劉妍　歐陽江城

摘 要：問題式教學(xué)是用“問題”來整合相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師通過構(gòu)建問題情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生有意識地調(diào)動所學(xué)知識去分析問題、解決問題的教學(xué)方式。本文針對高中地理“大氣的垂直分層”和“大氣的受熱過程”進(jìn)行問題式教學(xué)設(shè)計并進(jìn)行了教學(xué)實踐展示，為相關(guān)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：問題式教學(xué);大氣的垂直分層;大氣的受熱過程

中圖分類號：G423? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1673-260X（2022）04-0008-03

1 引言

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在教學(xué)建議中明確指出要重視問題式教學(xué)，問題式教學(xué)是用“問題”整合相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)方式，以“問題發(fā)現(xiàn)”和“問題解決”為要旨[1]。為了響應(yīng)新課標(biāo)號召，進(jìn)一步增強問題式教學(xué)理念，筆者針對知識點做出問題式教學(xué)設(shè)計，并進(jìn)行教學(xué)實踐展示。教學(xué)過程按照課堂導(dǎo)入問題、課堂教學(xué)問題、課堂應(yīng)用問題三個環(huán)節(jié)展開，問題層層遞進(jìn)、步步設(shè)疑，一步步引領(lǐng)學(xué)生的思維，提升學(xué)生的地理核心素養(yǎng)。

2 基點分析

2.1 課標(biāo)分析

大氣的垂直分層課標(biāo)要求為“運用圖表等資料，說明大氣垂直分層及其與生產(chǎn)和生活的聯(lián)系”，要求學(xué)生掌握大氣垂直分層的特征，并說出其對人類活動的影響。大氣的受熱過程課標(biāo)要求為“運用示意圖等，說明大氣受熱過程原理，并解釋相關(guān)現(xiàn)象”[2]，要求學(xué)生掌握原理，并用原理解釋簡單現(xiàn)象。

2.2 教材分析

人教版高中地理舊教材沒有編寫大氣的垂直分層內(nèi)容，而該內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)大氣的受熱過程的知識基礎(chǔ)。筆者所在地區(qū)內(nèi)蒙古仍在使用舊教材，因此對該知識點做出問題式教學(xué)設(shè)計具有一定的意義。大氣的受熱過程既是太陽輻射對地球的影響等知識的延伸，又是后面學(xué)習(xí)熱力環(huán)流等內(nèi)容的知識基礎(chǔ)，因此該內(nèi)容在教材中起到承上啟下的作用。

2.3 學(xué)情分析

大氣的垂直分層這部分知識比較抽象，大部分內(nèi)容學(xué)生很難通過直接經(jīng)驗獲得，但該知識點淺顯易懂，學(xué)習(xí)難度不大。學(xué)生已經(jīng)有了關(guān)于太陽輻射的知識儲備，這是學(xué)習(xí)大氣的受熱過程的知識基礎(chǔ)。但該內(nèi)容涉及的專業(yè)名詞比較多，學(xué)生理解難度大。

2.4 教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)重點難點（見表1）

3 教學(xué)過程

3.1 大氣的垂直分層的教學(xué)過程

3.1.1 課堂導(dǎo)入問題

初中學(xué)過氣溫隨海拔高度的升高而降低，海拔每升高100m，氣溫下降0.6℃。大氣圈有1000km以上的厚度，在整個大氣圈中氣溫都是隨海拔高度的升高而降低嗎？

教學(xué)價值：初高中知識的銜接不僅起到導(dǎo)課功能，還可將學(xué)生從舊知引入新知，構(gòu)建起清晰完整的知識體系。

3.1.2 課堂教學(xué)問題

承接：人類為了方便研究大氣圈，將大氣圈自下而上劃分為對流層、平流層和高層大氣。

教師繪制大氣垂直分層板圖，提示橫坐標(biāo)表示氣溫，縱坐標(biāo)表示高度，此處只繪制對流層氣溫垂直變化圖，請學(xué)生讀圖并思考問題。

問題1：對流層中的氣溫與高度的關(guān)系是什么？

問題2：太陽輻射是大氣的根本熱源，按理說大氣的海拔高度越高，越容易被太陽曬熱，大氣的溫度應(yīng)該是越高的，但為何對流層大氣的氣溫卻是隨海拔高度的升高而遞減呢？可見該層大氣的溫度不是被太陽曬熱的，那么是怎樣加熱的？

設(shè)置實驗探究：夏季晴天正午12時，將三支溫度計分別放在距離地面15cm、50cm、100cm高度處，觀測并記錄此時的溫度，半個小時后，再觀測記錄溫度，實驗前后的溫度數(shù)值統(tǒng)計如表2所示。

思考：隨著海拔高度的上升，氣溫有何變化？根據(jù)氣溫的變化，推測是怎樣把近地面大氣烤熱的？近地面大氣的直接熱源是什么？

問題3：對流層中的主要成分是水汽和雜質(zhì)，結(jié)合對流層氣溫變化特點，推測該層會發(fā)生什么現(xiàn)象？

教學(xué)價值：問題2使學(xué)生形成認(rèn)知沖突，再通過實驗引導(dǎo)學(xué)生探究地面是對流層大氣主要的直接熱源，為后面學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)大氣的受熱過程作鋪墊。實驗的設(shè)置激發(fā)學(xué)生的探究興趣，從實驗現(xiàn)象獲得的原理更容易被理解和接受。問題3鍛煉學(xué)生的推理能力，引導(dǎo)學(xué)生分析對流層會發(fā)生復(fù)雜多變的云、雨、霧等天氣現(xiàn)象。

教師繪制平流層氣溫垂直變化圖，學(xué)生讀圖并思考：平流層氣溫與高度的關(guān)系是什么？該關(guān)系存在的原因是什么？平流層中水汽、雜質(zhì)比較少，結(jié)合平流層氣溫變化情況，分析飛機為什么適合在該層飛行。

教師繪制高層大氣氣溫垂直變化圖，學(xué)生讀圖并思考：高層大氣中的氣溫與高度的關(guān)系是什么？為什么會有這樣的變化規(guī)律？如何利用高層大氣中的若干電離層？

教學(xué)價值：教師針對各層大氣分別設(shè)置讀圖思考類問題、拓展延伸類問題，設(shè)計分步搭梯、由淺入深的問題鏈鍛煉學(xué)生的推理能力和綜合分析能力。

3.1.3 課堂應(yīng)用問題

播放鮑姆加特納跳傘視頻，跳傘員降落過程中氣溫的變化趨勢是怎樣的[3]？為什么？此問題的設(shè)置可幫助學(xué)生知識遷移，學(xué)以致用，與課堂導(dǎo)入問題形成呼應(yīng)。

3.2 大氣的受熱過程的教學(xué)過程

3.2.1 課堂導(dǎo)入問題

大氣的受熱過程是指近地面大氣（對流層）的受熱過程，地面是近地面大氣的主要直接熱源，該原理能否用科學(xué)的理論來證明？近地面大氣是怎么變熱的？

教學(xué)價值：利用新舊知識的銜接使學(xué)生形成一個簡單的地理知識脈絡(luò)，使相關(guān)的地理知識系統(tǒng)化。

3.2.2 課堂教學(xué)問題

學(xué)生自學(xué)解答什么是輻射？太陽輻射、地面輻射和大氣輻射的含義是什么？三大輻射的波長長短有何不同[4]？為什么？有利于引導(dǎo)學(xué)生了解輻射的概念，三大輻射的定義，波長差別及原因，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

利用言情小說故事探究近地面大氣是如何變熱的。教師在黑板上繪制出太陽、大氣、地面三者的空間位置關(guān)系圖，利用聯(lián)想法確定小說主角太陽——太陽公公——男1號，大氣——男生大氣——男2號，地面——大地母親——女1號，提問太陽、大氣、地面三者是何關(guān)系？太陽和近地面大氣都喜歡地面，那太陽和大氣是如何表達(dá)對地面的喜愛的？地面又是如何回饋的？利用小說中的三大人物幫助學(xué)生厘清三大輻射之間的關(guān)系，故事情節(jié)將復(fù)雜的大氣受熱過程具體化、形象化、生動化。

巧設(shè)問題引出三大輻射、兩大作用。地面上的光和熱都是誰給的？太陽通過什么方式來喜歡地面？從而引出太陽輻射，并要求學(xué)生上黑板繪制該過程。太陽輻射在到達(dá)地面時經(jīng)過了誰？大氣與太陽是何關(guān)系？大氣是否愿意看到太陽向地面?zhèn)鬏斕栞椛洌坑谑谴髿饩屯ㄟ^各種破壞方式來削弱即將到達(dá)地面的太陽輻射，大氣的這種行為叫作大氣的削弱作用。追問大氣通過哪些方式來削弱太陽輻射？并舉例說明。教師出示圖1并說明太陽釋放的電磁波分為紫外線區(qū)、可見光區(qū)、紅外線區(qū)，圖中三種顏色箭頭的粗細(xì)表示所占太陽輻射能比例的多少。

提問：大氣中的哪些成分吸收太陽輻射？大氣對可見光吸收的多嗎？教師舉例并引導(dǎo)學(xué)生解釋說明為何夏季多云的白天比晴朗的白天氣溫低且天色暗沉？晴朗的天空為何呈現(xiàn)蔚藍(lán)色？追問大量的太陽輻射到達(dá)了地面，地面吸收后會怎樣？升溫后又會如何？引出地面輻射，并要求學(xué)生在黑板上用箭頭表示出地面向外散發(fā)輻射形成的地面輻射。承接大氣對地面的喜歡具有功利性，何出此言？對流層中的水汽和二氧化碳喜好紅外線，而地面長波輻射屬于紅外線區(qū)，故大氣非常喜歡地面。提問：大氣中的哪些成分可以吸收地面輻射？大氣吸收了地面輻射后會怎樣？升溫后又會如何？從而引出大氣輻射，并要求學(xué)生在黑板上用箭頭表示大氣向外散發(fā)輻射形成的大氣輻射。追問大氣輻射的大部分熱量去哪了？大氣逆輻射對地面有什么意義？此處設(shè)問利于引導(dǎo)學(xué)生理解大氣對地面長波輻射有較強的吸收作用，同時又會將吸收的熱量歸還給地面，理解大氣對地面有保溫作用。

學(xué)生用自己的話填空概述故事情節(jié)。太陽一廂情愿喜歡地面，給了地面大量的? ? ，地面吸收并升溫，形成? ? ，地面接受了太陽的主動示好卻并未回饋太陽。地面與大氣兩情相悅，地面將大量的? ? 給了大氣，大氣吸收并返回給地面大量的? ? 。該環(huán)節(jié)利于幫助學(xué)生理解大氣受熱過程，鍛煉描述復(fù)雜地理過程的能力。

3.2.3 課堂應(yīng)用問題

人類活動能否影響大氣的受熱過程？是如何影響的？

教師舉例并引導(dǎo)學(xué)生解釋：破壞臭氧——臭氧對紫外線的吸收下降——人類健康受到威脅;排放大量的溫室氣體——大氣對地面的保溫作用增強——全球氣候變暖;嚴(yán)重的大氣污染——大氣散射作用增強——藍(lán)天消失。

人類如何利用大氣的受熱過程提高生產(chǎn)生活活動？

教師播放《闖關(guān)東》中朱開山在田間燃燒秸稈的視頻，要求學(xué)生結(jié)合大氣受熱過程圖，解釋其燃燒秸稈蘊含的地理原理是什么？燃燒秸稈有何弊端？人類可以通過哪些環(huán)保的方式減少農(nóng)作物凍害？

教學(xué)價值：設(shè)計結(jié)合社會生活的問題，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)生活中的地理，激發(fā)學(xué)生尊重自然規(guī)律，保護(hù)環(huán)境的情感，培養(yǎng)學(xué)生形成正確的人地協(xié)調(diào)觀。

4 板書設(shè)計

4.1 大氣的垂直分層（見圖2）

4.2 大氣的受熱過程

學(xué)生完成版圖如圖3所示，教師完成板書如圖4所示。

5 教學(xué)反思

大氣的垂直分層課堂教學(xué)問題的設(shè)計主要圍繞各層大氣的氣溫垂直變化情況、呈現(xiàn)該變化規(guī)律的原因、各層大氣運動特點與人類生產(chǎn)生活的關(guān)系三方面展開。大氣的受熱過程課堂教學(xué)問題的設(shè)計主要圍繞太陽暖大地，地面暖大氣，大氣還大地這三個環(huán)節(jié)展開。通過教學(xué)實踐展示，首先學(xué)生在本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中缺乏一定的理化知識，難以抓住不同輻射種類的本質(zhì)區(qū)別。其次，教師設(shè)計的某些問題過于抽象，學(xué)生聽完問題后不知從何作答，教師需要設(shè)置具體的問題。最后，整節(jié)課沒有學(xué)生分組討論的環(huán)節(jié)，未來教師需要采用多樣的教學(xué)方法。

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參考文獻(xiàn)：

〔1〕中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020.10.

〔2〕普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書地理必修一.人民教育出版社，2014.

〔3〕李欣蘭.“大氣的組成和垂直分層”教學(xué)設(shè)計[J].科學(xué)咨詢/教育科研，2020，21（33）：230-231.

〔4〕胡金玲.基于問題式教學(xué)的地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)實踐——以“大氣的受熱過程”為例[J].地理教學(xué)，2018，60（13）：24-27.

收稿日期：2022-01-09

通訊作者：歐陽江城，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：地理教學(xué)、區(qū)域地理。