《大气的作用》研究课例设计
课题基本信息
- 课题名称： 地球的“保护伞”与“调节器”——探秘大气的作用
- 学科领域： 地理 / 科学
- 授课年级： 初中七年级 / 高中一年级
- 课时安排： 1-2课时（根据学生探究深度可调整）
- 课型： 新授课 / 探究式学习课
教学目标
根据课程标准与学生认知水平,设定以下三维目标：
（图片来源网络，侵删）
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知识与技能:
- 能够说出大气对地球生命的几个主要作用（如：提供氧气、保温、防紫外线、削弱宇宙射线等）。
- 能够运用图文资料,解释“温室效应”和“臭氧层空洞”的成因、危害及保护措施。
- 初步学会通过小组合作,搜集、分析和展示与大气作用相关的地理现象和科学事实。
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过程与方法:
- 通过情景导入、问题驱动，激发探究兴趣。
- 通过小组讨论、合作探究，体验科学探究的一般过程。
- 通过观看视频、分析图表、阅读案例等多种方式，提升信息获取和解读能力。
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情感、态度与价值观:
- 感受大气对地球生命的重要性,树立“大气是人类共同财富”的观念。
- 认识到人类活动对大气的影响,增强环境保护意识和社会责任感。
- 激发对地球科学的好奇心和探索精神。
教学重难点
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教学重点:
（图片来源网络，侵删）- 理解并掌握大气的四大核心作用：生命保障、保温作用、削弱作用、天气舞台。
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教学难点:
- 理解大气逆辐射与温室效应的原理及其关系。
- 将抽象的大气作用原理与真实世界的环境问题（如全球变暖、臭氧层破坏）联系起来，并理解其深层含义。
教学方法与手段
- 教学方法： 情景教学法、问题探究法、小组合作学习法、案例分析法。
- 教学手段： 多媒体课件（PPT）、短视频、相关图表、小组任务卡、白板/黑板。
教学准备
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教师准备：
- 丰富的PPT课件,包含高清图片、动画、短视频链接。
- 准备相关视频资料：如《宇宙时空之旅》中关于地球大气的片段、温室效应动画、臭氧层空洞的科普短片。
- 设计并打印《小组探究任务卡》。
- 准备白板或黑板,用于记录和总结。
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学生准备：
- 预习课本相关内容。
- （可选）鼓励学生提前搜集一则关于大气污染或气候变化的新闻。
教学过程设计
第一课时：揭开大气的神秘面纱
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
|---|---|---|---|
| 情景导入，激发兴趣 (5分钟) | 提问导入： 1. 展示一张月球表面的高清照片（荒凉、坑洼）。 2. 提问：“同学们，为什么同样是星球，月球表面如此死寂，而我们的地球却生机勃勃？一个至关重要的‘秘密武器’是什么？” 3. 引导学生回答“大气层”，并揭示课题：“我们就来一起探索这个包裹着地球的、看不见也摸不着的‘保护伞’与‘调节器’——大气，究竟有哪些神奇的作用。” |
观察图片，思考并回答问题。 带着好奇心进入学习情境。 |
通过强烈的视觉对比，创设问题情境，激发学生的探究欲望，自然引出本课主题。 |
| 新知探究，层层深入 (25分钟) | 生命的“氧气罐” 1. 提问：“我们人类和绝大多数生物，每时每刻都在做什么？这离不开大气中的哪种成分？” 2. 大气为生命活动提供了必需的氧气，并容纳了生命活动产生的二氧化碳等气体，是物质循环的重要场所。 地球的“保温被” 1. 播放动画或示意图，解释太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射的过程。 2. 重点讲解： “太阳短波辐射可以穿透大气到达地面，而地面增温后产生的长波辐射（热量）则被大气中的二氧化碳和水汽等吸收，再以大气逆辐射的形式还给地面，这就好比给地球盖上了一层‘被子’，使地球表面温度不至于骤降。” 3. 引申概念： “这层‘被子’太厚了，就会导致‘温室效应’加剧，全球变暖，这就是我们要合理控制温室气体排放的原因。” 地球的“防晒霜” 1. 展示对比图：无臭氧保护的地球 vs 有臭氧保护的地球。 2. 讲解：高层大气中的臭氧层，能强烈吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球上的生命免受伤害。 3. 案例引入： 简述“臭氧层空洞”现象及其与氟利昂等化学物质的关系，强调国际合作保护臭氧层的重要性。 天气的“大舞台” 1. 播放一段展示风、雨、雪、雷电等天气现象的视频。 2. 提问：“这些千变万化的天气现象在哪里上演？” 3. 大气中的水汽、热量和运动，是形成各种天气现象的基础，大气是我们感受最直接、最生动的地理环境。 |
跟随老师思路，积极思考、回答。 观看动画和视频，理解抽象的物理过程。 小组内可进行简短讨论，加深对“温室效应”、“臭氧层”等概念的理解。 |
将大气的四个核心作用分解为四个任务，由浅入深，逻辑清晰。 利用动画、视频等直观手段，化抽象为具体，有效突破“大气逆辐射”等教学难点。 将科学原理与现实环境问题（温室效应、臭氧层空洞）紧密结合，体现地理的实用性。 |
| 课堂小结，巩固升华 (5分钟) | 引导学生回顾本节课学习的四大作用，并请学生用自己的话复述一遍。 2. 升华提问： “如果失去了大气的这四重保护，地球将会变成什么样？”（引导学生畅想，如：没有氧气、昼夜温差极大、紫外线辐射强烈、没有风雨等）。 3. 大气是地球的“生命之圈”，是宇宙中独一无二的奇迹，我们必须珍惜它、保护它。 |
回顾知识，思考并回答问题。 参与讨论，形成对大气重要性的整体认知。 |
通过总结和升华提问，帮助学生构建完整的知识体系，并深化情感态度价值观教育。 |
| 作业布置 (5分钟) | 分层作业（三选二）： 1. 基础巩固型： 绘制一幅“大气的作用”思维导图。 2. 探究拓展型： 搜集一则关于“全球变暖”或“臭氧层保护”的新闻，并写一段100字左右的评述。 3. 创意表达型： 以“如果没有大气层”为题，写一篇短小的科幻故事或绘制一幅漫画。 |
记录作业，选择适合自己的任务完成。 | 分层作业设计，兼顾不同层次学生的学习需求，实现知识的巩固、迁移和创造。 |
第二课时（可选）：拓展探究与成果展示
| 教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
|---|---|---|---|
| 回顾导入 (5分钟) | 快速回顾上节课的四大作用，并简要介绍本节课的任务：“上节课我们知道了‘大气有什么作用’，这节课我们将化身‘小小科学家’，深入探究一个我们身边的‘大气之谜’。” | 回顾旧知，明确本节课的学习任务。 | 承上启下，顺利过渡到探究环节。 |
| 小组探究，合作学习 (20分钟) | 发放《小组探究任务卡》 探究主题： 探究“城市热岛效应”的成因与对策。 现象描述 1. 什么是“城市热岛效应”？请用自己的话描述。 2. 请在网上找一张能清晰展示“城市热岛效应”的卫星图或等温线图。 成因分析 1. 小组讨论，结合大气知识，分析城市比郊区热的主要原因。（提示：从城市下垫面、人为热源、大气污染等方面思考） 2. 这个现象与我们所学的哪个大气作用原理有关？ 对策建议 1. 针对成因，我们能为缓解“热岛效应”做些什么？（至少提出3条具体可行的建议，如：城市规划、个人行为等） 教师角色： 巡视各小组，进行启发式提问，引导学生思考，但不直接给出答案。 |
以4-6人为一小组，领取任务卡。 进行分工合作，利用平板电脑或教材资料，围绕任务卡上的问题进行讨论、查找资料、记录要点。 |
这是一个真实的、与学生生活紧密相关的地理问题。 通过项目式学习，将所学知识应用于解决实际问题，培养综合思维和合作探究能力。 任务卡的形式使探究过程更具结构性和指导性。 |
| 成果展示与交流 (15分钟) | 邀请2-3个小组派代表上台，利用白板或PPT展示他们的探究成果。 2. 要求：讲解清晰，逻辑完整。 3. 引导其他小组认真倾听，并进行补充或提问。 4. 教师对各小组的展示进行点评、总结和提升，将学生的零散观点系统化、科学化。 |
各小组代表上台展示。 其他学生倾听、提问、补充，形成互动交流的氛围。 |
锻炼学生的语言表达能力和逻辑思维能力。 通过生生互动和师生互动，深化对知识的理解，实现思维的碰撞。 |
| 课堂总结与情感升华 (5分钟) | “今天我们通过探究‘热岛效应’，再次印证了大气与我们生活的息息相关，大气的每一项作用，都像一个精密的齿轮，维持着地球的平衡。” 2. 情感升华： “大气是慷慨的，它无私地给予我们一切；但大气也是脆弱的，我们的每一个行为都可能影响它的健康，作为地球村的一员，我们每个人都应该成为大气的‘守护者’。” 3. 布置课后实践：记录一周内的天气变化，并尝试用今天学到的知识进行简单解释。 |
聆听总结，内化情感，将保护环境的意识落实到行动中。 | 再次强调人与环境的和谐共生，将知识学习升华为价值观认同和公民责任。 |
板书设计
一个好的板书是课堂教学的“微缩景观”。
（图片来源网络，侵删）
| 课题：地球的“保护伞”与“调节器”——大气的作用 |
|---|
| 生命的“氧气罐” • 提供氧气，容纳CO₂ • 物质循环场所 |
| 地球的“保温被” (大气逆辐射) • 保温原理 • 温室效应 (自然 vs. 人为加剧) |
| 地球的“防晒霜” (臭氧层) • 吸收紫外线 • 臭氧层空洞 (成因与保护) |
| 天气的“大舞台” • 风、雨、雪、雷电等 • 水热变化与运动 |
| 核心结论： 大气是地球生命存在的必要条件，是人类的共同财富，需要我们共同守护！ |
教学反思
本课例设计力求体现新课程改革中“学生主体、教师主导”的理念，通过情景化、探究式、活动化的教学方式，将抽象的地理概念转化为生动有趣的学习体验。
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成功之处：
- 情境创设有效： 月球与地球的对比，能迅速抓住学生注意力。
- 难点突破有方： 利用动画和比喻，成功化解了“大气逆辐射”和“温室效应”的抽象性。
- 探究学习深入： 第二课时的“热岛效应”探究，将知识与现实问题紧密结合，锻炼了学生的综合能力。
- 情感教育自然： 保护环境的意识贯穿始终，水到渠成，而非生硬说教。
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待改进之处：
- 时间控制： 第二课时的探究和展示环节时间较紧，需要教师精准把控，或根据实际情况将部分任务作为课后延伸。
- 评价方式： 除了教师点评，可引入小组互评或学生自评，使评价更多元。
- 技术整合： 若条件允许，可利用GIS软件（如ArcGIS）展示城市热力图，使探究更具科技感和专业性。
这份课例设计提供了一个完整的框架,教师在实际操作中可以根据学生的具体情况、学校的教学资源和自身的教学风格进行灵活调整和优化。
