華東師范大學青島實驗中學（266002） 林 偉

七年級上冊《探究太陽高度對地表獲得熱量的影響》教學設(shè)計

華東師范大學青島實驗中學（266002） 林 偉

2011年版的《義務(wù)教育地理課程標準》修訂中，將“觀察不同季節(jié)正午太陽光下物體影子的長度”活動建議改為“觀察不同季節(jié)（或一天內(nèi)）太陽光下物體影子方向和長度的變化”，其目的是為了提高活動的可行性。可見，此活動對學生成長意義重大。

觀察一天內(nèi)太陽光下物體影子方向和長度的變化，有兩種組織方式：一是教師帶領(lǐng)學生觀察，二是讓學生自己觀察。如果教師帶領(lǐng)學生觀察，在實際操作中也會遇到“一天多次”的時間需求和地理老師所教班級數(shù)量較多等實際困難。如果直接讓學生自己觀察，也會遇到學生不掌握方法而導致觀測低效甚至無效。因此，我在教學中設(shè)計了《探究太陽高度對地表獲得熱量的影響》這一課時，讓學生通過實驗加強理解，為后期實地觀察奠定基礎(chǔ)。

一、教學目標

理解地球形狀和地球運動對太陽輻射的影響；能在實驗和探究中發(fā)現(xiàn)、提出問題，并能制定簡單的實驗方案，經(jīng)歷觀察、探究和發(fā)現(xiàn)的過程，能簡單描述在探究過程中觀察到的現(xiàn)象，會觀察、收集實驗中的現(xiàn)象、信息，并會處理這些信息；通過地理和物理知識整合的過程，進一步提高學習科學技術(shù)知識的興趣，培養(yǎng)初步的科學研究的意識。

其中，理解地球形狀和地球運動對太陽輻射的影響既是重點也是難點。

二、學情分析

在本節(jié)課學習之前，學生已經(jīng)初步學習了氣溫和降水的分布規(guī)律以及地球運動的基本知識，對氣候的差異尤其是一天中氣溫的差異和一年當中不同季節(jié)的氣溫差異自身有一定的感性認識，但對影響太陽輻射變化的因素卻并不了解，而且難以理解。

三、主要教學方法

1. 采用“體驗式教學法”，教師創(chuàng)設(shè)問題情境，引導學生進行探究實驗。

2. 采用了“支架式教學模式”。在探究前，先給學生“概念”和“方法”兩個支架，為學生搭建探究的支架。

3. 充分整合了物理學科的實驗教學法，通過探究實驗培養(yǎng)學生大膽質(zhì)疑的習慣，引導他們自主學習，最終揭示太陽輻射變化的奧秘。

四、具體實施過程

（一）引入新課

教師出示兩張對比明顯的不同氣溫影響下的景觀圖片。引導學生思考氣溫為什么會有這么大的差異？引出探究課題。

（二）新課教學

環(huán)節(jié)一：方法和概念的建構(gòu)，引出探究課題

介紹把太陽的光線轉(zhuǎn)換成手電筒的照射光線來進行研究的轉(zhuǎn)換法；并通過手電筒光線的演示讓學生知道太陽高度角的概念，理解太陽高度和太陽輻射之間的關(guān)系。

通過“小胖子和高瘦子”無法比較體重的例子進行類比讓學生理解“控制變量法”在科學研究中的運用，并初步設(shè)計好探究實驗的兩個步驟，即分別研究太陽高度對“同一時間，不同地點”和“同一地點，不同時間”地表獲得熱量的影響因素。

環(huán)節(jié)二：學生探究活動一——探究地球上不同地點正午太陽輻射的差異

第一步 體驗參與

1.將大頭釘垂直固定在硬紙板上，然后將平面的硬紙板變形為曲面。

2.固定光源，將光線垂直照射向平面和曲面。

3.反復操作2—3次，觀察大頭釘?shù)挠白幼兓?/p>

第二步 補充繪制簡圖，幫助理解

第三步 設(shè)置題目，加深理解

讓學生將地球形狀、太陽高度、太陽輻射和氣候四個詞語組成有因果關(guān)系的一句話。

第四步 歸納總結(jié)

地球是個球體，不同地區(qū)太陽高度不同，太陽輻射強弱不同，導致了氣候的不同。這種影響氣候的因素又被稱為緯度因素。

環(huán)節(jié)三：學生探究活動二——探究地球上同一個地點在不同時間受到太陽輻射的差異

（1）一天中的變化——地球自轉(zhuǎn)的影響

學生分小組模擬實驗。對應(yīng)影子的長短在一天里的變化的體驗，理解太陽東升西落，引起一天中太陽高度的變化。

生活驗證：出示一天中氣溫度數(shù)，并結(jié)合自身體驗。

（2）一年中的變化——地球公轉(zhuǎn)的影響

學生自行設(shè)計實驗，小組之間交流實驗方案。

用壘球來模擬地球，在北回歸線、赤道、南回歸線三個位置分別插入三個大頭針，學生分別按照冬至日和夏至日的圖示，用手電筒照射壘球，觀察大頭針影子長短的變化。

生活驗證：出示1月7月世界氣溫分布圖

（3）總結(jié)提煉

地球的自轉(zhuǎn)影響了一天中太陽輻射的變化。

地球公轉(zhuǎn)使得同一年中不同時間各地正午的太陽高度也隨之發(fā)生有規(guī)律的變化，中緯度地區(qū)表現(xiàn)出明顯的四季更替。

（三）題目設(shè)計

通過兩個題目的設(shè)計，加深了學生的理解，也讓學生感受到地理與生活之間的密切關(guān)系。

1.為了獲取最好的吸熱效果，我國各地太陽能熱水器的安裝有所不同，主要表現(xiàn)在吸熱面與地面的夾角（∠a）不同。

請你分析：青島和廣州兩地的太陽能熱水器，∠a會有何差異？

2.房地產(chǎn)開發(fā)中，為了保證后排房屋中午時間的采光，必須考慮前后樓南北方向上的樓間距。兩地樓間距有何差異？

（四）全課總結(jié)

引導學生使用思維導圖的方式，整理知識點，并對本節(jié)課使用的科學研究方法進行小結(jié)。

本節(jié)課的設(shè)計，充分運用了“建構(gòu)”理論，使學習者在探究之前建立“概念”和“方法”兩個支架，這種支架是為學習者發(fā)展對問題的進一步理解所需要的。使學生在原有的知識信息結(jié)構(gòu)及其意義的基礎(chǔ)上，便于理解和形成復雜的知識信息結(jié)構(gòu)。而且，事先還把復雜的學習任務(wù)加以分解，以便于把學習者的理解逐步引向深入。

此外，還運用了“體驗式教學”的基本方法，通過探究活動，驗證了地球形狀與地球運動對太陽高度角影響的規(guī)律，加深學生對知識的理解，使得知識具有了新的生命力。而且在體驗的過程中教師從講臺上走下來，身份發(fā)生改變，在與學生的平等對話交流的過程中，教師不用預(yù)先設(shè)定的目標和實驗方法僵硬地約束學生，而是根據(jù)學生的認知特點，引導他們積極參與并體驗學習過程，從而使復雜的原理變得易于理解，使教學活動在“做中學”中變得更加有效。

（責任編校：冉蓉）