资源简介

地球的运动——太阳高度对地面获得太阳辐射的影响
说课稿
地球运动——太阳高度对地面获得太阳辐射的影响
——以人民教育出版社2024版七年级地理上册第一章第三节地球的运动为例
一、课标分析
1.结合实例，说出地球公转产生的主要自然现象及其对人们生产生活的影响。引导学生设计相关实验进行数据分析，结合学生日常生活感受，培养学生综合分析能力和地理实践力。
2.通过“探究太阳高度对地面获得太阳辐射的影响”，帮助学生理解冬冷夏热、世界气温由低纬向高纬递减、四季和五带产生的原因等自然现象。
二、背景分析
（一）教材分析
本节实验涉及到人民教育出版社2024版七年级地理上册第一章第三节地球的运动，地球公转产生许多自然现象，如黄赤交角影响全球正午太阳高度角和昼夜长短的变化，进而影响太阳辐射能在地表的分布，又是四季更替和五带划分的主要原因。
（二）学情分析
七年级学生求知欲强，但对原理认知较困难。不明白同一纬度太阳照射情况不同，导致地面获得太阳光热不同。学生在生活中体验太阳直射和太阳斜射温度差异，无法从理论上理解两者差异，以及太阳高度对全球五带划分的影响。
若将理论、实验与生活结合，便于学生理解地球公转产生的实际影响，可以提高学生的综合思维和地理实践力。
三、教学目标
（一）实验目标
能够结合实验与生活实例，说出正午太阳高度与地面获得太阳辐射的关系。
（二）教学目标
1.结合实验，说出地球公转产生的主要自然现象及太阳高度变化对地球产生的影响。
2.举例说明，人们顺应自然规律的实际应用，培养学生科学探索精神，树立尊重自然、人地协调发展的观念。
四、教学重难点
教学重点：学生理解地球公转产生的主要地理现象，及四季更替、五带划分的依据。
教学难点：1：理解太阳直射和斜射使地面获得太阳光热不同，及其对人类生产生活影响。
2：学生能够举例说明，人类顺应自然利用自然实现人地协调发展的实际应用。
五、教学准备：多媒体课件，实验器材
六、教学方法：实验探究法、小组讨论法、读图分析法
七、实验器材：自制实验装置箱、太阳能板、微电流传感器、电压传感器、数据采集器、电阻、数据线、电线、光源、电脑、量角器、开关。
八、教学过程
（一）实验原理
1.地理原理：太阳为地球提供光和热，是地球获得光、热的主要源泉。
2.小学科学：二年级上册介绍太阳与地球，五年级下册介绍电流和电功率等内容。
3.物理原理：太阳能光伏板将太阳能直接转换成电能，通过计算太阳能板的电功率P的大小（P=U×I，U是电压，I是电流）,可以反应获得太阳辐射的强度。当P的值越大，获得太阳辐射强，反之，获得太阳辐射弱。
教学流程 实验教学内容 设计意图
导入 问题导入：观察图片找不同，他们的穿衣有何不同？穿衣差异的原因是什么呢？？ 通过引入学生身边的自然现象，以问题吸引学生的注意力，符合学生的认知规律，从而引入主题。
实验步骤一 关闭灯光和窗帘，减少室内其他光源的干扰。 参照实验装置箱侧边的量角器，让太阳能板保持水平，角度为0°，模拟太阳直射北回归线，读取电脑端电流、电压和电功率值。 1.前提假设:地点为北回归线，地表均一，太阳光线平行照射。降低难度，便于学生理解。2.太阳能板角度为0°时模拟太阳直射现象，此时为夏至日，太阳直射点在北回归线，北回归线上正午太阳高度为90°。3.使用电压和电流传感器，使所测得的数据更加精准、直观。4.显示器直接显示电功率的数值，降低难度。
实验步骤二 参照量角器，拨动太阳能板，角度约为23.5°，模拟太阳直射赤道，读取电脑端上的电流、电压值与电功率P的值。 1.太阳能板角度约为23.5°是模拟太阳直射赤道时，此时是春分或秋分日，北回归线的正午太阳高度为66.5°，对比两组数据，直观感知差异。2.将太阳回归运动图和地球公转图相结合，便于学生理解。
实验步骤三 参照量角器，拨动太阳能板，角度约为47°，模拟太阳直射南回归线，读取电脑端上的电流、电压值与电功率P的值。学生记录实验数据，填写表格，讨论分析电功率差异原因，做出推论。 1.参照量角器，调整太阳能板角度为47°，模拟太阳直射南回归线，此时为冬至日，太阳直射南回归线，北回归线正午太阳高度为43°。2.培养学生的分析总结能力，敢于推论并结合实验验证猜想，提高综合分析能力和地理实践力。
实验数据分析 根据实验数据可知：太阳高度角大时，电压、电流与电功率数值大；太阳高度角变小时，电压、电流与电功率数值变小。 通过实验数据的分析可以证明实验结果的科学性，同时可以培养学生的分析归纳能力。
实验结果与应用 附件1-6展示学生实验报告
实验创新 1.用电流与电压传感器替换普通电压表、电流表，采用数据采集器，连接电脑端，插入公式计算电功率P值（P=U×I）。采用传感器与计算机软件，数据直观显示，变化灵敏，降低难度，效率更高。2.以太阳能板的长对称轴为旋转轴，进行角度旋转，测量电功率数值。以短边为旋转轴，旋转半径较大，使得太阳能板与光源的距离因素影响变大，为降低距离的影响，选择以太阳能板的对称轴为旋转轴。3.使用新能源新材料，以太阳能露营灯为模拟光源，替换以手电筒。手电筒的光线较集中，使得照射的面积和集中程度对太阳能板的影响大，用露营灯模拟太阳平行光，也较为节约。
实验教学评价讨论与反思 1.小学科学、初中物理和信息技术的跨学科融合，用DIS数字化信息系统，由“传感器+数据采集器+计算机软件”，更具科学性，数据直观，便于分析讨论。2.电流与电压传感器的使用，将太阳辐射的强弱可视化，数据直观且精确。3.实验器材整体性强，装置简单，可操作性强。并使用新材料新能源，绿色环保又安全，有利于培养可持续发展观。4.从生活体验到数据展示、从感官到科学，培养学生的科学探索精神。5.光源存在局限性，亮度低且无法模拟太阳平行光。太阳能板的局限性，受电功率大小和光电转换效率的影响。

展开更多......

收起↑