七年級上冊《探究太陽高度對地表獲得熱量的影響》教學設計

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》教學設計

華東師范大學青島實驗中學（266002） 林 偉

2011年版的《義務教育地理課程標準》修訂中，將“觀察不同季節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（或一天內）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：一是教師帶領學生觀察，二是讓學生自己觀察。如果教師帶領學生觀察，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。

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現、提出問題，并能制定簡單的實驗方案，經歷觀察、探究和發現的過程，能簡單描述在探究過程中觀察到的現象，會觀察、收集實驗中的現象、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知識的興趣，培養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

在本節課學習之前，學生已經初步學習了氣溫和降水的分布規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”，教師創設問題情境，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，通過探究實驗培養學生大膽質疑的習慣，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

環節一：方法和概念的建構，引出探究課題

介紹把太陽的光線轉換成手電筒的照射光線來進行研究的轉換法；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。

環節二：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，觀察大頭釘的影子變化。

第二步 補充繪制簡圖，幫助理解

第三步 設置題目，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系的一句話。

第四步 歸納總結

地球是個球體，不同地區太陽高度不同，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。

環節三：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——地球自轉的影響

學生分小組模擬實驗。對應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，并結合自身體驗。

（2）一年中的變化——地球公轉的影響

學生自行設計實驗，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）總結提煉

地球的自轉影響了一天中太陽輻射的變化。

地球公轉使得同一年中不同時間各地正午的太陽高度也隨之發生有規律的變化，中緯度地區表現出明顯的四季更替。

（三）題目設計

通過兩個題目的設計，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.房地產開發中，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

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

本節課的設計，充分運用了“建構”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構及其意義的基礎上，便于理解和形成復雜的知識信息結構。而且，事先還把復雜的學習任務加以分解，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，身份發生改變，在與學生的平等對話交流的過程中，教師不用預先設定的目標和實驗方法僵硬地約束學生，而是根據學生的認知特點，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）