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16. 极端天气
课题 16. 极端天气 课时 2课时
核心概念 10.地球系统；11.人类活动与环境；跨学科概念：稳定与变化、因果关系。 学习内容与要求 认识极端天气和预警，分析地区数据与影响；通过模型实验探究二氧化碳增多对受热升温的影响。
教学目标 科学观念：知道极端天气是在一定地区和时间内超出常态、发生概率较低的天气现象，包括暴雨、干旱、高温、寒潮和台风等。 科学思维：能比较常年与当年频次数据，解读蓝黄橙红预警，分析“地区差异—天气类型—影响—应对”关系。 探究实践：能设计并完成二氧化碳多/少的对比受热实验，连续记录温度，解释模型结果及局限。 态度责任：掌握基本极端天气避险原则，关注全球变暖与温室气体排放，愿意采取节能、绿色出行和保护生态系统等行动。
重点 解读极端天气资料与预警，并用对比实验认识二氧化碳对升温的影响。 难点 理解“极端”相对于当地常态和统计基准；避免用单次简化实验直接证明全部全球气候变化。
教学准备 教师：全球极端天气地图、本地案例、预警图标、地区频次表、白醋、小苏打、两只相同烧杯、探针温度计、加热灯。 学生：数据分析表、实验记录单、海报材料。
教学思路 第一课时学生用地图和本地资料认识极端天气，解读预警等级并比较常年与2023年各地区频次，形成基于数据的风险判断。第二课时设置二氧化碳多与少的两个烧杯，在同样光照下连续测温，分析温室效应模型和实验局限，随后制作极端天气避险海报。
核心问题/整合内容 核心问题：怎样判断天气是否“极端”？全球变暖为什么可能增加某些极端天气的频率和强度？ 整合内容：统计数据、地理区域、环境科学、防灾减灾与公民责任。
第1课时 读取地图、预警和统计数据，认识极端天气风险
本课时核心问题：“极端”是绝对很强，还是相对于当地常态？
教学环节 教学活动 二次备课
一、案例地图，建立相对概念 【教师活动与语言】 师：同样45℃高温在不同地区的“极端程度”是否相同？极端天气怎样定义？ 师：请围绕“超出常态与低概率”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：要与当地长期常态比较，不能只看一个绝对数值。 生：通常超出常态且发生概率较低，并可能造成严重影响。 【学生活动组织】 在世界地图上定位暴雨、干旱、高温、寒潮和台风案例。 用“地点—常态—异常—影响”描述。 小组把关键证据记录在“极端天气案例表”中，准备在全班交流。 【设计意图】建立极端天气的时空相对性，避免只记灾害名称。
二、本地调查，连接生活影响 【教师活动与语言】 师：本地近几年有哪些极端天气？影响是天气本身还是由暴露和防护条件共同决定？ 师：请围绕“近年当地极端天气”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：可能有台风、暴雨、高温或寒潮。 生：人口、建筑、排水和预警准备也影响损失。 【学生活动组织】 整理课前调查资料，核对来源和日期。 按生命、交通、农业、供电和生态分类影响。 小组把关键证据记录在“本地灾害调查表”中，准备在全班交流。 【设计意图】把科学概念与社区风险联系，发展资料可信度意识。
三、预警解读，形成行动规则 【教师活动与语言】 师：预警颜色只表示天气强度吗？收到红色暴雨预警应怎样行动？ 师：请围绕“蓝黄橙红四级预警”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：还表示危害程度和紧迫性，级别依次升高。 生：停止不必要外出，远离低洼和河道，听从学校和政府安排。 【学生活动组织】 匹配四级预警与时间、雨量和措施。 写出家庭收到不同级别预警的行动清单。 小组把关键证据记录在“预警行动卡”中，准备在全班交流。 【设计意图】将预警信息转化为及时、可执行的安全决策。
四、数据比较，发现地区和年份差异 【教师活动与语言】 师：哪些地区累计次数增加明显？哪种极端天气在多个地区增多？怎样避免只挑支持观点的数据？ 师：请围绕“常年与2023年频次”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：可逐列比较常年和2023年，计算差值。 生：要看全部地区和不同类型，说明数据范围和年份特殊性。 【学生活动组织】 小组负责不同列，汇总差值。 用图表或颜色标出增加、减少和接近。 小组把关键证据记录在“极端天气数据图”中，准备在全班交流。 【设计意图】训练系统读取复杂表格和谨慎归纳，不把一年数据当长期趋势。
五、提出因果问题，准备实验 【教师活动与语言】 师：数据相关能否直接说明全球变暖是唯一原因？还需要研究什么机制？ 师：请围绕“全球变暖与极端天气”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：不能，极端天气还受海洋、大气环流和地形等影响。 生：可研究温室气体对热量保持的影响。 【学生活动组织】 列出可能原因和证据类型。 提出第二课时二氧化碳对比实验的假设。 小组把关键证据记录在“机制问题单”中，准备在全班交流。 【设计意图】从统计相关推进到机制模型，同时保持多因素认识。
第2课时 开展温室效应模型实验，制定避险与减排行动
本课时核心问题：二氧化碳增多怎样影响受热升温，实验能说明到什么程度？
教学环节 教学活动 二次备课
一、审查实验，控制公平条件 【教师活动与语言】 师：两只烧杯怎样只在二氧化碳含量上形成主要差异？白醋量、灯距和温度计位置怎样控制？ 师：请围绕“二氧化碳多与少”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：烧杯相同、白醋等量，只有一杯加入小苏打产生更多二氧化碳。 生：两杯并排、探针同高、灯距相同并同时计时。 【学生活动组织】 填写变量表并检查装置对称。 预测温度变化但保留可能误差。 小组把关键证据记录在“温室实验方案”中，准备在全班交流。 安全提醒：白醋和小苏打少量使用；加热灯远离液体和易燃物，避免触摸灯罩。 【设计意图】通过实验审查提升对比证据的可信度。
二、连续测温，记录时间序列 【教师活动与语言】 师：每2分钟记录时，若两支温度计初温不同怎么办？ 师：请围绕“受热升温差异”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：可记录初温并比较温升值，而不只比较绝对温度。 生：重复实验或交换位置排除灯光不均。 【学生活动组织】 记录0—10分钟温度并计算温升。 至少完成一次位置交换或重复测量。 小组把关键证据记录在“温度数据表”中，准备在全班交流。 【设计意图】用温升和重复实验减少初始差异与位置误差。
三、分析解释，说明模型边界 【教师活动与语言】 师：若二氧化碳多的杯中升温更明显，可作出什么结论？不能作出什么结论？ 师：请围绕“二氧化碳与热量保持”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：在此模型条件下，气体组成影响受热和热量保持。 生：不能用一次烧杯实验计算真实全球升温或证明所有极端天气。 【学生活动组织】 绘制温度折线并比较斜率和温升。 写出“支持的解释”和“实验局限”。 小组把关键证据记录在“结果与局限表”中，准备在全班交流。 【设计意图】培养模型证据的边界意识，避免过度推断。
四、机制联系，理解极端天气增多 【教师活动与语言】 师：气温升高为什么可能增强暴雨、高温和台风等事件？ 师：请围绕“温暖空气与水分、能量”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。 【预设学生回答】 生：暖空气可容纳更多水汽，达到条件时降水可能更强。 生：海洋和大气能量增加可能使高温和台风强度上升。 【学生活动组织】 画“温室气体增加—升温—水汽/能量变化—风险”的因果链。 说明这是一种重要原因，不是唯一原因。 小组把关键证据记录在“气候风险因果图”中，准备在全班交流。 【设计意图】将实验模型和地球系统机制连接，形成多因素因果认识。
五、行动发布，制作科学海报 【教师活动与语言】 师：面对某种极端天气，海报怎样同时说明危害、预警、避险和长期减排行动？ 师：请围绕“避险与减缓双重行动”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。 师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。 【预设学生回答】 生：短期按预警避险，长期节能和减少化石燃料使用。 生：保护森林、湿地可吸收二氧化碳，也要提高城市适应能力。 【学生活动组织】 选择1—2种极端天气制作海报。 同伴从科学准确、行动可行、信息清晰评价。 小组把关键证据记录在“极端天气科学海报”中，准备在全班交流。 【设计意图】把科学理解转化为个人、家庭和社会层面的风险应对。
课堂练习
1. 判断极端天气为什么要与当地常态比较？
2. 气象灾害预警由低到高通常是哪四种颜色？
3. 比较两只烧杯温度时，为什么应比较温升值？
4. 二氧化碳实验结果能否直接等同真实全球气候系统？
5. 缓解全球变暖可采取哪些行动？
参考答案：1.极端具有时间和地区相对性，同一数值在不同常态下意义不同；2.蓝、黄、橙、红；3.排除初始温度差异，更公平比较受热变化；4.不能，实验是简化模型，真实系统更复杂；5.减少化石燃料和能源浪费、绿色出行、发展清洁能源、保护和恢复森林湿地等。
板书设计 16. 极端天气 极端＝超出当地常态＋低概率＋高风险 证据：案例地图＋本地调查＋预警＋统计数据 预警：蓝→黄→橙→红 及时避险 模型实验：控制变量＋连续测温＋说明局限 全球变暖：重要原因之一 行动：减排＋生态保护＋防灾适应
教学反思

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