浅谈高中生在学习“大气的受热过程”中遇到的困惑及对策

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  “大气的受热过程”在高考考纲中为必考内容,具体要求包括:1.了解大气的能量来源。2.理解太阳辐射、地面辐射和大气辐射、大气逆辐射之间的关系。3.理解大气的削弱作用和保温作用。4.运用所学知识解释有关的地理现象。
  针对同学们在课堂和课后反映出的疑惑,我主要采取以下对策。
  1.注重對概念的理解。通俗化的语言和专业术语是理解概念的两种方式,可以结合使用。例如什么是太阳辐射?先用通俗的语言解释:太阳是一个炽热的气体球,但太阳很大方,它不会独占自己拥有的能量,于是就以电磁波的形式向四周发送能量,让太阳系里的其他天体受惠。同学们理解后,可再用规范的语言识记太阳辐射的概念:太阳以电磁波的形式源源不断地向外辐射能量的过程称为太阳辐射。
  2.注重对地理图表的理解和运用。在大气的受热过程图中,同学们要把握好这些知识点:(1)能量来源:太阳辐射是地球表面根本的能量来源。地面是近地面大气主要、直接的热源。(2)受热过程:①太阳辐射到达地球大气上界。②太阳辐射穿过大气层,大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射作用等,以反射为主)。⑧部分太阳辐射到达地表。部分被地表反射,部分被地面吸收,从而使地面增温。(3)地面辐射和大气辐射:①地面吸收太阳短波辐射增温,产生地面长波辐射。②大气中的CO2和水汽等物质强烈吸收地面的长波辐射而增温。③大气增温后,向下辐射部分的大气逆辐射对地面热量进行补偿,起保温作用;向上辐射部分的大气辐射向宇宙空间传播。这个过程图是对不同天气状况下的昼夜温差都可以进行详细的解析,例如:阴天对比晴天,大气的削弱作用和保温作用均较明显,昼夜温差较小;地球表面的温差比月球表面的昼夜温差小,是由于地球表面有大气层的存在,对太阳辐射的削弱和对地面的保温作用均较强。
  3.易错知识点的解析。例如:(1)大气逆辐射并非只有晚上存在。大气逆辐射是大气辐射的一部分,是始终存在的,实际上白天接受的地面辐射更多,大气逆辐射更强。白天由于云层对太阳辐射的削弱作用更加明显,使得近地面大气温度不至于太高,造成白天似乎没有大气逆辐射的假象;晚上,由于没有太阳辐射,近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响,因而夜晚大气的作用体现为以保温作用为主。(2)近地面大气热量的主要、直接来源并非太阳辐射。大气吸收的热量主要为长波辐射,对太阳短波辐射吸收很少,地面辐射为长波辐射,因此地面是近地面大气的主要、直接热源。
  4.与高考链接。《大气的受热过程》在近几年高考中频频出现,例如:在2017年高考全国一卷中选择题9-11题双层膜的考核,就是通过地膜、积雪情况考核大气的受热过程中的地面辐射、大气逆辐射等对当地昼夜温差的影响;2015年浙江卷选择题9-10题中逆温特征、不同逆温层峰值时间差异的原因是通过逆温考核大气受热过程的地面辐射及其在时间、空间传递上的差异。此外,各地高考题还出现很多关于逆温和雾的形成、气温日变化的案例,这些高考题目的出现要求我们在日常的“大气受热过程”学习中需要不断深化知识点。
  5.联系生活案例。多留意身边发生的自然现象,尝试用所学知识去分析。例如:(1)在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚?因为晴朗的夜晚,天空少云或无云,大气逆辐射弱,地面辐射的热量散失多,所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低,容易出现霜冻。(2)在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?人造烟幕能增强大气逆辐射,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻。(3)为什么“高处不胜寒”?近地面大气的主要、直接热源来源于地面。海拔越低,近地面大气获得的地面辐射越多,气温越高;海拔越高,近地面大气获得的地面辐射越少,气温越低。
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