《太阳对地球的影响》教案

《太阳对地球的影响》教案

一、教学目标

（一）知识与技能

1．了解太阳能量的来源及其对地球环境和人们生产、生活的影响。

2．了解太阳活动的类型及对地球电离层、磁场和气候的影响。

（二）过程与方法

1．通过有关图片、影像资料或多媒体课件的演示，了解太阳辐射的基本形式和特点，提高学生观察、分析问题的能力。

2．通过从具体生活、生产实例的讨论人手，分析太阳辐射、太阳活动对人类的影响，培养学生理论联系实际的能力。

3．通过组织学生模拟太阳黑子、耀斑等活动，提高学生的实践操作能力。

（三）情感态度与价值观

1．通过认识日、地、月三者之间的关系，尤其是太阳对地球的影响，树立事物是普遍联系且相互影响的辩证唯物主义观点。

2．激发学生探究关于太阳辐射、太阳活动的兴趣，树立爱科学、学科学、用科学来分析研究地理问题的信；动和能力。

3．通过观察图片、影像资料，给学生以美的感受，培养学生欣赏美、鉴赏美的能力，陶冶学生情操，从热爱自然美升华到探求科学的美的境界。

二、教材分析

本节教材由两大部分组成，其一是太阳辐射与地球，其二是太阳活动与地球。作为人类的生存环境，宇宙中既普通又特殊的天体——地球，它与太阳、太阳系存在何种关系，促使地球上万物生长、环境演变的动力又是什么，是本节教材重点要讲清楚的内容。

太阳及太阳辐射是宇宙环境对地球影响的典型事件。太阳对地球的影响是多方面的，从对地理环境和人类活动的影响来看，主要是太阳辐射对地球的影响和太阳活动对地球的影响两个方面。关于这两个方面，在教材分析和讲述中应注意以下几点。第一，关注的重点不是太阳活动及其产生的原因、太阳的内部结构和大气结构等，这些内容不必详加分析甚至不涉及。但是，为了说明对地球的影响，需要明确太阳辐射和太阳活动的主要特征和基本规律。第二，“影响”应从对地理环境和对人类活动两方面来谈。由于“影响”涉及的范围太广，可以就主要影响用举例的方式说明。第三，要辩证地看待宇宙环境对地球的影响。从一般意义上说，太阳辐射的影响是有利的，太阳活动的影响是不利的；然而进一步分析，太阳辐射也有不利的影响（如过多的紫外线辐射等），太阳活动也会产生有利的影响（如尚在研究中的太阳活动对气候等方面的影响）。关于这两点，教材安排了有关的阅读材料，要引导学生很好地理解其中的含义。

太阳对地球的重要性是显而易见的，可以说没有太阳就没有地球的一切。人类生存的地理环境中，有大气、水、生物等要素，这些要素本身和要素之间是不断变化的，其根本动力

就是太阳辐射。从能量的角度看，自然地理环境中大多数运动及其变化，本质上说是太阳辐射如何分配、再分配和转移的问题。因此，太阳辐射是太阳对地球最大、也是最重要的贡献。

教材从三个方面介绍有关太阳辐射的知识：其一，什么是太阳辐射；其二，太阳辐射的能量有多大；其三，太阳辐射的范围。太阳常数反映的是地球大气上界面接受太阳辐射能量的情况，同时也体现了太阳辐射总量的多少。我们假设一个球面，它以太阳为中心，以日地平均距离为半径。在这个球面上，每四平方厘米所得的太阳热量都是8．24焦／每分钟，这个球面所得到的太阳热能总量就是球面积与太阳常数的乘积，约为2．32×1028焦。这就是整个太阳每分钟所辐射的热能总量。关于太阳能量的来源，教材没有进行介绍。需要说明的是，太阳产生能量的方法是物质的质量转变成能量，符合质能转换定律。在这个过程中，太阳质量的损耗是相当小的，而产生的能量是相当大的。据有关推算，1克氢聚变成氦，只会造成0.006 9克的质量损失，而这一点点质量亏损所对应的是6×1011焦热量。因此，不必担心太阳质量会消耗殆尽。

太阳辐射对地球的影响，可以从两个方面加以说明。第一，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，又有间接的作用。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，比如地球上的大气、水、生物等地理环境要素，它们本身的发展和变化，以及各要素之间的相互联系，大部分是在太阳辐射的驱动过程中完成的。在初中教材中已介绍过，太阳辐射的纬度差异，使各地获得的热量有所不同。在热量盈余的地方（如赤道），温度并没有越来越高，热量亏损的地方（如两极），温度也没有越来越低，而是保持相对稳定。这说明热量在盈余区和亏损区之间不断传输，其传输方式主要是大气环流和洋流。大气环流和洋流在地理环境的形成和变化中扮演着极其重要的角色。由于后面章节要分别讲到大气环流和洋流，这里只是一般性地提一下，不作详细解释。第二，太阳辐射对人们生产和生活的影响。人们对太阳辐射作用最直接的感受，就是它是人们进行生产和生活的主要能源。太阳能源主要包括两部分，一部分是人们直接获取的太阳能，一部分是由太阳能转化的能源。从广义的概念出发，可以笼统地认为这些都是太阳能的利用。至于为什么说煤和石油等化石燃料固定了大量的太阳能，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时期由生物遗体形成的，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，是地质时期储存的太阳能。

为加深学生对太阳辐射与人类活动的认识，教材设计了实践活动，来加强太阳辐射通过绿色植物的光合作用对人类生产的影响的认识。

太阳辐射体现了日地关系的一个方面。但是现代科学所研究的日地关系，更多地侧重于太阳活动对地球的影响。教材在简单介绍太阳活动的概念后，重点介绍了两个方面的内容：第一，太阳活动的主要类型。太阳活动的类型较多，现在人们认识到的就有黑子、耀斑、日再、太阳风等太阳活动现象。其中黑子是太阳活动的标志，耀斑和太阳风是太阳活动最激烈的显示，黑子和耀斑出现在太阳大气层的不同位置。黑子主要出现在太阳的光球层，耀斑、太阳风主要出现在太阳的色球层，太阳风出现在日冕层。

第二，太阳活动对地球的影响。太阳活动对地球的影响表现在许多方面，而且有些影响现在还在研究之中，没有定论。就是对有定论的影响，要讲清楚它们的物理机制，学生的基础知识不够，也不是地理课的任务。因此，教材把重点放在说明现象上。太阳活动对地球电离层和地球磁场的影响，现在不论在实际观测和理论分析上都比较成熟，教材对此作了介绍。太阳活动对地球气候的影响，至今还没有整理出比较确切可靠并可以利用的统计规律，在理论工作上进展也不大。但是太阳黑子与降水的相关性，已经得到证实。一是降水量的年际变化与太阳黑子相对数的年变化有相关性；二是两者的变化周期大体为正正年。

在太阳活动高峰年，地球上激烈的天气现象出现的机率就明显增加；反之，

地球上天气变化则相对平稳。

耀斑和太阳风对地球的影响是突发性的，它们以射电爆发和高能粒子喷发的方式放出辐射能，引起地球大气电离层中强烈的电磁扰动（磁暴）、短波通讯中断等一连串反应。

太阳风对地球的影响，主要是带电粒子流在极地上空轰击高层大气，使其电离而产生极光等。

本节教材的知识可归纳为：

本节教材的重点主要是两个方面的：一是太阳辐射对地球的影响；二是太阳活动对地球的影响。难点是如何让学生明白太阳辐射是怎样影响地球大气运动和水循环的，以及太阳活动对地球电离层、磁场的影响。

要突出重点，突破难点，建议：在教法上①通过有关图片、影像资料（或多媒体课件），提供给学生较为直观的知识；②从具体生活、生产实例出发，讨论分析太阳辐射、太阳活动对地球的影响；③有条件的学校，可组织学生进行观测实践，以了解太阳黑子、耀斑的活动。