第五章第一节《自然环境的整体性》教学设计--人教版（2019）地理选择性必修一人教版（2019）

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人教版地理选择性必修一第五章第一节《自然环境的整体性》教学设计
一、学习目标
1.知识技能目标
⑴掌握自然环境的五大要素（地貌、气候、水文、生物、土壤）及其通过水循环、生物循环、岩石圈物质循环等过程实现的物质迁移与能量转换机制。
⑵理解自然环境的整体功能（生产功能、稳定功能），并能结合实例说明其形成原理。
⑶分析自然环境统一演化的过程，理解要素组合与环境变迁的关系，掌握 “牵一发而动全身” 的整体响应规律。
2.思想方法目标
⑴通过 “要素关联→功能涌现→演化协同” 的逻辑链，构建系统思维框架，学会用动态、联系的视角分析地理现象。
⑵运用 “问题链 + 案例探究 + 模型建构” 的方法，培养从现象归纳原理、从原理推导现象的能力。
3.核心素养目标
⑴综合思维：结合黄山 “四绝” 案例，分析多要素相互作用的过程，理解自然环境整体性的本质。
⑵区域认知：通过对比不同区域（如西北内陆与黄山）的环境特征，归纳自然环境整体性的表现差异。
⑶人地协调观：认识自然环境对人类活动的反馈机制，树立尊重自然规律、可持续发展的理念。
⑷地理实践力：通过绘制要素关联图、设计实验方案等活动，提升地理信息提取与实践应用能力。
二、课标与教材分析
1.课程标准
运用图表并结合实例，分析自然环境的整体性和地域分异规律。（《普通高中地理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》）
2.教材内容
⑴重点：
①自然环境要素间的物质迁移与能量转换机制（水循环、生物循环、岩石圈物质循环）。
②自然环境的生产功能（光合作用）与稳定功能（二氧化碳调节、生态平衡）。
③自然环境统一演化的过程及要素组合特征（如黄山 “四绝” 的形成）。
⑵难点：
⑴理解自然环境整体功能（如生产功能）是各要素协同作用的结果，而非单一要素功能的叠加。
⑵分析自然环境对干扰的整体响应（如人类活动导致的生态退化与恢复）。
3.教材逻辑
本章是对自然地理要素（地貌、气候、水文、生物、土壤）的总结与升华，通过 “要素关联→整体功能→演化响应” 的递进，揭示自然环境作为有机整体的运行机制，为后续区域地理学习奠定理论基础。
三、学情分析
⑴知识基础：学生已系统学习自然地理各要素的特征与成因（如大气环流、地质作用、水循环等），但对要素间的相互作用及整体功能缺乏系统认知。
⑵能力特点：具备一定的图文分析与逻辑推理能力，但在跨要素综合分析、动态过程建模等方面仍需提升。
⑶学习需求：对具体案例（如黄山景观）兴趣浓厚，但需引导其从表象深入本质，建立 “现象 — 原理 — 应用” 的思维链条。
四、教学过程设计
1.情景引入（5 分钟）—— 黄山景观切入
教师活动：
播放黄山 “四绝”（奇松、怪石、云海、温泉）的高清视频，展示迎客松扎根岩石、云海翻涌、温泉蒸腾等画面。
提问：“黄山为何能形成如此独特的景观？这些景观之间是否存在内在联系？”
学生活动：
观察并记录视频中的自然要素（如岩石、植被、云雾、水体等）。
小组讨论：推测要素间的关联（如 “怪石可能与岩石风化有关，奇松生长可能依赖岩石裂隙中的水分”）。
设计意图：
通过视觉冲击与问题驱动，激活学生对自然环境的感性认知，引出 “要素相互作用” 的核心议题，为后续探究埋下伏笔。
2.问题导学（8 分钟）—— 拆解黄山景观的要素关联
教师活动：
展示黄山地质剖面图、气候数据（降水量、气温）及植被分布图。
提出问题链：
⑴黄山的主体岩石是什么？其特性如何影响地貌与植被？（花岗岩质地坚硬，节理发育，易风化形成怪石；裂隙为松树根系提供生长空间）。
⑵黄山的气候如何塑造云海景观？云海又会对其他要素产生什么影响？（亚热带季风气候降水丰沛，山地抬升作用促进水汽凝结；云雾增加湿度，影响土壤水分与植物蒸腾）。
⑶温泉的形成与哪些地质条件相关？它对周边环境有何作用？（断层构造与岩浆活动导致地下水加热；温泉改变局部小气候，滋养微生物与植物）。
学生活动：
结合图文资料，分组分析黄山 “四绝” 的要素关联，填写《要素相互作用分析表》。
代表发言，用箭头图展示要素间的因果关系（如 “花岗岩风化→土壤发育→松树生长→生物风化加剧岩石破碎”）。
设计意图：
通过 “要素识别 — 因果推理 — 模型建构” 的过程，培养学生从复杂现象中提炼地理规律的能力，初步感知自然环境整体性的表现。
3.新知探究 Ⅰ：自然环境要素间的物质迁移与能量转换（10 分钟）
教师活动：
结合教材内容，讲解三大循环机制：
水循环：以黄山云海为例，分析蒸发、降水、径流等环节中水分与能量的传输（太阳能驱动水汽蒸发，重力能促进径流）。
生物循环：以迎客松为例，说明植物通过光合作用固定太阳能，通过根系分泌有机酸加速岩石风化，落叶分解补充土壤养分。
岩石圈物质循环：展示黄山花岗岩球状风化过程（物理风化→化学风化→生物风化），解释岩石、土壤、地貌的动态演变。
播放动画：三大循环的交互作用（如生物循环影响水循环的水质，岩石风化产物参与生物循环）。
学生活动：
绘制 “黄山三大循环关联图”，标注物质与能量的流动方向。
思考：“如果黄山的降水量减少，会对其他要素产生什么连锁影响？”（水文→土壤→生物→地貌）。
设计意图：
通过具象案例（黄山）解析抽象原理（三大循环），帮助学生建立 “要素 — 过程 — 机制” 的认知模型，突破 “物质迁移与能量转换” 的教学重点。
4.深度学习 Ⅰ：自然环境的整体功能（8 分钟）
教师活动：
结合教材案例，对比单一要素功能与整体功能：
生产功能：以黄山松林为例，说明光合作用不仅是植物的个体行为，还依赖大气（CO 、热量）、土壤（养分）、水文（水分）等要素的协同，最终形成有机物质积累的整体效应。
稳定功能：展示黄山生态系统对 CO 的调节（植物吸收 + 土壤固定）、对气候的缓冲（森林蒸腾增加湿度，减少气温日较差）。
提问：“为什么说黄山的‘四绝’是自然环境整体功能的体现？”（怪石、奇松、云海、温泉是地貌、生物、气候、水文等要素长期协同演化的结果）。
学生活动：
小组讨论：分析黄山温泉如何通过稳定功能维持局部生态平衡（如水温恒定为微生物提供生存环境，矿物质影响周边土壤肥力）。
完成教材 “活动”：比较西北内陆与黄山的环境特征，说明整体功能的区域差异（西北内陆以稳定功能为主，黄山以生产功能为主）。
设计意图：
通过对比与案例分析，帮助学生理解整体功能的 “涌现性”（整体大于部分之和），纠正 “单一要素决定论” 的认知偏差，突破教学难点。
5.新知探究 Ⅱ：自然环境的统一演化与要素组合（8 分钟）
教师活动：
展示黄山地质演化过程图：
侵入期（1.2 亿年前）：花岗岩岩浆侵入地壳。
抬升期（6500 万年前）：地壳抬升，花岗岩体出露地表。
风化期（近 200 万年）：冰川侵蚀、流水切割与生物风化共同作用，形成峰林、怪石、峡谷等地貌。
讲解 “统一演化” 的特征：
变化性：每个要素随时间改变（如花岗岩从坚硬岩体风化为松散土壤）。
统一性：一个要素的变化引发其他要素的连锁响应（如地貌演化导致水文、生物、土壤的协同变化）。
结合黄山 “四绝”，说明要素组合的阶段性：
花岗岩节理发育→怪石景观；
山地地形 + 季风气候→云海景观；
断层构造 + 岩浆活动→温泉景观；
贫瘠土壤 + 强风环境→奇松形态。
学生活动：
绘制 “黄山自然环境演化时间轴”，标注关键地质事件与要素变化。
讨论：“如果黄山的抬升速度加快，会对现有景观产生什么影响？”（如峡谷加深、植被垂直分异更显著）。
设计意图：
通过地质时间尺度的案例，帮助学生理解自然环境演化的动态性与协同性，掌握 “要素组合” 的时空特征，落实教学重点。
6.当堂应用（5 分钟）—— 模拟实验与案例分析
教师活动：
展示材料：南美洲赤道附近的钦博拉索峰海拔6 310米。1802年该峰植被分布上限是4 600米，2012年上升到5 185米。研究表明植被上限上升段的土壤温度有所升高。据此完成1～2题。
1.从受热过程看，引起植被上限上升段土壤温度升高的主要原因是(　　)
A．地面辐射减少 B．大气辐射减少
C．太阳辐射增加 D．地面吸收增加
2.植被上限上升后，该山地垂直带谱中(　　)
A．雪线海拔下降 B．上限植被是高山草甸
C．自然带的数量减少 D．森林带向高海拔扩展设计意图：
通过题目练习，将理论知识与实践应用结合，强化学生对 “牵一发而动全身” 原理的理解，培养人地协调观。
7.归纳总结（3 分钟）
教师活动：
引导学生回顾本节课的核心内容，构建思维导图：
自然环境整体性
基础：要素间的物质迁移与能量转换（三大循环）。
表现：整体功能（生产、稳定）、统一演化与要素组合。
应用：分析人类活动的环境响应（如黄山旅游开发）。
强调学习方法：“要素关联→过程分析→原理归纳→实践应用” 的地理思维路径。
学生活动：
补充完善思维导图，标注重点与难点。
反思：“如何将整体性原理应用于家乡的环境问题分析？”
设计意图：
通过结构化总结，帮助学生梳理知识体系，强化思维建模能力，为后续学习奠定方法论基础。
8.拓展提升（3 分钟）—— 跨学科与实践延伸
教师活动：
跨学科链接：
物理学：解释黄山温泉的热量来源（岩浆活动与地热传导）。
化学：分析黄山松根系分泌的有机酸对岩石风化的化学反应（如碳酸与硅酸盐的反应）。
生物学：探讨黄山特有物种（如黄山短尾猴）与环境的协同进化。
实践任务：
必做：查阅资料，分析本地某自然景观（如河流、山体）的要素关联，绘制思维导图。
选做：设计 “保护黄山生态环境” 的倡议书或宣传海报。
学生活动：
记录跨学科知识点，体会地理学科的综合性。
选择实践任务，课后完成并展示。
设计意图：
通过跨学科融合与实践性任务，拓宽学生视野，培养创新思维与社会责任感，落实核心素养目标。
五、教学板书设计
自然环境的整体性
一、要素关联
1.五大要素：地貌、气候、水文、生物、土壤
2.三大循环：水循环、生物循环、岩石圈物质循环
3.黄山案例：花岗岩风化→土壤发育→松树生长→生物风化加剧
二、整体功能
1.生产功能：光合作用（大气 + 水 + 土壤 + 生物协同）
2.稳定功能：CO 调节、气候缓冲（黄山云海的湿度调节）
三、统一演化与要素组合
1.演化阶段：侵入→抬升→风化（黄山地质史）
2.要素组合：花岗岩 + 季风气候 + 断层→四绝景观
四、应用逻辑
1.分析方法：要素链→过程流→系统响应
2.实践价值：生态保护与可持续发展（黄山旅游开发案例）
设计意图：通过结构化板书，突出知识框架与逻辑关系，便于学生记忆与复习；结合黄山案例，增强具象性与关联性。
六、分层作业设计
1.基础性作业（全体学生必做）
⑴任务 1：填写《自然环境要素相互作用表》，以黄山为例，列举至少 5 组要素间的因果关系（如 “气候→降水多→水文→河流发育→地貌→流水侵蚀”）。
⑵任务 2：绘制 “三大循环示意图”，标注物质与能量的流动方向，并说明其对黄山景观形成的作用。
设计意图：巩固基础知识，强化图文转换与逻辑表达能力。
2.提升性作业（中等水平学生选做）
⑴任务 1：分析 “毁林开荒对黄土高原自然环境的影响”，用流程图展示要素间的连锁反应（如植被破坏→水土流失→土壤肥力下降→气候干旱化）。
⑵任务 2：查阅资料，比较黄山与西北内陆的自然环境整体性表现差异，撰写 200 字短文。
设计意图：培养知识迁移与综合分析能力，深化对 “统一演化” 与 “区域差异” 的理解。
3.拓展性作业（学有余力学生选做）
⑴任务 1：设计实验方案，验证 “植被对局部小气候的调节作用”（提示：可测量不同植被覆盖区域的温湿度差异）。
⑵任务 2：结合地理信息技术（如遥感影像、GIS 数据），分析黄山植被分布与地形、土壤的关系，制作 PPT 汇报。
设计意图：鼓励创新思维与实践探究，提升地理实践力与科学研究能力。
作业评价：
基础性作业：以 “完成度” 与 “准确性” 为评价标准，通过课堂展示与教师批改反馈。
提升性作业：关注 “逻辑严密性” 与 “论证充分性”，采用小组互评与教师点评结合的方式。
拓展性作业：侧重 “创新性” 与 “实践价值”，通过成果展示与答辩进行评估。
七、教学反思
1.成功之处：
⑴以黄山 “四绝” 为核心案例，贯穿 “现象观察 — 原理探究 — 实践应用” 的完整学习链，有效激发学生兴趣，突破抽象概念。
⑵通过实验演示与跨学科链接，增强教学的直观性与综合性，落实核心素养目标。
2.改进方向：
⑴在 “统一演化” 环节，可增加黄山不同地质时期的对比图片，强化时间维度的感知。
⑵分层作业的难度梯度可进一步细化，针对学困生提供更多支架（如填空式图表、案例模板）。
3.创新亮点：
⑴将黄山的自然景观与地质演化过程转化为可视化模型（如三维动画、风化模拟实验），提升学生的空间思维与动态分析能力。
⑵引入 “新安江流域生态补偿” 案例，将黄山的生态保护实践与理论知识结合，深化人地协调观教育。
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