Урок в 5 классе "Воздушная оболочка Земли. Погода и метеорологические измерения"

Пояснительная записка

Место урока в учебном курсе: урок № 24. Это первый урок по теме «Атмосфера».

Планируемые результаты:

• предметные – должны знать существенные признаки понятий по теме; иметь представление о значении атмосферы, ее роли для планеты; о составе и строении атмосферы; методах изучения атмосферы;
• метапредметные – должны уметь работать с текстом; выявлять причинно-следственные связи; выполнять простейшие метеорологические измерения;
• личностные – понимают необходимость изучения атмосферы; осознают необходимость расширения кругозора, развития речи; проявляют интерес к практической деятельности.

Образовательные ресурсы: презентация, СИЛ № 18, метеорологические приборы.

Методические особенности урока: урок имеет практическое значение для обучающихся, знания и умения формируются на основе различных видов деятельности, встроенных в беседу.

Содержание урока

I. Начало урока. Мотивация к деятельности

Ребята, послушайте, какая тишина:
Это в школе начались уроки.
Не будем тратить время зря,
Приступим к работе.

II. Ознакомление с целью урока. Актуализация знаний

Учитель. Ребята, что вы видите на слайде 2? (скорее всего будет ответ – самолет).

– И только? Не хотите задать мне какой-то вопрос? (почему летящий в небе самолет оставляет за собой белый след?)

– Может кто-то объяснит это явление, используя свойства воздуха и подсказку второго рисунка на слайде? (Эти белые следы, образуются тогда, когда горячие и влажные выхлопные газы из двигателя самолёта смешиваются с более холодным наружным воздухом. Водяной пар из выхлопов замерзает и становится видимым – так же, как наше тёплое дыхание в холодную погоду.)

– Теперь скажите мне, что вы видите на слайде 3?(прогноз погоды)

– Вы часто интересуетесь состоянием погоды на ближайшее время? Всегда ли оправдывается прогноз погоды? (нет) Как вы считаете, почему? (детей надо подвести к пониманию того, что не все мы еще знаем о природных процессах, надо совершенствовать методы их изучения)

– Кому и зачем нужен прогноз погоды?

– Можно ли по каким-то местным признакам предсказать изменения погоды?

– Вернемся к самолету. Летящий самолет может оставить слабый и быстро исчезающий след, а может оставить след насыщенный и стойкий. Попытайтесь определить почему, и какой след является признаком хорошей погоды? (Слабый и быстро исчезающий след означает, что воздух на этой большой высоте имеет низкую влажность, что служит признаком хорошей погоды. Насыщенный и стойкий след указывает на высокую влажность и может означать приближение грозы.)

– В какой земной оболочке происходят изменения погоды? (в атмосфере) Надо ли ее изучать? Тогда приступим к работе. Смайлик приглашает нас в путешествие в царство Великого Невидимого. Я уверена, что в течение этих двух уроков вы откроете многие тайны об окружающем нас воздушном пространстве.

Слайд 4. Но вот незадача. Дорогу нам преградили грозовые облака. Чтобы миновать их, необходимо вспомнить все, что мы уже знаем об этом удивительном царстве-государстве.

III. Воспроизведение ранее изученных знаний об атмосфере

Вопросы и задания.

О б л а к о № 1. Что такое атмосфера? (Атмосфера, от греч. atmos– пар и spharia – шар, воздушная оболочка Земли)

О б л а к о № 2. Как у Земли появилась атмосфера?

О б л а к о № 3. Вращается ли атмосфера вместе с Землей?

О б л а к о № 4. Связана ли атмосфера с другими геосферами?

О б л а к о № 5. Что означают эти цифры: 78%, 21%, 1%?

О б л а к о № 6. Что означают эти рисунки?

О б л а к о № 7. Как нагревается воздух?

Учитель. Слайд 5. Молодцы, ребята, справились с заданиями. Солнце развело тучи и хозяин царства – Волшебное Облако – дает нам пропуск в свой воздушный мир – Мир Великого Невидимого.

IV. Изучение нового материала

Учитель. Итак, мы отметили значение атмосферы Земли. Оно многогранно, поскольку атмосфера, с одной стороны, является посредником между Землей и Космосом, с другой – тесно взаимодействует с литосферой, гидросферой и биосферой.

Каждый, кто отправляется в путешествие, разрабатывает маршрут. Наш маршрут следующий:

• значение атмосферы;
• размеры атмосферы;
• состав атмосферы;
• строение атмосферы.

Мы вспомнили значение атмосферы для планеты. Добавим еще одно.

Слайд 6. Объясните природный процесс, изображенный на рисунках (обучающихся надо подвести к пониманию того, что атмосфера способствует переносу вещества и энергии на планете).

Слайд 7. Из космоса атмосфера выглядит тонкой пленкой вокруг Земли. Если мы сравним толщину атмосферы и размеры Земли, ее ядра и мантии, то убедимся в небольшой толщине воздушной оболочки нашей планеты. Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли.

Уточнить размеры атмосферы нам поможет учебник на  стр. 65.

Работа с учебником. Прочитайте текст «Размеры атмосферы Земли», поставьте вопросы к тексту. Ученик, задающий вопрос, сам выбирает отвечающего.

Необходимо, чтобы обучающиеся усвоили следующее:

• половина массы атмосферы сосредоточена в нижнем  5-километровом слое;
• в 80-километровом слое находится почти весь атмосферный воздух (99,5%);
• на значительных высотах воздух разрежен;
• полярные сияния свидетельствуют о том, что воздух еще есть на высотах 500-800 км;
• нижняя граница атмосферы – земная поверхность;
• четкой верхней границы атмосферы нет, она проходит условно на высоте 2000-3000 км и постепенно переходит в космическое пространство;
• Международная авиационная федерация в качестве границы между атмосферой и космосом установила высоту в 100 км.

Учитель акцентирует внимание на последнем факте и предлагает вернуться к нему в конце урока.

Беседа о составе атмосферного воздуха и его формировании. Слайд 8.

Атмосферный воздух представляет собой смесь около двух десятков газов.

– Как вы считаете, соотношение между какими газами почти не изменяется? (между азотом и кислородом – 99%).

– Содержание каких газов постоянно изменяется? От чего это зависит? (содержание углекислого газа и водяного пара)

– Вам что-то известно об «озоновых дырах»?

Газ озон образуется при электрических разрядах (например, во время грозы) и в результате действия ультрафиолетовых солнечных лучей на кислород, защищая тем самым Землю от их разрушительного действия. В атмосфере его ничтожно мало. Основная масса содержится на высоте 20-25 км. Это так называемый озоновый слой. В последние годы замечено глобальное сокращение количества озона, связанное с выбросом в атмосферу фреонов, окислов азота и водяного пара, которые взаимодействуют с озоном. Уменьшение толщины озонового слоя вредно для всего живого на Земле, поэтому человечество должно приложить коллективные усилия по его сохранению.

Минутка здоровья. Слайд 9.

На дворе весна, не за горами лето – пора отдыха, купания на реке. Следует помнить о том, что нельзя подолгу находиться под прямыми солнечными лучами и уметь правильно загорать.

– Всегда ли состав воздуха был таким как сегодня? (нет) Благодаря какому явлению в геологической истории Земли атмосфера обязана своим происхождением? (вулканизму)

Предлагаю воссоздать историю земной атмосферы, используя рисунки-подсказки. Слайд 10.

Учитель. Послушайте, как был совершен один из первых полетов на воздушном шаре. 

В 1862 г. два англичанина, Глешер и Коксвел, решили подняться на воздушном шаре выше облаков.

Шар полетел вверх очень быстро, и, чем выше он поднимался, тем становилось холоднее. На высоте 3 км англичане достигли облаков.

Когда шар летел сквозь облака, исследователи дрожали от холода и сырости. То, что мы называем облаками, есть густой, холодный туман, в котором ничего не видно.

Кончились облака, стало светло, показалось голубое небо и солнце. Облака казались сверху белым, волнистым полем, словно его покрывал снег. Через разрывы облаков кое-где можно было видеть землю – поля, леса, города, море.

Выше облаков было еще холоднее. На высоте 5 км замерзла вода. Дышать стало трудно, в ушах шумело, сердце сильно билось. Но исследователи решили терпеть до последней возможности и не хотели спускаться. Напротив, они высыпали весь песок из корзинки, так что шар стремительно пошел вверх.

На высоте 8 км один из них почувствовал сильную слабость, он не мог ни пошевелиться, ни поднять руки. Еще несколько минут – и он упал без памяти: воздуха стало недостаточно для дыхания.

А шар все поднимался.

Обоим смельчакам угрожала смерть. На высоте 11 км было 24° мороза, а на земле в это время деревья были покрыты зеленью и трава пестрела цветами.

Потерявший сознание весь посинел и лежал, как мертвец. Его товарищ, едва дыша, собрал, наконец, последние силы и хотел поднять руки, чтобы взять шнурок от клапана, но они не действовали. Тогда он зубами схватил и потянул шнурок. Клапан открылся – и шар начал спускаться. Через некоторое время оба англичанина спустились на землю.

– Почему с высотой становится трудно дышать? (воздух становится разреженным, изменяется его состав)

– Почему с поднятием вверх температура воздуха понижается? (воздух нагревается от земли)

– Какую вы знаете закономерность? (на каждый 1 км подъема температура понижается на 6°С)

До конца XIX в. считалось, что температура воздуха понижается непрерывно от поверхности Земли к верхней границе атмосферы. После того как французский метеоролог Леон де Бор в 1890 г. запустил аэростат с измерительной аппаратурой на высоту 15 км, стало известно, что на высоте 10-11 км температура перестает падать и даже несколько растет. Дальнейшие измерения температуры воздуха на различных высотах позволили выделить в атмосфере несколько слоев.

Наша дальнейшая задача – подняться сквозь эти слои вверх до границы атмосферы и увидеть их природу. Уверяю, ощущения будут незабываемые.

Как известно, в полет отправляются сильные и выносливые, поэтому собачки, которые совершали такие полеты, предлагают тренировку.

Физкульминутка

Учитель. Готовы? Поехали!

Звучит инструментальная музыка «Страх полета» Дм. Маликова.

Слайд-шоу 11. На облаке обучающиеся совершают воображаемый полет до границы атмосферы, отмечают природные явления на пути и составляют характеристику атмосферных слоев.

– Назовите вертикальные слои атмосферы. В каком слое мы живем? (тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера, экзосфера)

– Что лежит в основе разделения атмосферы на пять слоев? (температурный режим)

Учитель. Ребята, а воздух имеет вес? (да)

– Значит ли это, что воздух оказывает давление на земную поверхность и все, что на ней находится, в том числе и на нас? (да)

Эту силу называют атмосферным давлением. Чтобы доказать его существование, проделайте дома эксперимент по плану на стр. 67 учебника.

Работа с учебником. Какова эта сила, узнайте из учебника в Школе географа-следопыта, прочитав вслух последние два предложения на стр. 67.

Много это или мало, решим задачу.

Вычислить, какова сила давления воздуха на поверхность человеческого тела, если его площадь равна 1,5 м2.

Решение. 1,5 м² = 15000 см² кг x 15000 см² =15000 кг =15 т

Учитель. Слайд 12. Почему же человека не расплющивает такая сила, ведь она равна силе КамАЗа, груженого кирпичом? Оказывается, воздух внутри человека создает давление, способное противостоять давлению воздуха снаружи. При разнице в давлении могут возникнуть головные боли, тошнота, головокружение, слабость. Это так называемая метеозависимость человека.

Влияние состояния атмосферы на самочувствие человека – еще одна из причин необходимости изучения атмосферы.

Слайд 13. Это интересно! Одним из ярких подтверждением тому является воздействие атмосферы на организм человека с увеличением высоты.

Таким образом, человек идеально приспособился к жизни в нижних слоях атмосферы – тропосфере. Но чем выше поднимается человек, тем сильнее на нем сказывается изменение свойств атмосферы Земли и тем большие сложности он испытывает.

Метеорология – наука о воздушной оболочке Земли – использует информацию радиозондов, метеорологических ракет и спутников Земли. Традиционный метод науки – наблюдения на метеостанциях. Для этого используется специальное оборудование.

Учитель знакомит обучающихся с метеоприборами, после чего предлагает создать дома самодельные приборы с помощью Школы географа-следопыта (стр. 72-75 учебника) и выполнить практическую (домашнюю) работу № 10 «Метеорологические измерения самодельными приборами».

Учитель. Десятилетиями, а то и столетиями накапливаются необходимые сведения о состоянии атмосферы. Сегодня насчитывается до 7000 метеостанций по всему миру. Одни из них находятся на бортах суден, которые курсируют в открытом океане, другие – в аэропортах или городах. Даже самолеты регистрируют метеоданные во время рейсов. Вся информация направляется в региональные метеоцентры в одно и то же время, а оттуда – в Международные метеоцентры – в Москву, Вашингтон и Мельбурн. Координирует обмен сведениями между странами Всемирная метеорологическая организация (ВМО).

Исходя из полученной информации, синоптики составляют прогноз погоды.

Погода – это состояние атмосферы в данном месте в данный момент времени.

Основные элементы погоды – температура, давление, влажность воздуха, направление и сила ветра, облачность, осадки.

Погода очень изменчива. Но у природы нет плохой погоды…

Звучит песня «У природы нет плохой погоды».

Слайд-шоу 14.

V. Заключение. Рефлексия

– Оцените значимость сегодняшнего урока для себя.

Чудесного вам настроения в любую погоду.

VI. Домашнее задание

§§12,13, СИЛ. Подготовить отчет о своих наблюдениях за атмосферой.