КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ - КЛИМАТ И АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ - ПРИРОДА

Часть I

Задачи: расширить знания школьников о роли климата в природе; систематизировать знания учащихся о целостной системе факторов, обусловливающих особенности климата, показать роль каждого фактора и их взаимосвязь; сформировать понятие «солнечная радиация». Познакомить с видами солнечной радиации; изучить по картам закономерности распределения суммарной и поглощенной солнечной радиации по территории страны и раскрыть её ведущую роль в формировании климата.

Ход урока

Выбор структуры урока в данном случае ограничен. Он предполагает обязательное объяснение учителем новых понятий, практическую работу с картой, схемами. Главная задача учителя - найти оптимальное соотношение объяснения с практической и самостоятельной работой учащихся.

I. Вводная беседа и подготовка к восприятию новых знаний.

Мотивацию учебного процесса можно обеспечить в процессе обсуждения роли климата в развитии природы и хозяйственной деятельности человека. Опираясь на схему «Связи атмосферы с компонентами природы и хозяйством», учитель организует беседу, которая помогает конкретизировать знания о ведущей роли климата в развитии растительности, животных, почв, а также влиянии климата на рельефообразующие процессы.

Связи атмосферы (климата) с компонентами природы и хозяйством.

Возраст складчатости

A. Каледонская;

Б. Герцинская;

B. Кайнозойская;

Г. Мезозойская.

6) Кавказ выше Алтая из-за того, что:

а) позднее образовался;

б) сложен более твёрдыми породами;

в) испытывает дополнительные поднятия.

7) В Западной Сибири расположены крупнейшие месторождения:

а) каменного угля;

б) руд цветных металлов;

в) нефти и газа.

8) Овраги - результат деятельности:

а) карстовых процессов;

б) ледников;

в) текучих вод.

9) Формы рельефа, созданные в результате деятельности человека:

а) осыпь, обвал;

б) балка;

в) террикон, карьер.

10) Отрыв и сползание под влиянием силы тяжести вниз по склону блока горной породы - это:

а) оползень;

б) лавина;

в) сель.

Так как учащиеся уже знакомы с данной проблемой, можно построить беседу, предложив следующие задания:

• Объясните, как климат влияет на изменение рельефа.

• Приведите примеры, подтверждающие влияние климата на режим и разливы рек.

• Докажите, что климат влияет на развитие, рост, питание растений.

• Приведите примеры, подтверждающие связь животных с климатическими условиями.

В беседу можно включить рассказ учителя о том, как ценили сведения о климате и изучали его с древних времен и до наших дней.

«Самые первые сведения о климате нашей страны содержатся в «Одиссее» Гомера, трудах Геродота, географии Страбона. Точные и подробные описания климатических явлений зафиксированы в русских летописях. Они свидетельствуют о суровых зимах, летних засухах, обильных осадках и наводнениях. Так, русские летописи 1080 года повествуют, что «от беспрерывных неслыханных жаров все растения и нивы усохли, леса в болотных местах воспламенялись». 1180 год на Руси был чрезвычайно дождливым, а 1280 год - весьма засушливым. Жаркое лето 1380 года, отмеченное великим историческим событием - Куликовской битвой, сменилось теплой и продолжительной осенью: «Осень тогда была долга, и дни солнечные, и теплота большая до Рождества». В 1779 - 1780 годах была отмечена необычайно снежная и суровая зима на юге России, а многоводная весна сменилась большой засухой: «...бурьяну для топлива не родилось в степи», «...совершенный неурожай хлебов и трав». Зимой 1879 года были отмечены очень сильные морозы на юге Русской равнины, когда вымерзли сады и 200-летние ореховые деревья.

Сведения летописей актуальны и сегодня, так как отражают колебания климата во времени. Систематические наблюдения погоды с помощью термометра, барометра и других приборов начались со времен М. В. Ломоносова. Первая метеорологическая станция в России была организована в 1724 году.

В настоящее время влияние климата имеет огромное значение для земледелия, транспорта, военного дела, строительства, влияет на всю жизнь человека. Не случайно в наше время изучение климата и погоды является одной из задач космических исследований. Метеорологические наблюдения ведет система спутников Земли.

(Ермошкина А. С. Уроки географии: 8 кл.: кн. для учителя - с. 51 - 52.)

II. Получение новых знаний.

1. На этом этапе урока возможна обычная беседа о факторах, влияющих на климат, или же постановка познавательного задания учащимся: выявить причины, определяющие формирование климата. Решение познавательного задания основано на составлении схемы климатообразующих факторов; изучении солнечной радиации и её распределения по территории страны; актуализации и развитии знаний о воздушных массах, их циркуляции над территорией России. Этот объем учебного материала рассчитан на два урока.

Перед тем, как приступить к составлению схемы климатообразующих факторов, учитель спрашивает учеников о том, какие факторы им уже известны. И после того, как прозвучит ответ, предлагают учащимся более высокий уровень в подходе к изучению климатообразующих факторов, с которыми им предстоит познакомиться.

Учитель. Космические факторы определяют основной приток тепла к земной поверхности. В группе космических или радиационных факторов ведущую роль занимает солнечная радиация, так как приток энергии на Землю от других звезд значительно уступает энергии Солнца.

Вторая группа факторов - планетарные, или циркуляционные. К ним относятся воздушные массы Земли, которые в совокупности составляют её атмосферную циркуляцию. О том, как она влияет на климат страны, ученики узнают на следующем уроке.

Третья группа - географические факторы. В формировании климата отдельных территорий велико значение подстилающей поверхности - рельефа, снежного покрова, растительности, почв. В группу географических факторов входят и географическая широта, положение территории относительно океанов, течений. Говоря о зависимости климата страны от географического положения, необходимо вспомнить о том, в каких широтах расположена Россия. По рисунку 22 на с. 55 учебника учащиеся выявляют зависимость распределения температуры воздуха от угла падения и длины солнечных лучей.

2. Усвоить понятие «солнечная радиация» помогает установление межпредметных связей с физикой (тема «Тепловые явления»). Учитель напоминает, что на уроках физики учащиеся уже изучали, что Солнце - главный источник энергии на Земле. Отвечая на вопрос: «Какую роль играет Солнце в природе и жизни людей?», учащиеся говорят о том, что Солнце нагревает почву, воду морей, рек, океанов; нагретая вода испаряется, превращается в облака, из облаков идет дождь, т. е. солнечное тепло играет важную роль в круговороте воды на Земле. Солнце нагревает горные породы, разрушает их, т. е. солнечная энергия принимает участие в круговороте горных пород; только при солнечном свете в растениях происходит процесс фотосинтеза, благодаря которому развиваются растения на Земле; накопленная солнечная энергия в зеленых растениях аккумулируется в недрах Земли в полезных ископаемых, например, в угле.

Понятие «солнечная радиация» желательно записать в тетрадь.

Солнечная радиация - это излучение Солнцем тепла и света. Измеряется количеством тепла и выражается в килокалориях на один квадратный сантиметр (ккал/см2) земной поверхности.

После этого можно познакомить учащихся с некоторыми сведениями о Солнце и положении Земли относительно Солнца.

Учитель. Солнце - это раскаленный плазменный шар с температурой внутри до 16 млн. градусов, расстояние до нашей планеты около 150 млн. км. Скорость солнечного света составляет около 300 000 км/с. Вычисления показывают, что одной двухмиллиардной доли всей энергии Солнца было бы достаточно, чтобы вся вода, содержащаяся в морях и океанах Земли, закипела за 1,5 секунды. Но этого не происходит. Почему?

Этот вопрос создает проблемную ситуацию и подводит учащихся к выводу о значении атмосферы для жизни на Земле. Выслушав мнения учеников, учитель разъясняет ответ на поставленный вопрос.

Учитель. Во-первых, солнечные лучи рассеиваются в космическом пространстве; во-вторых, при прохождении через земную атмосферу они ослабевают за счет поглощения и рассеивания каплями воды и кристаллами льда, из которых состоят облака. Определенную роль в ослаблении солнечной радиации играет и озоновый слой, или, как принято называть, «озоновый экран». Он поглощает и отражает губительные для живых организмов космические излучения и частично ультрафиолетовые лучи. Все эти факторы в совокупности создают необходимые условия для жизни.

3. При формировании знаний о видах солнечной радиации рекомендуется использовать следующую схему.

Учитель. Прямая радиация - это та часть солнечной радиации, которая доходит до земной поверхности в виде прямых солнечных лучей.

Рассеянная радиация - это радиация, которая была поглощена воздухом, отражена облаками и попала на поверхность Земли в виде тепловых лучей.

Рассеянная и прямая в совокупности образуют суммарную радиацию. Суммарная радиация - это общее количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли.

Формирование знаний о поглощенной и отраженной солнечной радиации необходимо вести с опорой на ранее усвоенные знания по физике о способности тел, имеющих темную поверхность, лучше поглощать солнечные лучи и больше от этого нагреваться. Эти физические знания учитель конкретизирует, чтобы убедительно показать, что природные поверхности Земли (снега, леса, пустыни и т. д.) по-разному поглощают и отражают солнечную радиацию, что сказывается на температуре воздуха.

Учитель. Земная поверхность обладает способностью отражать падающие на неё лучи. Количество поглощенной и отраженной радиации зависит от свойств Земли. Так, вода поглощает до 95 % всей падающей радиации, трава - 74%, а лед только 15%.

Можно предложить учащимся высчитать отраженную радиацию воды, травы и льда самостоятельно.

Наибольшее отражение солнечных лучей свойственно чистому снегу, от него отражается 85 - 95 % солнечной радиации; наименьшее отражение свойственно свежевспаханной чернозёмной пашне, от неё отражается 8 - 12 % солнечной радиации; зелёные леса отражают 10-20 %; поверхность пустыни отражает 29 - 35 %; морская поверхность в умеренных широтах - 78 % радиации, а в экваториальных широтах - только 2 % поступающей радиации.

На основании этого учащиеся приходят к выводу: большое отражение солнечной радиации от снегов и льдов Арктики обусловливает низкие температуры воздуха летом, несмотря на значительный приход суммарной солнечной радиации в летние полярные дни.

4. Практическая работа № 5. Определение по картам закономерностей распределения суммарной и поглощенной солнечной радиации и их объяснение. Для выполнения практической работы используется рис. 25 на с. 57 учебника (карта «Суммарная солнечная радиация») или раздаточный материал (карта «Суммарная солнечная радиация и радиационный баланс»). Учащиеся выполняют следующие задания, результаты работы заносятся в тетрадь.

• Определите величины суммарной солнечной радиации на островах Новая Земля, в городах Мурманск, Санкт-Петербург, Москва, Якутск, Красноярск, Волгоград, Астрахань, Сочи.

• Проследите по карте, как изменяется величина солнечной радиации вдоль 60-го меридиана с юга на север.

• На основании полученных фактов сделайте вывод о закономерности распределения суммарной солнечной радиации по поверхности России.

• Высчитайте величины поглощенной солнечной радиации для вышеуказанных пунктов.

Можно использовать справочную таблицу «Суммарная солнечная радиация».

Регион	Суммарная солнечная радиация, кДж/см2
Арктика	251,2
Субарктика	293
Умеренный пояс: северная часть южная часть	293
	544
Субтропики	544-670

В процессе выполнения этой практической работы можно дать понятие «радиационный баланс».

Учитель. Разницу между суммарной радиацией и её потерями на отражение и тепловое излучение выражают в виде радиационного баланса. Радиационный баланс - один из важнейших факторов формирования климата. Он характеризует ту часть солнечной радиации, которая составляет источник энергии основных климатических и других природных процессов. От радиационного баланса зависят распределение температур в почве и прилегающих слоях воздуха, интенсивность испарения и таяния снега и многие другие природные процессы. Радиационный баланс в России в среднем за год всюду положительный, за исключением районов с постоянным ледяным покровом. Зимой он к северу от 40° с. ш. отрицательный, а летом на всей территории страны положительный.

Используя карту «Суммарная солнечная радиация и радиационный баланс», учащиеся могут определить величины радиационного баланса для различных районов России.

5. Изучение солнечной радиации логично завершить информацией об использовании солнечной энергии в различных сферах производства.

Учитель. Исследования по проблеме солнечной энергетики привлекательны тем, что в случае их удачи на службу человечеству может быть поставлен неиссякаемый, экологически чистый вид энергии. Уже действуют солнечные водонагреватели, печи для выплавки высококачественного металла, мощные опреснители, дающие тонны отличной пресной воды там, где её не хватает. Появились и экспериментальные дома, которые зимой отапливаются, а летом охлаждаются солнечной энергией. Построены промышленные сушильные камеры, работающие на той же основе. Гелиоэнергетика находит применение и в других сферах производства.

III. Закрепление материала.

Закрепление материала можно провести по следующим вопросам и заданиям:

1. Что такое климат? Чем климат отличается от погоды? Назовите главные климатообразующие факторы. Что собой представляет солнечная радиация? В каких единицах она измеряется? Как показана солнечная радиация на картах? Чему равна величина суммарной солнечной радиации для нашего края? Чему равна величина поглощенной солнечной радиации для нашего края?

2. От каких факторов зависит величина суммарной солнечной радиации? Приведите примеры. От каких причин зависит величина поглощённой радиации? Объясните, почему величины суммарной и поглощённой солнечной радиации различны для нашего края.

3. Какую роль играют климатические условия России для развития природы и хозяйственного освоения страны?

IV. Подведение итогов урока.

Домашнее задание: с. 55 - 57, выучить ключевые слова, выполнить задание на определение суммарной солнечной радиации на с. 11-12 в рабочей тетради.