人教高中地理选修2《第四章海-气作用第二节厄尔尼诺和拉尼娜现象》-7

《厄尔尼诺和拉尼娜现象》教学设计概述：教材和学情分析本节课基于人教版选修《海洋地理》第四章第二节《厄尔尼诺和拉尼娜现象》。学习内容难度较大，需要学生对大气运动河海水运动有较为夯实的知识储备；与此同时，本节课面向高二下学期的学生群体，其尚未完成必修1的总复习，理解有关海气相互作用的知识时，会出现一定的思维障碍。如何破除这一思维障碍将是本节课的关键点；因而，本人在教学设计时，对教材的内容进行了略微的顺序调换：先从沃克环流入手让学生理解厄尔尼诺的现象和影响；再从“水温异常”入手，让学生通过小组探究、学生互帮互助，结合材料与原有知识储备，完成有关“厄尔尼诺成因”的知识建构；最后通过学生自主分析拉尼娜现象的成因和影响，对本节课的效果进行反馈和检验。教学目标1利.用沃克环流示意图和大气运动的有关知识，推测正常状态下赤道太平洋东西两岸的气候特征，并结合海-气相互作用的知识解释原因。2利.用沃克环流示意图，指出在水温异常状态下赤道太平洋东西两岸气候出现异常和其可能造成的影响。3结.合相关材料和海水运动的有关知识，从“水温异常”入手，对当今厄尔尼诺成因的不同观点进行评述。4在.沃克环流和厄尔尼诺现象的学习过程中有所收获，并试着分析拉尼娜的现象和影响。5通.过整节课的学习和聆听教师亲身经历，体会厄尔尼诺和拉尼娜现象的全球性与灾难性，认识到自然力量的强大与无情，提高防灾避灾的风险意识，提升人道主义情怀。重点和难点重点：沃克环流、厄尔尼诺的现象难点：厄尔尼诺的成因教学方法绘制模式图，小组探究教学媒体未来教室双屏教学过程：一、导入（1分钟）讲解：秘鲁，位于太平洋东岸，有一个非常著名的渔场叫秘鲁渔场。这里盛产鲥鱼，是一种营养价值很高的鱼类；它的适宜水温为0°C,水温高于30°C则不再进食。年，由于该地水温异常升高，秘鲁渔场鱼类大量死亡和迁徙。这种现象很早以前就发生过，当时，人们对自然并没有很透彻的认识，认为这是上帝的孩子圣婴在捣乱，在西班牙语中，厄尔尼诺就是圣婴的意思。今天就让我们一起来研究一下神秘的厄尔尼诺现象。问题：请根据材料推测，在正常状态下，位于太平洋东侧的秘鲁沿岸，海水温度比同纬度海区高还是低？齐答：低二、沃克环流（8分钟）（一）正常状态下太平洋表层水温的东西差异（2分钟）问题：下面我们就来证实一下大家的推测。这是一张是太平洋表层的水温分布图，大家先明确一下左西右东，秘鲁在大洋的东侧。结合图例，你可以明显的看出太平洋东西两侧表层水温有什么差异？回答：西侧高于东侧追问：你可以告诉我们，这一现象在太平洋的什么纬度位置最为明显吗？回答：赤道附近小结：这位同学观察非常仔细，赤道附近，太平洋表层，西侧水温高，东侧水温低。（二）沃克环流示意图及其影响（6分钟）思考1（3分钟）利用热力环流知识，在该区域大洋上空画出——1因.水温差异而带来的空气垂直运动方向。2近.海面和高空空气的水平运动方向，将热力环流圈补充完整。预设：（学生上黑板画图时，很可能没有先画垂直、再画水平，借此正好复习热力环流的知识。）从结果上来看，这位同学画的非常准确；但是，哪位同学的发现了他在绘图过程中存在的问题？你为什么觉得这样不对？小结：因为，冷热不均带来空气的垂直运动，再带来水平面的气压差，最后带来空气的水平运动。所以，在绘制热力环流示意图时，我们必须先画垂直运动的方向，热的地方空气上升近海面形成低压，冷的地方空气下沉近海面形成高压；高空的气压和近海面相反。风从高压吹向低压。讲解：图上的这个就是沃克环流，（不用再细说一遍）是正常状态下，由于大洋表层水温西侧高于东侧而形成的东西向，也就是纬向的热力环流。思考2（3分钟）赤道附近太平洋西岸的气候是湿润还是干燥，这与沃克环流的存在有何关联？东岸的情况又如何？请结合沃克环流模式图进行说明。提示：用大气运动的知识想一想，上升气流会带来什么样的天气现象？预设：大洋西岸气候湿润。因为此处为上升气流，空气中水汽被带向高空；高空气温低，水汽遇冷凝结成水滴形成云雨。大洋东岸气候干燥，因为此处为下沉气流，晴好天气多。小结：这位同学对大气运动的知识掌握非常扎实。大洋西岸（不要口误成大陆西岸），上升气流，成云致雨，气候湿润；大洋东岸，下沉气流，气候干燥。讲解：这就是正常状态沃克环流影响下的沿岸气候。当厄尔尼诺现象发生时，沃克环流就会出现异常，进而使得气候发生异常。承转：下面我们就从沃克环流的异常入手，来研究厄尔尼诺现象及其影响。和刚刚研究沃克环流一样，我们还是先从水温说起。三、厄尔尼诺（29分钟）（一）厄尔尼诺现象（2分钟）问题1：在厄尔尼诺现象发生时，太平洋的哪个海区水温出现了怎样的异常？预设：大洋东侧的水温高。提示：这是一张表层水温变化的示意图，不是分布图；距平值指的是与多年平均的差值。东侧的红色只是比多年平均高，不代表它比其他地方高。所以我们这里用升高更为合适。小结：相比正常年份（重要），厄尔尼诺年赤道（0°）附近太平洋中东部（180°80°W）水温异常升高问题2：第一问：在厄尔尼诺现象出现时，赤道附近太平洋中东部与西部的表层水温差异相比正常年份有什么变化？观察正常年份和厄尔尼诺年的水温分布图回答。齐答：差异减小小结：正常状态下西侧水温高于东侧，东西两侧差异明显；厄尔尼诺现象发生时，东侧水温异常升高，东西两侧差异减小。第二问：由此可知厄尔尼诺现象会使得沃克环流的强度发生怎样的变化齐答：沃克环流强度减弱（二）厄尔尼诺的影响（6分钟）活动（小组探究）：1982年是厄尔尼诺年，也是世界范围内灾害频繁的一年。下列灾害的发生是因为沃克环流出现了怎样的异常？在模式图上，画出厄尔尼诺年沃克环流可能出现的异常形式。①紧邻秘鲁、地处赤道附近的厄瓜多尔，连降暴雨，降水量比常年增加倍以上，发生了20世纪以来的最大水灾。②澳大利亚东北部出现旷日持久的干旱天气，为近 年罕见，有 万农民因干旱绝收而破产。③印度尼西亚森林大火久久不灭，浓烟密雾一致蔓延到海峡对面的马来西亚和新加坡。提问：请第一小组进行汇报，并绘制沃克环流可能出现的异常形式。预设：大洋东侧：由于水温升高，出现上升气流，成云致雨，出现水灾。大洋西侧：（有地方上升就有地方下沉）出现下沉气流，晴好天气，出现旱灾。追问：第二小组是否认同他们的观点？提示：大洋西岸干旱和农业减产就一定是因为气流下沉所导致的吗？刚刚我们说过，厄尔尼诺现象发生时，东西两侧的水温差异减小，沃克环流减弱。预设：厄尔尼诺现象发生后，沃克环流会减弱。大洋西侧的干旱可能只是因为上升气流的减弱，不一定有下沉气流。讲解：我们注意到发生旱灾的地区在大洋东侧原本是多雨气候，这里的雨林植被和农作物，如水稻、橡胶、可可等已经习惯了多雨的环境；一旦降水量少，就影响了当地植被和农作物的生长，形成旱灾。因此，不一定是下沉气流形成旱灾，上升气流的减弱也很有可能。所以，厄尔尼诺年大洋西岸上升气流减弱或消失，大洋东岸下沉气流减弱或消失。只有在一些特殊情况，大洋东侧才会出现上升气流，沃克环流会反过来。承转：厄尔尼诺现象引发的气象灾害波及范围广，强度大，引起了人们的密切关注。许多科学家开始研究这一现象究竟是如何形成的；对其原因的解释众说纷纭，其中主流的观点是信风说。（三）厄尔尼诺现象的成因（分钟）1.信风说（8分钟）讲解：科学家们发现，在异常状态下：每隔几年东南信风异常减弱，甚至转为西风；引发海水运动异常；进而引起赤道附近太平洋中东部表层水温异常升高（即出现厄尔尼诺现象）。可见，海水运动的异常是导致厄尔尼诺现象的直接原因，所以在证明信风说的合理性之前，我们先来研究：正常状态下的海水运动情况，以及赤道附近太平洋表层水温东低西高的原因。这对我们研究信风说很有帮助。讲解：信风为东北/东南风；驱使南北赤道暖流自东向西流。实验：由实验结果可以推断：当沿岸表层海水被风吹走时，会发生什么现象？预设：表层海水被风吹走，深层海水上翻。讲解：在热带太平洋，信风驱使自赤道暖流自东向西流。.在大洋东侧，深层海水上翻；沿岸还有自高纬度来的寒流；该海区：表层海水的温度较低。.在大洋西侧，赤道暖流堆积下沉，形成深厚的暖水层。承转：所以，在正常状态下，信风正常，海水运动正常水温西侧高于东侧。下面我们看一下异常状态下的情况。探究：在下面的图中找出信风异常时海水运动出现的异常，证明信风说的合理性。材料

正常状态下赤道附近太平洋海水运或模式囿180°以大洋表层大洋深层表层海水楹吹走深层海水上海补充赤道暖流堆积下沉形成深厚的暖水层正常状态下赤道附近太平洋海水运或模式囿180°以大洋表层大洋深层表层海水楹吹走深层海水上海补充赤道暖流堆积下沉形成深厚的暖水层材料证明：原因海水运动的异常结果东南信表层海水：太平洋风异常中东部减弱表层水温异常深层海水：升高东南信表层海水：风偏转为西风预设：东南信风减弱，使得南赤道暖流减弱；太平洋中东部下层冷海水上涌就会减少；大洋表层的海水温度就会异常升高。东南信风变成西风，使得赤道逆流增强，温暖的海水北输送到太平洋中东部，也会引起此海区大洋表层海水温度的异常升高。2.自转说和海冰说（8分钟）承转：下面我们来听一听不同的声音。有一些学者认为：厄尔尼诺现象与地球自转速度时而异常有关。还有一些学者认为：厄尔尼诺现象与德雷克海峡冰川面积的变化有关。探究你比较赞同哪个观点？能否证实这一观点的合理性？对另一个观点有什么质疑？请结合材料和洋流知识进行探究。提示：厄尔尼诺现象发生的直接原因是海水运动的异常。那我们就沿用刚刚的分析思路，先在所给材料中找出异常的现象，再探究这一现象会使海水运动发生怎样的异常，然后思考海水运动的异常是否能证明结论:厄尔尼诺是赤道附近太平洋中东部表层海水温度异常升高的现象。材料1：

1磬3-1即淬地球自转角速度的异常变化（负值表示异常减慢）1月2月3月5月6月7月用9月 1。月0月12月19738-25-16623564115-3S -30-13441974装-28・32-171782胧3076 -45U36L&754-1S-S-3LS5154-24-46 -61-S44-5-12-30-1S14942€-S7 -37371519771810-49-17323732-17-90 -373-3197s7-4414'1359246-50-33 -49F181S79-317-25-53761弱-25-22 -5226-419S08哂-21-9295431-12-67 -36L4 £1981126-37-22525662-2S-38 -62191014~24-14-24463952-29-64 -17-10-1019S3-32-311527296661-3777 -40-33E3198460-8-554307542-4S-35-招4301985T9-&27304466-11-68 -6583213-1722-413772S-6-54 -48-2314注：1982年致灾程度藁虽1976厄尔尼诺年材料1982年致灾程度矗强 1982年致灾程度矗强 "I的了6I厄尔尼诺年1973-1986德雷克海峡海冰面积年距平变化材料暧流您流暧流您流德雷克海蝶/Z■".. F01,观点和证明：观点是否赞同异常现象海水运动的异常（在图上指出）结果对另一观点的质疑自地球自西赤道附近太平洋表层洋流的异常：太平洋中转向东自转东部表层说速度时而水温异常变升高海德雷克海太平洋向大西洋流动的水量 ;冰峡冰川面进而使得秘鲁寒流说积时而变预设：.自转说证明：从表中材料可知，自西向东自转速度时而变慢导致厄尔尼诺现象的发生。好比刹车时人会往前倾；地球自转速度减慢时，海水会获得更多向东的动量。这会使赤道逆流增强，温暖的海水被输送到太平洋中东部，引起此海区大洋表层海水温度的异常升高。质疑：1978年地球自转速度异常减慢的月份较多，但不是厄尔尼诺年。.海冰说证明：从表中材料可知，德雷克海峡冰川面积时而变小导致厄尔尼诺现象的发生。海冰融化会使得太平洋向大西洋流动的水量增加，进而使得秘鲁寒流减弱，引起赤道附近太平洋东侧表层水温异常升高。质疑：1982年致灾程度最强，但是前面几年海冰融化并不明显。小结：厄尔尼诺是赤道附近太平洋中东部表层水温异常升高的现象，其发生的直接原因是大洋表层或深层海水运动发生异常。如：赤道暖流减弱导致东太平洋沿岸深层海水上翻减弱；或是赤道逆流增强导致大量暖水被输送到大洋中东部；又或是秘鲁寒流减弱等。但究竟是什么异常现象导致海水运动出现异常呢？至今还没有一个明确的论断主流的信风说也并非权威，这也就告诉我们在科学研究的过程中，要严谨思考，设想多种可能。（四）知识梳理和课堂反馈（分钟）知识梳理：厄尔尼诺现象是？原因（海水运动的异常）是？沃克环流的变化情况是？有什么影响？承转：厄尔尼诺现象会使得捕鱼量减少。现在让我们回到开头解答秘鲁人曾经的疑问。课堂反馈：结合有关厄尔尼诺的知识，推断1982年秘鲁渔场鱼类大量死亡和迁徙的可能原因。材料1:秘鲁特产鲥鱼，适宜水温20°C-22°C，水温高于30°C则不再进食。材料2：水温与溶解氧关系示意图材料3：正常状态下赤道附近太平洋海水运动模式图预设：1.水温升高，不适合冷水鱼的生长。2.水温升高，溶解氧含量降低。3，海水运动异常，深层海水上涌减弱，鱼类的饵料减少。四、拉尼娜现象（分钟）探究：拉尼娜现象与一般出现在厄尔尼诺现象之后，其现象与厄尔尼诺现象相反。相比正常年份，拉尼娜年赤道附近太平洋中东部表层水温异常降低。下面就让我们有关厄尔尼诺的知识，自主探究拉尼娜现象的影响和成因。小组合作，完成图表。预设：现象：拉尼娜年：赤道附近太平洋中东部表层水温异常降低；太平洋东