基于核心概念的高中地理教学

在高中地理课堂上，以核心概念为基础进行教学，能提高学生对复杂地理现象的认知与运用能力。“地球上的大气”一章的知识涉及大气的组成与垂直分层、大气的受热过程以及大气的运动等内容。这些知识之间有一定联系。教师采取任务驱动法、问题法和合作学习法等多种方法展开教学，能使学生切实掌握这些核心概念，培养批判性思维和动手能力，并把所学知识运用到现实中，从而提升对地理现象的认知和处理能力，强化学生的学习效果。

一、引入概念，激发兴趣，掌握原理

在“地球上的大气”的教学中，教师针对大气的组成与垂直分层、大气的受热过程及大气的运动等核心概念，搭配多媒体资源，采用案例分析、户外考察等方式，使学生对复杂地理现象有了更为直观的了解。在此基础上，教师与学生进行交流、研讨，加深学生对大气环境与人为活动联系的认识，并驱动其对异常受热或移动引起的气象灾害产生新的理解，加深对大气科学理论的认知与实践。

师：同学们，今天我们要学的是“地球上的大气”。在开始讲课前，我想先问大家一个问题：你们知道我们日常吸入的空气是由什么成分构成的吗？

生：氧气和二氧化碳。

师：你说的没错！氧气和二氧化碳都是空气的组成成分，但还有很多其他成分。大家都知道，空气主要由78%的氮气、21%的氧气以及少量的二氧化碳和其他气体组成。那你们知道地球大气的垂直分层都有哪些吗？

生：大气分为对流层、平流层和高层大气！

师：看来大家懂得还真不少！没错，大气从地面向上可以分为不同的层次，包括对流层、平流层和高层大气。每一层都有其独特的特点和作用。对流层就是我们日常天气现象的主要发生地，平流层中则含有大量的臭氧，能够吸收大量太阳紫外线。接下来，我们来看看大气的受热过程。谁能告诉我，太阳是如何给地球大气提供热量的？

生：好像是通过太阳辐射提供热量！

师：对，地球上最主要的热能来源就是太阳辐射！太阳辐射在传播过程中，小部分被大气吸收或反射，大部分到达地球表面。到达地球表面的太阳辐射，被地面吸收和反射。地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。我讲解后，大家能明白这个过程吗？

生：听起来好像十分复杂。

师：没关系，大家不明白也无大碍，我们循序渐进地学习！其实，在学习的过程中，我们可以做一项实验来了解大气受热的过程。接着，我们再来看看大气的运动。说到这里，你们知道风是如何形成的吗？

生：风好像和空气的流动有一定关系！

师：是的，你说的没错，风是由于大气的水平运动引起的！地面受热不均，导致空气上升和下沉，进而使同一水平面上的气压产生了差异。单位距离间的气压差称为气压梯度。只要水平面上存在气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，这个力称为水平气压梯度力。在水平气压梯度力的作用下，大气从高压区向低压区作水平运动，这就形成了风。在学习这节课知识后，大家将了解大气层的基本特征，并知道大气层对于人类生活的重要意义，了解其可能造成的气候灾害对人类活动的影响！

从这一节课中，学生已经初步掌握了大气的基本组成与垂直分层，但对于受热过程与运动方面的认识还有待进一步学习。在教学中，教师利用多媒体教学资源及实验演示，可以使学生对复杂的地理现象有更为直观的了解，但还需要进一步提高其运用知识解决问题的能力。另外，教师也可以介绍更多有关气象灾害的知识，使学生对空气环境和人类行为之间的关系有更多的了解，也为后续的研究奠定良好基础。

二、媒体教学，互动探讨，深度理解

在教学“地球上的大气”时，教师运用视频、动画、交互式图形等多媒体资源，将大气成分和垂直分层、大气受热过程和运动过程等多个复杂的概念形象地展现出来，对学生的深度理解意义重大。在互动讨论中，教师需带领学生开展分组讨论与案例分析活动，以提高学生的整体思考能力与地理分析能力，从而让其对所学知识有更充分的理解与运用。此种教学方式能增强课堂的生动性、趣味性，使学生在参与中有更深层次的学习经验，从而确保其地理核心素养得到进一步提升。

教师播放“地球上的大气”相关视频。

师：有没有人能说出大气是由什么组成的？

生：大气中含有氮、氧，还有一些其他的气体。

师：很好，那么，你知道这几种成分的具体比例是多少吗？

生：78%的空气、21%的氧气和1%的其他气体。

师：很棒，从干洁空气成分的体积分数（25千米以下）示意图中，相信大家可以理解大气的基本构成，而且可以更深入地去思考每种气体的作用和变化对环境的影响。

生：老师，我想问一下，那近年来大气成分有变化吗？这些变化会有什么影响？

师：这个问题问得好，那就让我们看看这些图片（播放空气相关图片）。看看在过去的数十年里，大气成分发生了怎样的变化。

生：越来越多的CO2导致全球变暖。

师：大家说得很对。那我们再来看大气的垂直分层。请大家打开课本的图2.5，结合刚才的视频，一起分析大气从地面到高空是如何分层的，每一层有什么特点。

生：对流层就是离地面最近的那一块区域，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这里。平流层中的臭氧能吸收大量太阳紫外线。

师：很好，那么平流层中的大气有什么特征呢？

生：平流层的大气上部热、下部冷，不易形成对流，以平流运动为主。该层大气中水汽和杂质含量很少，无云雨现象，能见度好，因此适合航空飞行。

师：接下来，我给大家介绍一下高层大气。平流层以上的大气统称高层大气。自平流层顶部开始，由于没有吸收紫外线的臭氧，气温会下降；随后，由于大气吸收了更短波长的太阳紫外线，温度又持续上升，在300千米的高空，温度可达1000℃以上。通过上述分析，老师相信你们对大气垂直分层有了较为清楚的了解。

在教学过程中，多媒体教学使原本晦涩难懂的地理概念得到了直观化、形象化的表达，提高了学生的学习兴趣。同时，在教师与学生互动、分组讨论的基础上，学生进一步提高了对地理知识的掌握效果，发展了综合思考能力和实际应用能力。

三、任务驱动，问题导向，加强实践

在教学“大气的受热过程”这部分知识时，教师采用任务驱动法与问题法相结合的方式，可以有效地促进学生对这部分知识的理解与应用。通过一系列关于大气受热和大气运动的探索性问题，学生在对现象与实质问题进行剖析时，寻找不同的解题思路，达到思维创新的目的。例如，在探究“高山之巅”“夜霜之夜”等现象时，先要了解大气升温的基本规律，在短时间内太阳的短波辐射经大气进入地表，被地表吸热后再发出长波辐射，从而导致地表温度升高。对于诸如“热岛”“海陆风”这样的现象，学生要了解其基本规律，在相关问题引领下激发思维火花，进行多层次的分析与综合思考，提高批判性思维与创造力。

师：同学们，我们继续探讨大气的受热过程和大气运动。我们先来看一个问题，为什么“高处不胜寒”？谁能解释一下？

生：高处海拔高，温度低，所以寒冷。

师：其实这是一个很正常的现象，那你知道它的本质原因是什么吗？现在让我们一起来分析一下！太阳的短波辐射通过大气到达地球表面，地面因吸收太阳辐射而增温，同时又以长波辐射的形式把热量传递给近地面大气。近地面大气吸收地面长波辐射以后，又以对流、传导等方式层层向上传递能量。

生：我懂了，这就是因为高处的大气很稀薄，不能吸收长波辐射，温度就会很低！

师：那为什么霜、露等现象多出现在夜间呢？

生：晚上气温很低，空气里的湿气都会变成霜、露。

师：很好。接下来，让我们讨论一下，为何城市中的空气污染要比城郊严重得多？

生：城市的工厂和车辆越来越多，产生的污染也越来越严重。

师：这也是一种现象解释，其中的本质又是什么呢？我们来看看城市热岛环流案例，城市地表材料如混凝土、沥青吸热能力强，导致城市温度高于周边地区，热力环流将污染物集中在城市上空，加剧了污染。大家理解了吗？

生：我懂了，这是热循环造成的！

师：那你们再想一想，为什么白天风从海洋吹向陆地，夜晚风从陆地吹向海洋？

生：白天陆地比海洋热，空气上升，海洋的空气补充过来；夜晚相反。

师：通过这些分析，我们不仅了解了表象，还理解了背后的原理。

生：原来如此！

师：最后，我们来看东部雨带的推移是如何发生的。

生：这好像是季风变化导致的。

师：没错，就是这样！那真正的原因是什么呢？季风的形成主要是由于大气热量分布不均所致，也是热动力循环与大气水平运动的综合驱动。

在讨论的基础上，学生加深对大气受热与运动知识的认知。这种以问题为中心的学习方式，不但有助于学生对地理现象的了解，而且可以增强其概念意识和整体学习能力，锻炼学生的综合思考与应用能力。

经过这次的“以问题为中心”的教学活动，我们发现学生对问题的分析与解决具有较强的主动性和参与性。在层层深入讨论的基础上，学生对大气受热与运动性质有了更深刻的了解，并初步掌握了学习和应用地理知识的思维、技能。

四、协作学习，互助分享，共同成长

在高中地理教学中，协作学习可以使学生对“地球上的大气”这一章的核心概念有更深入的理解。在小组合作、讨论分享和任务分派的基础上，学生互相帮助，实现合作学习地理知识的目标，从而提高整体素养。例如，教师以驴友在川藏南路骑车时遇到的地理现象为背景，通过一系列的问题，使学生对大气的运动规律有了更深入的理解。不同海拔地区的气温变化、昼夜温差、山谷的风向变化等都有所不同。在合作式学习的基础上，学生可以增进对大气环境的了解，并且训练学生的团队精神与解决问题的能力，促使其在互相帮助的基础上共同进步。

师：同学们，今天我们将以一个真实情境为例，来学习“地球上的大气”这一章的知识。想象一下，我们是一群驴友，沿着川藏南路骑行。首先，谁能说说海拔的变化对大气成分会有什么影响？

生：越是往上，含氧量就越少。

师：是啊，在高原上，空气中的含氧量很低，会让人呼吸不畅。所以，你是否感觉到空气中的其他物质也在改变？大家分组讨论，并选出一位代表交流你们的发现。

生：我们小组认为，在高原上，由于大气压力较小，空气中的水蒸气很可能会凝结为霜或雪，因此，二氧化碳和水蒸气的浓度也会降低。

师：很好，经过刚才的讨论，我们已经了解到由于高度而引起的大气组成的变化。接下来的问题是，随着海拔的升高，我们的衣着会越来越厚，这是为什么呢？请大家继续讨论，并思考垂直方向上大气热量的差异。

生：我们讨论后认为，高海拔地区气温低，因为地面吸收的热量传导到高空时会逐渐减少，所以我们需要穿更厚的衣服。

生：在高原上，空气很稀薄，热量流失得很快，人就会觉得很冷。

师：对，大家理解得没有问题！气温会随着海拔的上升而下降，这就是“高处不胜寒”的由来。下面我们来探讨一下，四川、西藏的游客为何感觉到了明显的昼夜温差呢？

生：白天太阳辐射强，温度升高快；夜晚地面迅速散热，温度下降快。

师：是的，地面白天吸收太阳辐射，夜晚释放热量，大气逆辐射减少，导致温差明显。最后一个问题，骑行在山谷中时，驴友们为了避风，帐篷的开口方向有一定规律，你们认为这是为什么呢？

生：山谷中白天热空气上升，夜晚冷空气下沉，形成谷风和山风。帐篷开口要避开风口，才能避免风的侵袭。

师：很好，峡谷内的风是有规律的，它是由热循环、气压改变引起的。通过讨论，大家对“大气的运动”有了进一步的认识。可见，合作学习不但能使我们获得知识，而且能提高我们的团队精神和解决问题的能力。

在合作学习中，创设真实的情境，可以使学生对复杂的地理现象有更为直观的认识。这种方式不仅提高了学生的学习兴趣，还培养了他们的实践能力。在合作中，学生共同成长，增强了团队合作意识。

五、反思总结，巩固提升，反馈改进

在学习“地球上的大气”知识时，学生以小组为单位对所学内容进行归纳、总结，并对有关的地理现象进行说明。此种教学模式可以使学生更好地理解所学的内容，锻炼学生的团队精神以及解决问题的能力。在教学过程中，教师给出几个关键词，如“热量差异”“大气垂直运动”“大气水平运动”“热力环流”等。学生通过小组讨论，最终对单元的大概念进行归纳和概括，并将其应用到具体的情境中，说明峡谷之间的热力循环对帐篷的开口方向的影响等。

师：同学们，我们继续运用合作学习的方式来理解“地球上的大气”这一单元的核心概念。请大家先看这些关键词：热量差异、大气垂直运动、大气水平运动、热力环流。请各小组讨论并总结这些关键词之间的关系。

学生分组进行讨论。

生：我们小组认为，温差导致了大气的升降，这就引发了大气的垂直运动。

生：对，然后这种垂直运动会在同一水平面上产生相对的高压和低压，从而引起大气的水平运动。

生3：我们小组总结出，热量差异引起的大气垂直运动和水平运动共同形成了热力环流，这就是大气运动的基本原理。

师：大家说的很对。现在你们可以想象一下，驴友们在峡谷里搭帐篷时，帐篷的朝向是怎样的？它和我们所说的热循环有什么联系呢？

生：我们小组认为，山谷中的热量差异形成了特定的热力环流，白天热空气上升，晚上冷空气下沉，所以帐篷的开口要避开风口。

生：不仅如此，我们还发现，了解大气运动规律可以帮助我们更好地预防和应对自然灾害，如山谷中突发大风和寒流。

师：没错。从这个情况中，我们能够了解到大气的运动对我们的影响。合作学习使我们获得知识，运用所学知识去解释实际的地理现象。

通过这种教学模式，学生不仅掌握了大气运动的基本原理，还能够将这些原理应用到实际生活中，解释和预测地理现象。在小组讨论过程中，学生通过相互交流，拓展了思维，加深了对知识的理解。此外，合作学习还培养了学生的团队合作能力和解决问题的能力，促进了学生综合素质的提升。

在合作学习的基础上，学生表现出更高的热情，更积极地参与到讨论中。同时，学生能精确地归纳出核心概念，并能运用其来解决现实中的问题。此种学习方法不但可以提高学生的理解能力，而且可以提高学生的团队精神以及解决问题的能力。在今后的教学中，教师还需以此为基础，不断提高学生的综合素质，提升学生的地理学习有效性。

（作者单位：福建省建阳第一中学）

编辑：常超波