔尼诺还可能对秘鲁沿海的渔业产生什么影响？请说明原因。 参考答案： （1）①正常年份，赤道太平洋西部海水温度高，盛行上升气流，降水丰富；东部海水温度低，盛行下沉气流，气候干燥少雨。②形成原因：东南信风将表层海水吹向西太平洋，西太平洋暖海水堆积，水温升高；东太平洋深层冷水上涌补充，水温降低。这种海温差异驱动了沃克环流（东西向的大气环流）。 （2）①厄尔尼诺发生时，赤道太平洋中东部海水异常升温，下沉气流减弱或消失，甚至出现上升气流；西部海水相对降温，上升气流减弱。②印度尼西亚位于太平洋西部，正常情况下受上升气流控制，降水丰富。厄尔尼诺发生时，西部上升气流减弱，水汽输送减少，降水大幅减少，导致严重干旱。 （3）①厄尔尼诺可能导致秘鲁沿海渔业减产。②原因：正常年份，秘鲁沿海受东南信风影响，形成上升流，带来丰富的营养盐类，浮游生物繁盛，鱼类饵料充足。厄尔尼诺发生时，东南信风减弱，上升流减弱或消失，营养盐类减少，浮游生物减少，鱼类因缺乏饵料而数量减少或迁徙，导致渔业减产。 教学总结 同学们，今天我们从“印尼森林大火”这个案例出发，学习了海—气相互作用与全球水热平衡。我们知道了海洋是大气最主要的水汽和热量来源——海洋通过蒸发和辐射把能量传递给大气，大气通过风应力驱动海洋运动；我们了解了厄尔尼诺和拉尼娜这对“太平洋的跷跷板”——当赤道太平洋中东部海水异常升温时，全球气候都会被打乱，有的地方洪涝、有的地方干旱。 海—气相互作用的学习告诉我们：海洋和大气是一个不可分割的耦合系统。一片海域的温度变化，可以通过大气环流影响到千里之外的大陆。理解了这个系统，我们才能更好地预测和应对气候变化。 【板书设计】 第4章 水的运动 第3节 海—气相互作用 一、海—气相互作用 海洋→大气：水汽（蒸发）、热量（长波辐射、潜热） 大气→海洋：动能（风应力）、搅拌（加强热交换） 意义：维持全球水热平衡 二、厄尔尼诺和拉尼娜 正常年份：太平洋东冷西暖，东干西湿 厄尔尼诺：东暖西冷差减小→东湿西干（印尼干旱、秘鲁洪涝） 拉尼娜：东更冷西更暖差增大→东更干西更湿 教学反思 本节用“印尼森林大火”的新闻导入，学生对这一真实灾害事件印象深刻，课堂气氛活跃。分议题一的“海洋是大气最主要的热量来源”探究中，学生对海洋的“储热”作用理解到位，有学生用“热水袋”来比喻——白天吸收热量，晚上慢慢释放，非常生动。分议题二的“厄尔尼诺和拉尼娜对比”分析中，学生对两种现象的成因和影响差异理解清晰，有学生用“发烧”和“发冷”来比喻厄尔尼诺和拉尼娜，简单好记。综合应用的“气候分析师”任务，大部分学生能准确预测厄尔尼诺对不同地区的影响，有一位学生提出“厄尔尼诺对中国的影响比较复杂——通常导致南方降水增多、北方降水减少”，体现了知识的拓展应用。 不足之处：讲“沃克环流”时，对环流的具体方向讲解偏少，学生可能不理解为什么东西方向也会形成环流，下次可以用“浴缸里的水”来比喻——一边加热、一边冷却，水就会形成环流。另外，对“拉尼娜对中国气候的影响”讲解偏少，下次可以补充“拉尼娜常导致中国夏季雨带偏北、北方多雨、南方少雨”。 整体看，本节完成了“海—气相互作用—厄尔尼诺与拉尼娜”的完整教学，“印尼森林大火”导入和“气候分析师”综合应用是两个可以保留的亮点。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $