《太阳对地球的影响》教案(三)

太阳对地球的影响
教学目的
1．从体验和感受中认识太阳辐射对地球的意义。

2．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。

3．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。

4．树立事物是相互联系、相互影响的辨证观点。

知识结构
内容点析
1．“为地球提供能量”内容组织。

这段内容的表达采用了“人物对话”的形式。

这样设计是出于如下考虑：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的，而这种影响表现在方方面面，教材中只能有选择地
谈几点。

从内容上看，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。

教材中四个人物举了四个例子，示意性地从两个方面说明太阳辐射的重要影响。

（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。

后面几个单元，还要对这个问题进行讲述，这里只是一带而过。

（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。

这一点可以从煤和石油的成因上稍加说明。

煤和石油都是地质历史上由生物遗体形成的，而生物的生长需要吸收大量的太阳辐射能，从这个意义上说，煤和石油中固定了大量的太阳辐射能。

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。

2. “活动4”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作用。

太阳辐射不均匀的分布，是地球上热带、温带和寒带气候分异的根本原因，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。

3．“太阳活动”内容的重点。

一是重现象，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。

二是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。

4．“活动5”的设计意图。

这个活动是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1.10中三幅小图表示的站点均在北半球，由中纬度到高纬度。

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间跨度，共计80年。

对图中两条曲线的相关性可以这样描述：（1）在中纬度地区的36测站中，上世纪末至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，从有关测资料开始，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会有影响。

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，采取了比较开放的设计，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，可能能看出的问题不同。

最后通过全班交流，相互得到补充和启发。

教学设计建议
【引入新课】
1．1．资料引入。

资料1 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的辐射能的亿分之一；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。

资料2 根据计算，每分钟太阳辐射向地球传送的热能，大约相当于燃烧4亿吨标准煤
产生的热量。

这两则资料向我们传达了什么信息呢？（地球上的热量主要来自太阳辐射；太阳辐射的能量是巨大的）
2．2．问题引入（示例如下）。

教师提问：同学们，无论早晚和白天，教室内都很明亮，为我们提供了良好的学习条件，
这是什么原因呢？
学生回答：白天，太阳光线为我们提供照明；早晨和晚上，有电灯为我们提供照明。

教师提问：电能来源于哪里呢？
学生回答：燃烧煤炭可以发电，还有水力发电、风力发电、核电、地热发电等等。

教师提示：太阳光来源于太阳；煤炭、水力和风力等能源是太阳能的转化形式，太阳确实为地球提供能量。

【学习新课】
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。

还可以分成小组，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4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。

作为知识拓展，教师可以指导学生看阅读材料。

2．“太阳活动对地球的影响”一段的教学，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。

教师通过与学生不断的交流，展示一些太阳照片，共同认识太阳大气的构造：我们平时能够直接观察到的是太阳发光的一层（顺便可以介绍几种观察太阳的方法，如用照相底片观察，带墨镜观察，用水盆法观察等等），叫光球层；在日全食时，月球遮住了光球层的光线，没有了光球层的强烈光线，我们就会看到太阳外层有些玫瑰色的光，这些光来自太阳大气的中间层，即色球层；日全食时，我们还可以看到太阳更暗的一层，这些白色的光来自太阳大气的最外层，叫做日冕。

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问题，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，再以太阳黑子活动为例子，分析太阳黑子对降水量变化的影响。

情境趣味问题示例：
（1）2002年的夏天与往年不同，人们似乎特别怕晒。

在阳光直射的杭州街头，多了一个个“全副武装”的女士。

这是为什么呢？听了广播之后，不少人才恍然大悟。

请你猜猜广播中说了什么？（太阳活动极大年，太阳紫外线增强，对皮肤又损害作用。

）
（2）第二次世界大战期间的一个早晨，英国海军海岸防卫指挥部接到各雷达站报告，说雷达受到了来自东方的奇怪干扰，这种干扰的方向与太阳移动的方向一致，而且只出现在白天。

当时，人们对雷达受到干扰的原因进行了一些分析：A.德军使用德一种秘密武器；B.雷达本身的故障；C.外界杂波的干扰；C.太阳活动的影响。

你认为上述原因哪一种比较合乎情理？（C）
【部分“活动”参考答案】
活动4
(1)太阳辐射量由低纬度向高纬度递减
(2) 热带雨林的生物量多，亚寒带森林的生物量少。

(3) 问题1的结论与问题2的结论有相关性。

(4) 由于低纬度地区太阳辐射量大，所以热带雨林植物生长旺盛，生物量多。

中高纬度地区太阳辐射量相对较小，植物生长比较缓慢，生物量相对较小。

由此可以看出，太阳辐射量的大小，在一定程度上决定了植被的生长情况，植被的生长情况又是对不同地理环境的反映。

活动5
（1）分析太阳黑子相对数曲线，至少可以看出：第一，太阳黑子相对数是在不断变化的；第二，这种变化呈现波状起伏的形态，太阳黑子有极大值和极小值，极大值与极小值之间的变幅相差不大；第三，太阳黑子相对数有大约11年的变化周期。

（2）分析周年降水量平均超额量曲线，至少可以看出：第一，周年降水量平均超额量是在不断变化的；第二，这种变化呈现波状起伏的形态，但是变化幅度在不同纬度不完全相同，同一个纬度在不同的年代也不尽相同；第三，周年降水量平均超额量大约有11年的变化周期。

（3）把两条曲线叠加在一起，可以看出两者之间有很好的相关性。

但是在不同纬度和地点，它们分别呈现正相关或负相关。