一、教学内容分析
太阳辐射是地球能量的主要来源,太阳这颗巨大炽热的气体球,从地球的诞生之日起就锲而不舍的对其产生着深刻影响。本节正文看似内容不多,课标要求仅有“简述太阳对地球的影响”这句话,但通过读图、阅读、活动等栏目的学习,涉猎的内容也颇为丰富。所以针对本节的内容特点,教学目标确定为:从体验和感受中认识太阳辐射对地球的意义。结合太阳大气层结构,简述黑子、耀斑等太阳活动的主要特征。简述太阳活动对地球的主要影响,并能用实例加以分析和说明。从可持续发展的角度,认识开发利用太阳能对我们人类意义重大。树立事物是相互联系、相互影响的辩证观点。
本课内容通过两个目、一个“阅读”、一个“案例”、两个“活动”来完成。
第一目“为地球提供能量”。这段内容的开端仅用短短的几句话,说明了太阳以电磁波的形式向四周放射能量.其中的二十二亿分之一到达地球。之后教材结合图像举了四个例子,主要出于以下考虑:宁静太阳(相对于活动太阳而言)主要是通过太阳辐射对地球施加影响,而这种影响表现在方方面面,教材只能有选择地谈几点,但这几点之间没有太多的逻辑联系,逐条罗列又显得过于呆板,故而变换了一种表达方式。这样示意性地从两个方面说明太阳辐射对地球的重要影响。
(1)太阳辐射对地理环境形成和变化的影响。太阳辐射对地理环境的形成和变化,既有直接的作用,又有间接的影响。直接的作用,如岩石受温度变化的影响而产生风化,是显而易见的;而间接的作用,是从地理环境的驱动力的角度提出。后面的章节,还要对这些问题进行阐述,这里只是一带而过,也为今后的地理学习埋下伏笔。
(2)太阳辐射对人们生产和生活的影响。人们对太阳辐射最直接的感受.来自于它是人们生产和生活的主要能源。一部分太阳能是人们从自然中直接获取,并加以使用的,如教材中提到的太阳能电站等;另一部分太阳能是固定在矿物燃料中的,人们通过消耗这些矿物燃料,利用了太阳能。煤和石油的能量都是地质时期的生物所固定的太阳辐射能。
为了更充分地调动学生的生活体验,教材还进一步设问:请你谈谈还有哪些事例可以说明太阳辐射对地球的影响,启发学生进一步思考、分析、发现、探索,积极参与到教学活动中来。
“阅读”部分旨在丰富和补充学生所掌握的知识。
“活动”的设计意图。选择太阳辐射量与生物量对应关系的比较,有两方面考虑:第一,从知识的角度考虑,用事实进一步说明太阳辐射对地理环境形成的影响。太阳辐射不均匀的分布,是地球上热带、温带和寒带气候差异的根本原因,由此形成了不同的环境。生物量的多少是不同环境特征的明显反映。第二,从学习方法的角度考虑,加强学生对地理要素的比较、对应、叠加分析的能力。
第二目“太阳活动影响地球”,是内容的重点。
(1)重现象,轻机制。太阳活动及其对地球的影响表现在许多方面,而且有些影响现在正在研究之中,没有定论。即便是有定论的一些太阳活动现象.其形成的物理机制对于高中一年级学生来说也较难理解。因此,教材把重点放在说明现象上。在诸多的太阳活动中,教材选择了“黑子”和“耀斑”;在对地球的影响中,选择了“磁暴”、“极光”等。
(2)强调太阳活动的整体性。因为大量观测资料显示,黑子数目增多的区域和时期,也是耀斑出现频繁的区域和时期,耀斑随着黑子的变化同步起落。例如,太阳黑子群里的耀斑爆发,可以在一二十分钟内释放出相当于10亿颗氢弹爆炸所产生的能量,很难区分哪些影响是黑子所致,哪些影响是耀斑所为。
“案例”选配在此对“磁暴”现象进行实证。
最后“活动”的设计意图。这个“活动”足让学生通过分析太阳黑子相对数与年降水量平均超额量的相关性,进一步认识到太阳活动对气候的可能影响。图1.13中三幅小图表示的站点均在北半球,图中左侧的纵坐标为年降水量平均超额量,右侧纵坐标为黑子相对数.底边的横坐标为被观察点的时问跨度,共计80年。对图中两条曲线的相关性可以这样描述:
(1)图中中纬度地区的36测站,19世纪末至20世纪初的30年间,每当太阳黑子相对数多的年份,也就是太阳活动激烈的年份,地球上年降水量平均超额量处于最低值,两者之间是负相关;从1910年开始.太阳黑子相对数多的年份,该测点的年降水量平均超额量反而增加,两者之间出现正相关。
(2)图中22测站的两条曲线.一直呈现负相关,黑子活动频繁的年份,降水量减少,气候干旱。
(3)图中高纬度地区的12测站,从有观测资料开始,两条曲线的谷与峰的变化基本吻合,即它们呈现正相关。
从三幅图的分析中可以得出这样的结论:太阳黑子相对数变化的周期,与年平均降水量平均超额量的变化周期基本吻合,大约为11年。这说明了这两者之间存在着一定的相关性,太阳活动的确对气候产生影响。但是为什么在不同的地点或不同的时间.这种相关性时而表现为正相关.时而表现为负相关,还需要科学家进一步研究。
这个“活动”中的问题设计的比较开放,主要是让学生观察曲线图,提取有效信息,分析问题。至于观察什么,能提取多少信息,主动权完全交给学生。不同的学生,能看出的问题不同。
二、教学思路设计
1、设计策略
自主学习与探究学习相结合;个别学习与小组合作学习相结合;注重联系实际。
2、情境设计
以教材上的图片、“活动”、太阳大气及太阳活动等有关资料为素材,制作多媒体课件。创设问题情境,形成探究核心。在合作学习、个体思考的基础上,组织讨论.完成对知识的主动建构。
3、学生准备
预习教材.搜集太阳活动、太阳活动对地球影响的有关资料,初步了解太阳活动对地球的影响。
4、教师准备
制作多媒体课件.划分学习小组。
5、内容处理
(1)对“为地球提供能量”的教学.要尽可能多地联系学生的生活体验与实际。因为太阳辐射对地球的影响是每个人都能体会得到的。可以以教材中提到的几方面影响为线索,鼓励学生针对每一个提到的方面,再进行深入的补充、引证、说明,或者拓展到其他方面。可以分成小组,每组研讨一个主题,如太阳辐射对地理环境的影响、太阳辐射对人们生活的影响、太阳辐射对人们生产的影响等,要有论点和论据。然后在全班交流。“活动”可以穿插在说明太阳辐射对地理环境影响时进行。关于太阳能量的来源,教材不作为教学要求。为了对知识进行拓展,可以引导学生展开对太阳辐射能的特点与运用的探究。
(2)“太阳活动影响地球”的教学.可以分两段进行。第一段,关于太阳大气的构造,可以从“看太阳”开始。利用媒体课件展现太阳的结构、太阳大气中太阳活动的主要表现。第二段.关于太阳活动对地球的影响.可以从一些“天文事件”引入,如教材中提供的“太阳风暴袭击地球”.还可以从报刊上寻找一些相关材料,并且根据这些材料编出情境趣味同题,让学生在情境中感受到太阳活动其实离我们并不遥远。然后,再“太阳黑子活动为例子,分析太阳黑子对降水量变化的影响。
三、课堂教学摘录
【创设情境导入新课】
根据计算,一年中整个地球可以从太阳获得1.3×1024卡的热量。而来自宇宙其他星体的辐射仅及来自太阳辐射能的亿分之一;从地球内部传送到地面上的热量,也仅及来自太阳的辐射能的万分之一。2003年10月23日到11月5日,亚洲、欧洲、美洲的许多国家的短波通讯受到干扰,通讯设施受损,日本的一颗通讯卫星出现信号中断。这些资料向我们传达了什么信息?
【多维互动 主体探究】
激发引导:大家阅读第一自然段内容,看完后你认为有哪些比较新颖的观点向大家展现,不明白的问题一并提出。
(学生阅读自学)
百家争鸣:
生1:太阳是一个巨大的气体球.主要成分是氢和氨。为什么太阳的气体不会逃逸呢?
(教室寂静)
点拨引导:同学们可以考虑地球能吸引住大气的原因。
生2:这是由于太阳的质量足够大,产生的引力足以将太阳大气吸住。
生3:太阳源源不断的烈电磁波的形式向四周放射能量,教材中注释又说“电磁波是自然界中的物体向外传送能量的形式”。太阳发光,人体为什么不会发光呢?
生4:太阳表面温度约为6000K,可能是因为人体的温度不够高。
教师介入:很正确。人体的温度低,电磁波的波长主要在远红外部分,我们的肉眼是看不到的。同学们还有什么见解吗?
媒体演示:(1)朝阳渐出,金灿灿的阳光普照人间大地。(2)植物的花朵在渐渐开放。(3)气旋过境,风雨交加,径流汇集,注入河流,河水滔滔。(4)干旱地区的岩石渐渐破碎。
激发引导:通过刚才的观察,你能综合一下这是太阳辐射从哪一方面对地球施加影响的?除此之外你还能举出一些这方面的实例吗?
生1:为地球提供了能量。
生2:太阳直接为地球提供了光、热资源,太阳辐射维持着地表温度,是促进地球上水、大气运动和生物活动的主要动力。
点拨引导:太阳辐射对地球的表面温度有影响,对地球的水有影响、对地球的大气有影响、对地球的生物有影响,这说明……
生3:明白了,所说这些是太阳辐射对地理环境的影响。
教师介入:谁还能列举一些实例让证据更充分呢?
生4:演示中风也是由太阳辐射所引起,俗话说“无风不起浪”.大海中的波浪,波浪对海岸的侵蚀应该也是论据。
生5:沙漠的形成。
承转:太阳辐射对地理环境的影响很大,对我们人类生产生活的影响也是不可估量的,除了教材中的实例外,你还能列举一些吗?
生l:冬天晒晒太阳就觉得暖和,洗的衣服在阳光的照射下干得快。
生2:计算器使用太阳能电池供电,航天器上的太阳能电池板为设备的运行提供能量。
教师介入:太阳对我们生产生活影响的实例非常多。刚才我们讨论了太阳“为地球提供能量”,哪位同学还有什么异议或者有不明白的问题请提出来,也希望同学们帮助解答。
生1:煤炭、石油的能量也属于太阳能的范畴,在这个问题上,我还有点不明白。
生2:你想,绿色植物通过光合作用能固定太阳能,动物又吃植物。
生3:煤和石油的能量是地质时期的生物所固结的太阳能。
认定结论:太阳源源不断地为地球提供能量,对人类赖以生存的地理环境,人类的生产生活都产生巨大影响。太阳辐射对地球的影响,有些是直接的,有些是间接的,希望有兴趣的同学课下进一步讨论。
承转:太阳辐射能的二十二亿分之一到达地球,就会对地球产生这么大的影响,想了解一下太阳能量的来源吗?请大家看教材“阅读”部分
(学生求知若渴,快速看书)
思维点拨:大家通过对“阅读”内容的学习,能对太阳能的特点和人们的利用做简单评价吗?小组内的同学讨论一下。
生l(一组):目前太阳正处于稳定的旺盛时期,在一定意义上讲,太阳能是一种可再生能源。
生2(四组):如果从太阳能的发电角度讲,它是一种新能源,这应该也是最理想、最具有前途的利用方式。
生3(二组):从对环境的影响上讲它还是一种清洁能源。
生4(三组):你们并不是从辩证的方面谈太阳能的特点,太阳辐射能也有自己的不足,例如它比较分散,分布也不均衡,“蜀犬吠日”就能说明这一点。还有就是它不稳定,随季节和天气的变化而变化。
教师介入:同学们的讨论比较到位。对地理现象要用辩证的观点去分析,只有这样才能对其做出正确评价。发电是人类对太阳能最具有前途的利用方式,充分利用清洁能源、可再生能源有利于人类的可持续发展。但存在的不足还有待人类去解决,这个问题需要大家下课后再议一议。
活动处理(以下为教学概录):
1、读图指导:指导三维空间分布图的判读方法(见教师教学用书13页)
2、合作学习,解难释疑:
(1)学生根据两幅图所含的信息,分蛆自学、讨论“活动”中的五个问题。
(2)分小组解答,不完善的问题其他小组进行补充(参考教师教学用书36页)。
承转:2002年的夏天与往年不同,人们似乎特别怕晒。在烈日当头的广州,女士们可谓“全副武装”。这是怎么啦?很多人看了电视转播的新闻之后,恍然大悟。你想知道其中的缘由吗?
四、教学案例评析
该案例教学思路清晰、设计合理,学生学习的开放性、探究性、自主性落实较好,扭转了过去注重地理知识传承以及学生机械学习、死记硬背地理知识的局面。通过师生互动、生生互动.师生设疑质疑、生生设疑质疑,主动建构知识。课堂气氛活跃、民主,学生的合作学习意识、课堂参与意识得到了较好的体现,学习的主动性得到了较好的发挥.培养了学生处理地理信息的能力,解决地理问题的能力。教学过程中紧密联系学生实际,贴近学生生活,对学生今后更好地观察身边的地理现象、认识世界、热爱生活,也起到了一定的启迪作用。教学中适时运用现代教育教学手段,不但进一步“活”了课堂,而且让知识更直观、生动的展现在学生面前,更好地激发了学生的思维活力。过程中教师的适当介入,让学生对问题的探讨活而不乱、散而有序。
深入研究建议:学生搜集资料在课堂中的应用。