Атмосфера над Уралом: состав, строение и суточный ход температуры
Цели и задачи
- Цель по SMART: к концу урока учащиеся объяснят, из каких газов состоит атмосфера, назовут её основные слои и по графику определят изменения температуры воздуха в течение суток, выполнив не менее 3 из 4 учебных заданий.
- Сформировать представление об атмосфере как воздушной оболочке Земли и её значении для природы и жизни человека.
- Научить читать простую схему строения атмосферы и анализировать график суточного хода температуры.
- Развивать умение выдвигать предположения, сравнивать данные, работать в парах и аргументировать выводы.
- Воспитывать ответственное отношение к чистоте воздуха и понимание зависимости человека от состояния атмосферы.
Планируемые результаты
Личностные
- Осознают значение чистого атмосферного воздуха для здоровья человека и природы Урала.
- Проявляют интерес к наблюдениям за погодой и изменениями температуры в течение суток.
- Понимают личную ответственность за бережное отношение к окружающей среде.
- Развивают готовность к сотрудничеству и уважительному обсуждению различных предположений.
Метапредметные
- Извлекают информацию из схемы, таблицы, графика и цифровой презентации.
- Сравнивают состав атмосферного воздуха и свойства слоёв атмосферы.
- Формулируют вывод о причине суточного изменения температуры воздуха.
- Планируют выполнение задания, сверяют результат с эталоном и исправляют ошибки.
- Работают в паре, задают вопросы и аргументируют ответ на основе данных.
Предметные
- Знать определение атмосферы и примерное соотношение основных газов в сухом воздухе.
- Уметь называть тропосферу, стратосферу и верхние слои атмосферы в правильной последовательности.
- Уметь объяснять, что температура воздуха изменяется в течение суток вслед за нагреванием и остыванием земной поверхности.
- Уметь определять по графику время максимальной и минимальной температуры.
- Владеть простым алгоритмом анализа графика суточного хода температуры.
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД
- Осознают практическую ценность знаний об атмосфере для безопасной жизни и наблюдений за погодой.
- Формируют смысл учебной деятельности через связь темы с погодой в своём населённом пункте.
- Проявляют экологически ответственное отношение к атмосферному воздуху.
- Оценивают собственный вклад в работу пары и группы.
Регулятивные УУД
- Принимают и уточняют цель урока на основе проблемного вопроса.
- Планируют последовательность анализа схемы и графика.
- Контролируют правильность определения слоёв атмосферы и показателей температуры.
- Сверяют ответы с эталоном, находят и исправляют неточности.
- Оценивают степень достижения цели с помощью листа самооценки.
Познавательные УУД
- Выделяют главное в схеме состава атмосферного воздуха.
- Устанавливают причинно-следственную связь между нагреванием поверхности и температурой воздуха.
- Читают график, находят максимум, минимум и амплитуду суточной температуры.
- Сравнивают тропосферу и стратосферу по высоте и происходящим явлениям.
- Создают краткую схему «Солнце — поверхность — воздух — температура».
Коммуникативные УУД
- Формулируют ответ полным предложением и подтверждают его данными графика.
- Распределяют роли в паре: аналитик графика и докладчик.
- Задают уточняющие вопросы и корректно дополняют ответ одноклассника.
- Согласуют общий вывод при расхождении предположений.
- Представляют результат работы классу в течение одной минуты.
Подготовка учителя к уроку
- Подготовить презентацию с фотографией Урала из космоса, схемой состава воздуха, вертикальной схемой атмосферы и графиком суточного хода температуры.
- Подготовить интерактивную демонстрацию или короткую анимацию нагревания земной поверхности Солнцем; заранее проверить звук и отображение графиков.
- Распечатать карточки с заданиями трёх уровней: по одной на каждого ученика, всего по числу учащихся в классе.
- Распечатать схему атмосферы без подписей по одной на парту и карточки с названиями слоёв для каждой группы.
- Подготовить график суточной температуры над Екатеринбургом или другим городом Урала с данными по часам.
- Вывести на доску памятку: «1. Найди оси. 2. Определи единицы измерения. 3. Найди максимум и минимум. 4. Сравни значения. 5. Сделай вывод».
- Подготовить лист самооценки и небольшие стикеры для рефлексии по одному на ученика.
- Подготовить компьютер, проектор или интерактивную доску, маркеры, магниты и таймер на экране.
- Разложить на парты тетради, ручки и карточки с условными обозначениями слоёв атмосферы.
Ход урока
Этап 1. Организационный момент и мотивация (3 мин)
Цель этапа: включить учащихся в учебную деятельность через наблюдение за атмосферой над Уралом и проблемный вопрос.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель приветствует класс: "Здравствуйте, ребята. Проверьте, всё ли готово к работе: тетрадь, ручка, учебные материалы. Сегодня мы будем исследовать оболочку Земли, которую нельзя увидеть целиком, но можно постоянно ощущать: мы ею дышим, по ней наблюдаем погоду и замечаем изменения температуры." | Проверяют готовность, записывают дату, рассматривают фотографию Урала из космоса на экране. |
2 мин | Учитель показывает фотографию Земли и спрашивает: "Что окружает нашу планету? Почему утром, днём и вечером воздух имеет разную температуру? Как связаны эти изменения с земной поверхностью? Запишите одно предположение, а затем обсудите его с соседом по парте." Используется приём «Подумай — обсуди в паре — поделись». | Индивидуально записывают предположение, обсуждают его в паре и предлагают варианты: «Воздух нагревает Солнце», «Земная поверхность сначала нагревается, а потом отдаёт тепло воздуху». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы увидели, что атмосфера связана и с жизнью человека, и с изменением погоды. Теперь выясним, из чего она состоит и почему температура в течение суток меняется не сразу."
Этап 2. Актуализация знаний (5 мин)
Цель этапа: актуализировать знания о Земле, Солнце, воздухе и температуре.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель проводит короткий блиц: "Что называют воздухом? Какими приборами измеряют температуру? Что происходит с поверхностью Земли при освещении Солнцем? Вспомните, почему летом поверхность обычно нагревается сильнее, чем зимой." | Отвечают полными фразами: «Воздух — смесь газов», «Температуру измеряют термометром», «Освещённая поверхность нагревается», «Летом Солнце выше и дольше освещает территорию». |
3 мин | Учитель выводит на экран три утверждения: «Воздух — одно вещество», «Солнце нагревает поверхность Земли», «Температура воздуха постоянна в течение суток». Говорит: "Поднимите карточку зелёного цвета, если утверждение верно, и красную, если неверно. Для одного ответа приведите объяснение." | Отмечают верные и неверные утверждения, объясняют: «Воздух состоит из нескольких газов», «Поверхность нагревается Солнцем», «Температура меняется в течение суток». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы вспомнили, что воздух — это смесь газов, а температура связана с нагреванием поверхности. Однако пока не объяснили состав и строение атмосферы. Поставим учебную задачу."
Этап 3. Постановка проблемы и целеполагание (4 мин)
Цель этапа: сформулировать цель урока и определить план исследования.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель показывает на экране схему атмосферы без подписей и спрашивает: "Перед вами воздушная оболочка Земли. Почему на схеме она разделена на слои? Что, по-вашему, происходит с высотой? Можно ли объяснить суточный ход температуры только словами «днём теплее, ночью холоднее»? Какие данные нам понадобятся?" | Высказывают предположения: «Слои отличаются температурой и составом», «С высотой воздух разрежается», «Нужно сравнить температуру по часам». |
2 мин | Учитель обобщает ответы: "Сегодня нам нужно решить три задачи: определить состав воздуха, разобраться в строении атмосферы и научиться читать график суточной температуры. Сформулируйте цель одним предложением, начиная со слов «Я научусь...»." | Формулируют цель: «Я научусь объяснять состав и строение атмосферы и определять по графику, как меняется температура в течение суток». |
Посмотрите план целиком
Зарегистрируйтесь — и откройте план урока по этой теме полностью: цели, ход урока и рефлексия по ФГОС.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Цель определена: состав, строение и изменения температуры. Сначала исследуем атмосферу как оболочку Земли, затем проверим знания по графику."
Этап 4. Открытие нового знания с применением ИКТ (10 мин)
Цель этапа: сформировать представление о составе и основных слоях атмосферы с опорой на цифровые схемы.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель демонстрирует круговую диаграмму состава сухого воздуха: "Рассмотрите диаграмму. Основную часть составляет азот — около 78%, кислород — около 21%, остальные газы — около 1%. Почему кислород особенно важен для человека и животных? Какую роль могут выполнять остальные газы?" | Считывают данные диаграммы, записывают в тетрадь: «Азот — 78%, кислород — 21%, другие газы — около 1%». Отвечают: «Кислород нужен для дыхания», «Углекислый газ используется растениями». |
4 мин | Учитель показывает анимированную вертикальную схему: "Ближе всего к земной поверхности находится тропосфера. Здесь формируются облака, осадки и ветер, здесь живут люди. Выше расположена стратосфера, где находится озоновый слой. Ещё выше воздух становится более разреженным. Следите за указателем высоты и назовите слои в порядке снизу вверх." | По схеме называют слои: «тропосфера, стратосфера, верхние слои атмосферы». На контурной схеме подписывают тропосферу и стратосферу, отмечают облака и озоновый слой. |
3 мин | Учитель запускает короткую анимацию нагревания: "Посмотрите, что происходит сначала: нагревается воздух или земная поверхность? Почему наиболее тёплый воздух обычно наблюдается не в момент самого высокого положения Солнца? Обсудите ответ в парах и сформулируйте причинную цепочку." | Составляют цепочку: «Солнце нагревает земную поверхность — поверхность передаёт тепло воздуху — температура воздуха повышается». Формулируют вывод: «Максимум температуры наступает с запаздыванием». |
Запись в тетрадях
- Атмосфера — воздушная оболочка Земли.
- Сухой воздух: азот — около 78%, кислород — около 21%, другие газы — около 1%.
- Тропосфера — нижний слой атмосферы, где формируется погода.
- Стратосфера расположена выше тропосферы; в ней находится озоновый слой.
- Солнце нагревает земную поверхность, а поверхность передаёт тепло воздуху.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы установили состав атмосферы и увидели, что её нижние слои различаются по условиям и явлениям. Теперь применим это знание к реальным данным о температуре над Уралом."
Этап 5. Первичное закрепление: анализ графика (7 мин)
Цель этапа: научить учащихся последовательно читать график суточного хода температуры.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель выводит график температуры воздуха над городом Урала: в 6 часов — 3 °C, в 9 часов — 7 °C, в 12 часов — 12 °C, в 15 часов — 15 °C, в 18 часов — 10 °C, в 21 час — 6 °C, в 24 часа — 4 °C. "Сначала найдите оси и единицы измерения. Не называйте максимум, пока не проверите все точки." | Находят ось времени и ось температуры, называют единицы измерения: часы и градусы Цельсия. |
3 мин | Учитель задаёт вопросы по памятке: "В какое время температура максимальна? В какое время минимальна? На сколько градусов изменились показания от 6 до 15 часов? Почему после 15 часов температура начала снижаться?" | По графику отвечают: «Максимум — 15 °C в 15 часов», «Минимум — 3 °C в 6 часов», «Температура повысилась на 12 °C», «После уменьшения солнечного нагрева поверхность начала остывать». |
2 мин | Учитель просит пары составить один общий вывод и записать его: "Используйте слова «обычно», «нагревание», «поверхность», «температура». Одна пара представит ответ, остальные проверят его по данным графика." | В парах записывают вывод: «Обычно утром температура минимальна, днём повышается до максимума, а вечером и ночью снижается, потому что поверхность Земли нагревается и остывает неравномерно». |
Эталон решения
1) Найти на графике наибольшее значение: $15\ ^\circ\mathrm{C}$ в 15 часов. 2) Найти наименьшее значение: $3\ ^\circ\mathrm{C}$ в 6 часов. 3) Вычислить изменение температуры: $15-3=12\ ^\circ\mathrm{C}$. 4) Сформулировать вывод: температура повышается после восхода Солнца, достигает максимума во второй половине дня, затем снижается.
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы научились читать график по алгоритму и объяснять его ход. Теперь каждый самостоятельно проверит, умеет ли применять этот алгоритм к новым данным."
Этап 6. Самостоятельная работа с самопроверкой (7 мин)
Цель этапа: проверить индивидуальное понимание состава атмосферы, её строения и суточного изменения температуры.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
1 мин | Учитель раздаёт карточки трёх уровней и объясняет: "Выберите уровень по своей готовности. Обязательная часть есть в каждой карточке. Работайте самостоятельно, ответы записывайте полностью. Через пять минут на экране появится эталон." | Выбирают карточку, знакомятся с критериями и распределяют время. |
4 мин | Учитель предлагает задания: базовый уровень — вставить пропуски в определении атмосферы и расположить слои по высоте; средний — определить максимум и минимум по новому графику; повышенный — объяснить, почему максимум температуры не совпадает с полуднем. | Индивидуально выполняют задания: подписывают схему, анализируют график, формулируют причинное объяснение. |
2 мин | Учитель показывает эталон и говорит: "Проверьте работу цветной ручкой. За каждый правильный пункт поставьте один знак плюс. Ошибку не стирайте, а исправьте рядом и подпишите, на каком шаге алгоритма возникло затруднение." | Сверяют ответы, подсчитывают результат, исправляют ошибки и отмечают в листе самооценки: «могу самостоятельно», «нужна тренировка» или «нужна помощь». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Самостоятельная работа показала, что чтение графика требует последовательности. Осталось связать все элементы в одну систему и проверить, можем ли мы объяснить изменения температуры в жизненной ситуации."
Этап 7. Включение знаний в систему: мини-кейс (5 мин)
Цель этапа: применить знания об атмосфере и температуре к ситуации из повседневной жизни.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
3 мин | Учитель предлагает кейс: "Представьте, что вы собираетесь на прогулку по Екатеринбургу. В 7 часов температура была 4 °C, в 14 часов — 16 °C, а в 21 час — 8 °C. Какую одежду выбрать утром и почему к вечеру снова понадобится тёплая вещь? Ответьте, используя не только значения температуры, но и причину её суточного изменения." | В парах сравнивают значения, формулируют практический совет: «Утром и вечером нужна тёплая одежда, днём можно снять верхний слой; температура меняется из-за нагревания и остывания поверхности». |
2 мин | Учитель просит одну пару представить ответ и уточняет: "Какие данные вы использовали? Какая часть атмосферы непосредственно связана с погодой?" | Представляют ответ, называют данные графика и отвечают: «С погодой связана тропосфера». |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Мы применили научное объяснение к обычному выбору одежды. Теперь зафиксируем, что узнали, что получилось и какой вопрос требует дополнительной тренировки."
Этап 8. Рефлексия и домашнее задание (4 мин)
Цель этапа: оценить достижение цели урока, выявить затруднения и объяснить домашнюю работу.
Время | Действие учителя | Действие учеников |
|---|---|---|
2 мин | Учитель раздаёт стикеры и предлагает приём «Билет на выход»: "Закончите три фразы: «Атмосфера — это...», «Температура обычно максимальна...», «Чтобы прочитать график, я сначала...». На обороте напишите один вопрос, который у вас остался." | Заполняют стикер, формулируют ответы и вопрос, прикрепляют стикер в одну из зон: «понял», «нужно повторить», «нужна помощь». |
2 мин | Учитель объясняет домашнее задание: "Выберите один из трёх уровней. Для наблюдения можно использовать данные домашнего термометра или открытый прогноз погоды. Не переписывайте весь прогноз: выделите время и температуру и сделайте вывод по алгоритму." | Записывают выбранный уровень и условия выполнения домашней работы, задают уточняющие вопросы. |
Завершение этапа: учитель подводит итог: "Сегодня мы исследовали атмосферу над Уралом, установили её состав и строение, а также научились объяснять суточный ход температуры. Ваши билеты на выход помогут определить, что повторить перед следующим уроком."
Критерии оценивания практической работы
- «5» — верно определены состав воздуха и последовательность слоёв атмосферы, правильно найдены максимум и минимум на графике, вычислено изменение температуры и дано причинное объяснение.
- «4» — выполнены основные задания, допущена одна неточность в подписи слоя или чтении графика, но общий вывод о суточном ходе температуры сформулирован верно.
- «3» — правильно выполнена обязательная часть, но есть две-три ошибки в составе, строении атмосферы или определении показателей графика; объяснение требует подсказки.
- Ниже базового уровня — ученик не различает основные слои атмосферы и не может определить максимум или минимум температуры без совместного разбора.
Рефлексия
Вопрос для ученика | Цель вопроса |
|---|---|
Что нового вы узнали о составе и строении атмосферы? | Выявление осознания ключевых предметных понятий. |
Как по графику определить максимальную и минимальную температуру? | Проверка понимания алгоритма чтения графика. |
Почему температура воздуха обычно достигает максимума не ровно в полдень? | Выявление понимания причинно-следственной связи между поверхностью и воздухом. |
Какое задание оказалось самым трудным и почему? | Определение индивидуальных точек затруднения для коррекции обучения. |
Завершающее слово учителя
"Сегодня мы выяснили, что атмосфера — это не просто воздух вокруг нас, а сложная оболочка Земли с определённым составом и строением. Мы научились видеть на графике суточный ритм температуры: утром воздух холоднее, днём обычно теплее, а вечером температура снижается. Запомните важную причинную цепочку: Солнце — земная поверхность — воздух — температура. На следующем уроке мы продолжим изучать атмосферу и разберём, как в ней образуются ветер и другие явления погоды."
Домашнее задание
Уровень | Что задать | Зачем |
|---|---|---|
Базовый (обязательный) | Составить в тетради схему «Атмосфера»: записать определение, указать состав сухого воздуха и подписать тропосферу и стратосферу. Ответить письменно на 3 вопроса по теме. | Закрепляет определения и последовательность слоёв; при проверке смотреть на точность терминов и причинное объяснение. |
Средний (повышающий) | По данным прогноза погоды или собственным наблюдениям записать температуру в 4 момента времени в течение суток, построить простой график и определить максимум, минимум и изменение температуры. | Формирует умение представлять реальные данные графически; проверять наличие осей, единиц измерения и вывода. |
Продвинутый (дополнительный) | Написать объяснение объёмом 6–8 предложений на вопрос: «Почему в городе и за городом температура в одно и то же время может различаться?» Использовать понятия «земная поверхность», «нагревание», «тропосфера», «температура». | Развивает анализ и создание связного географического объяснения; при проверке смотреть на логичность цепочки причин и использование терминов. |
Контрольные вопросы перед выходом из класса: «Что такое атмосфера? Какой газ преобладает в её составе? В каком слое формируется погода? В какое время суток температура обычно минимальна? Почему температура изменяется с запаздыванием после изменения солнечного освещения?»
