高中地理《自然環(huán)境的整體性與差異性》教學(xué)設(shè)計(jì)

高中地理《自然環(huán)境的整體性與差異性》教學(xué)設(shè)計(jì)（一）自然環(huán)境的整體性【導(dǎo)入】教師為學(xué)生提供黃山“四絕”景觀視頻，讓學(xué)生領(lǐng)略“四絕”景觀美。教師提問(wèn)：大家從這段視頻中看到了什么景觀？你認(rèn)為組成這些自然景觀的環(huán)境要素有哪些？學(xué)生A：黃山有“四絕”，分別是奇松、怪石、云海、溫泉。其中，形態(tài)各異松樹(shù)的生長(zhǎng)需要土壤、水；奇形怪狀的石頭是由巖石形成的。學(xué)生B：云海、溫泉的形成涉及水，且云海的形成也與黃山的氣候相關(guān)。教師：同學(xué)們看到的是黃山“四絕”形成的基礎(chǔ)要素，那同學(xué)們?cè)賮?lái)說(shuō)一下怪石的形成除了與巖石相關(guān)，還與哪些因素相關(guān)呢？那云海的出現(xiàn)與巖石有關(guān)系嗎？【總結(jié)】教師對(duì)學(xué)生的合理觀點(diǎn)給予肯定，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，循序漸進(jìn)地設(shè)問(wèn)，可幫助學(xué)生意識(shí)到自然環(huán)境要素的多樣性及相互作用。【探究】1.立足黃山“四絕”景觀，思考黃山“四絕”景觀如何體現(xiàn)自然環(huán)境要素間的物質(zhì)遷移與能量交換（劃分學(xué)習(xí)小組，學(xué)生選擇自己喜歡的景觀進(jìn)行討論分析，并匯報(bào)）小組A：我們小組選擇奇松，從物質(zhì)遷移角度來(lái)看，松樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育中，根系分泌酸性物質(zhì)，加快巖石風(fēng)化的速度；降雨則將土壤中的養(yǎng)分輸送到松樹(shù)根部，滿足松樹(shù)生長(zhǎng)需求；松樹(shù)落葉腐爛在土壤中，增加土壤中的有機(jī)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)。從能量交換角度來(lái)看，松樹(shù)的光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，體現(xiàn)地理與生物學(xué)的融合。小組B：我們小組選擇怪石，從物質(zhì)遷移角度來(lái)看，怪石主體為黃崗巖，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，受到地殼運(yùn)動(dòng)、風(fēng)化、流水侵蝕等外力作用，形成奇形怪狀的石頭；黃山地理位置的晝夜溫差大、海拔高度差異，導(dǎo)致巖石出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象，加快巖石崩解破碎，塑造出形態(tài)各異的怪石。從能量交換角度來(lái)看，太陽(yáng)照射在巖石表面，巖石表面溫度變化對(duì)巖石風(fēng)化產(chǎn)生促進(jìn)作用；流水侵蝕巖石，消耗水的動(dòng)能，作用于巖石上，重塑地貌，體現(xiàn)了能量的交換。小組C：我們以云海為例，從物質(zhì)遷移角度來(lái)看，黃山位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，降水量較為豐富，于地表形成河流，在河水蒸發(fā)、植物蒸騰的作用下，水汽進(jìn)入大氣，并在上升過(guò)程中遇冷凝結(jié)形成云霧，云霧則在山間風(fēng)力的作用下，形成云海景觀。從能量交換的角度來(lái)看，太陽(yáng)輻射，加快河流水分蒸發(fā)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水汽的內(nèi)能；水汽上升遇冷，凝結(jié)釋放熱量，形成熱力對(duì)流；風(fēng)力推動(dòng)云霧動(dòng)能，將大氣的動(dòng)能傳遞給云霧，改變?cè)旗F的運(yùn)動(dòng)軌跡、分布形態(tài)。云海的形成含有物理學(xué)科大氣運(yùn)動(dòng)、熱力環(huán)流等知識(shí)點(diǎn)及化學(xué)學(xué)科的物質(zhì)循環(huán)知識(shí)。小組D：我們以溫泉為探究對(duì)象，從物質(zhì)遷移角度來(lái)看，降水滲透到地下，在深層巖石裂隙中流動(dòng)，溶解巖石中含有的礦物質(zhì)，如鈣、硫、鎂等；地下水在高溫、高壓環(huán)境下，沿?cái)嗔褬?gòu)造帶上升至地表，形成溫泉，將地下的礦物質(zhì)帶到地表。從能量轉(zhuǎn)化角度來(lái)看，地球內(nèi)部熱能加熱地下水，地下水水溫上升；地下水上升過(guò)程中，將部分熱量傳遞給巖石；溫泉在地表出現(xiàn)，與大氣進(jìn)行熱交換，水溫逐漸下降，體現(xiàn)物理學(xué)科的大氣運(yùn)動(dòng)、熱力環(huán)流等知識(shí)。教師：同學(xué)們分析得很好，自然環(huán)境要素的物質(zhì)遷移和能量交換，主要體現(xiàn)在水循環(huán)、生物循環(huán)和巖石圈物質(zhì)循環(huán)等過(guò)程，也體現(xiàn)了物理學(xué)科、化學(xué)學(xué)科、生物學(xué)學(xué)科的知識(shí)。2.立足黃山“四絕”景觀，思考黃山“四絕”景觀如何體現(xiàn)自然環(huán)境的整體功能教師：通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，我們可以知道黃山“四絕”的形成是自然環(huán)境要素物質(zhì)遷移、能量交換協(xié)同作用的結(jié)果。“四絕”景觀的組合，是如何體現(xiàn)自然環(huán)境的整體功能的呢？小組A：黃山通過(guò)植物光合作用、水循環(huán)、巖石風(fēng)化等過(guò)程，將太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⑺苻D(zhuǎn)化為云海景觀、奇松、溫泉資源，體現(xiàn)了自然環(huán)境合成有機(jī)物和提供資源的能力，此為生產(chǎn)功能。小組B：黃山奇松生長(zhǎng)在峭壁巖縫間，根系發(fā)達(dá)，能夠吸收水分，可適應(yīng)缺水環(huán)境，維持自身的穩(wěn)定生長(zhǎng)；地表河水蒸發(fā)，水汽進(jìn)入大氣，遇冷凝結(jié)成云霧，釋放熱量，實(shí)現(xiàn)黃山局部氣溫的調(diào)節(jié)；說(shuō)明自然環(huán)境要素通過(guò)物質(zhì)遷移和能量交換，使自然環(huán)境具有自我調(diào)節(jié)、保持性質(zhì)穩(wěn)定的功能。教師：黃山“四絕”景觀是自然環(huán)境各要素相互聯(lián)系、相互作用，共同發(fā)揮整體功能的結(jié)果，包含生產(chǎn)功能（生物的光合作用與呼吸作用）、穩(wěn)定功能（巖石風(fēng)化—土壤形成—植物生長(zhǎng)—生物分解再回歸土壤）。黃山“四絕”的形成與演化體現(xiàn)了地理、生物學(xué)、化學(xué)、物理等多學(xué)科的協(xié)同作用。教師：同學(xué)們，黃山“四絕”景觀的形成是動(dòng)態(tài)演化的嗎？是單一要素的演化，還是多項(xiàng)自然環(huán)境要素的協(xié)同演化？學(xué)生A：黃山“四絕”景觀每時(shí)每刻都在演化，如巖石風(fēng)化及河流侵蝕形成的怪石、水汽凝結(jié)形成的云海等。教師：是的，讓我們看教材第82~83頁(yè)，了解黃山“四絕”景觀中的自然環(huán)境的統(tǒng)一演化和要素組合概念。黃山花崗巖巖體風(fēng)化，形成“怪石”；山體高大，氣流抬升強(qiáng)烈，形成“云海”；在缺少水土的峭壁巖縫間，發(fā)育不良的黃山松，形成“奇松”；巖漿上涌加熱地下水，地下水流出地表，形成“溫泉”。而且在未來(lái)，隨著自然環(huán)境要素的演化，黃山特有的景觀將逐步變化。教師：黃山“四絕”被開(kāi)發(fā)成旅游景觀后會(huì)消失嗎？學(xué)生A：黃山“四絕”在未來(lái)可能會(huì)消失，因?yàn)槿祟惢顒?dòng)過(guò)多，對(duì)黃山“四絕”景觀造成破壞，會(huì)改變自然環(huán)境要素間的物質(zhì)遷移、能量交換，從而導(dǎo)致整個(gè)黃山“四絕”景觀組合發(fā)生巨大變化。學(xué)生B：黃山“四絕”被開(kāi)發(fā)成為旅游景觀后，其可能破壞植被，影響水土保持，進(jìn)而改變黃山的水文循環(huán)；且作為旅游景觀后，游客增多，游客產(chǎn)生的垃圾、廢棄物，可能污染土壤和水體，對(duì)溫泉景觀以及黃山的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。教師：自然環(huán)境的演化需要上千萬(wàn)年，而在外部的干擾下，自然環(huán)境要素變化速度加快，自然環(huán)境的演化進(jìn)程縮短，由此說(shuō)明，自然環(huán)境對(duì)外部干擾的響應(yīng)，不是單一的響應(yīng)，而是“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的響應(yīng)機(jī)制。（二）自然環(huán)境的地域差異性【導(dǎo)入】教師為學(xué)生出示不同地域的景色，如海邊、沙漠、高山、森林等，讓學(xué)生初步理解不同地域的自然環(huán)境特征存在顯著差異，且體現(xiàn)在不同的空間尺度上。【探究】1.陸地地域分異規(guī)律教師以非洲赤道（熱帶雨林）與兩極（苔原）的自然環(huán)境為例，讓學(xué)生立足生物學(xué)學(xué)科視角，觀察兩個(gè)地域環(huán)境的生物種類、植被類型數(shù)據(jù)，闡述自己的觀點(diǎn)。學(xué)生A：熱帶雨林位于赤道，那里常年高溫多雨，生物多樣性豐富；苔原位于兩極，那里較為寒冷干燥，生物種類較為稀少，且均具有耐寒特征。赤道與兩極在溫度、降水量等氣候方面存在顯著差異，這兩個(gè)地域的生物種類、數(shù)量、特征也表現(xiàn)出顯著不同，不同地域呈現(xiàn)出不同的生態(tài)系統(tǒng)。教師：不同地域的自然環(huán)境給人們創(chuàng)造了不同的生存環(huán)境，人們的生存技能也有顯著差異，哪位同學(xué)說(shuō)一下？學(xué)生B：從歷史發(fā)展角度來(lái)看，生活在熱帶雨林的人類，在長(zhǎng)期生存實(shí)踐中，形成了以采集、狩獵為主的生存文化，并代代相傳；而生活在兩極的人類，多居住在冰屋，并發(fā)展出冰川捕獵技能，可在極端環(huán)境中獲取食物，形成獨(dú)特的生存文化。教師：同學(xué)們從地理角度思考一下，為什么兩個(gè)地域會(huì)出現(xiàn)這樣的差異呢？學(xué)生C：赤道的緯度是0°，兩極緯度是90°；從赤道到兩極，緯度度數(shù)變化呈現(xiàn)從低到高變化趨勢(shì)，熱量呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，對(duì)赤道、兩極的植被、氣候、水文等自然環(huán)境要素產(chǎn)生影響，且呈現(xiàn)出規(guī)律性變化。教師：這位同學(xué)說(shuō)得不錯(cuò)，由赤道到兩極，熱量發(fā)生變化，自然地帶也呈現(xiàn)出規(guī)律性變化，包含熱帶雨林帶、亞寒帶針葉林帶、苔原帶，橫穿整個(gè)大陸。那在中緯度地區(qū)，地域分異規(guī)律又是怎樣的呢？如何運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解釋呢？（教師出示課件，中緯度地域分異規(guī)律，布置課后探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究）2.垂直地域分異規(guī)律教師為學(xué)生出示喜馬拉雅山不同海拔高度的景色，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)理解，并總結(jié)垂直地域分異規(guī)律。學(xué)生A：喜馬拉雅山的山體由印度洋板塊與歐亞板塊碰撞擠壓形成，山體主要由花崗巖、片麻巖等構(gòu)成，其受到風(fēng)化侵蝕，逐漸形成現(xiàn)有的喜馬拉雅山地貌形態(tài)。從陸地到山頂?shù)淖匀痪坝^呈現(xiàn)垂直變化，氣溫呈現(xiàn)出隨海拔升高而遞減趨勢(shì)，而降水量則在不同坡向（迎風(fēng)坡、背風(fēng)坡）上有著顯著差異；喜馬拉雅山上的自然帶呈現(xiàn)出垂直變化，隨海拔升高，自然帶呈現(xiàn)出從山麓的亞熱帶常綠闊葉林帶到山頂?shù)谋У淖兓c從赤道到兩極自然帶變化趨勢(shì)較為相似。學(xué)生B：生存在高海拔地區(qū)的動(dòng)物，擁有厚密的皮毛、粗壯的四肢，能夠適應(yīng)高海拔的寒冷、崎嶇環(huán)境。高海拔植物具有矮小、墊狀生長(zhǎng)形態(tài)，能夠減少熱量散失與強(qiáng)風(fēng)影響；低海拔植物有常綠闊葉林、高山針葉闊葉混交林、高山針葉林。從低海拔到高海拔，生物多樣性也呈現(xiàn)從豐富到匱乏的變化。學(xué)生C：一直以來(lái)，人類都不放棄對(duì)喜馬拉雅山的征服。1953年，埃德蒙·希拉里和丹增·諾爾蓋首次登頂喜馬拉雅山，記錄了攀登過(guò)程中的暴風(fēng)雪、強(qiáng)紫外線、冰裂縫、陡峭巖壁等極端環(huán)境；海拔越高，喜馬拉雅山的地形越陡峭，登山人員不僅面臨著復(fù)雜地形帶來(lái)的挑戰(zhàn)，也面臨著缺氧、高原反應(yīng)等問(wèn)題；地域垂直差異對(duì)人類探險(xiǎn)活動(dòng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。教師：從山麓到山頂，水熱組合隨著海拔升高而變化，導(dǎo)致自然景觀呈現(xiàn)出垂直變化。那同學(xué)們?cè)偎伎家幌拢煌暥认拢嗤０蔚膬勺剑怪睅ёV是如何變化的？相