3.4全球气候变化与国家安全（AI赋能教学设计）（表格式）

全球气候变化与国家安全——AI赋能教学设计
课题 全球气候变化与国家安全 课时 1
一、教学设计思路： 本节课依托新教材新课标，用问题式探究模式与“地球主人翁”情感主线，融入AI工具赋能教学全流程，通过“AI+情境+探究+实践”的融合设计，深化地理核心素养培养。以“节能减排，海南在行动”新闻导入，借助AI工具拆解问题、可视化原理、拓展探究维度，最终落脚于“碳达峰-碳中和”实践与国际合作，实现“理论学习—AI辅助探究—生活实践—家国情怀升华”的闭环。 二、教材内容分析 利用教材逻辑，围绕“全球气候变化与人为碳排放—对国家安全的影响—应对措施”展开，AI工具重点服务于碳循环、温室效应等抽象原理的可视化，以及全球变暖影响的多区域、多维度数据分析，助力学生突破知识难点。 三、学情分析 学生已掌握“大气受热过程”基础，对AI工具（如虚拟仿真、数据可视化平台）接受度高。通过AI简化复杂计算与图表分析，降低“气候变暖成因”的探究难度，同时利用AI互动性提升学习趣味性，契合学生“贴近生活、动手实践”的学习需求。 四、学习目标： 区域认知：借助AI地理信息平台，对比不同区域（如海南、长白山、马尔代夫）的气候数据，直观认识全球变暖的区域差异化影响。 综合思维：通过AI生成的碳循环动态模型、温室效应模拟实验，理解碳排放与环境变化的关联，结合AI数据分析探究应对措施的有效性。 人地协调观：利用AI整合的国际碳减排合作案例与“人与自然生命共同体”相关数据，增强国际合作意识，树立人地和谐发展观。 地理实践力：运用AI碳足迹计算器记录日常行为，借助AI搜索工具查询“双碳”政策，将理论转化为实践，提升实践操作与数据应用能力。 五、教学重点难点 教学重点：全球气候变化的成因（AI可视化突破）；对国家安全的影响（AI数据分析支撑）。 教学难点：应对全球变暖的措施（AI模拟推演优化方案）。 六、教学方法 AI可视化演示法：通过AI动态模型、虚拟仿真实验，直观呈现碳循环、温室效应原理及全球气温变化趋势。 AI辅助合作探究法：小组借助AI工具搜集数据、分析材料、模拟方案，以“地球主人翁”“环境部长”等角色完成探究任务。 AI赋能实践法：利用AI工具完成碳足迹计算、政策查询、作业数据分析，延伸课堂实践维度。 七、教具：多媒体课件、学案、AI工具包（碳循环动态模拟平台、温室效应虚拟实验软件、地理数据可视化系统、碳足迹计算器、AI搜索与分析工具）。
八、教学过程
【环节一：AI导入，激活思维（5分钟）】教师活动学生活动设计意图【导入】 播放“节能减排，海南在行动”新闻片段后，引入AI地理数据平台，展示AI实时抓取的海南近10年气温、碳排放变化曲线，以及台风影响频次与碳排放的关联数据。思考： “结合AI给出的数据分析，海南为何要大力推进节能减排？”引导学生初步感知气候变化与区域发展的关系，带着问题进入学习。以身边的例子进行分析，对于环境安全的问题必须落到实处. 提升学生对环境安全的重视和知道身边的实际举措和行动，贯穿整章节的主旨。【环节二：AI赋能，突破基础问题（15分钟）】教师活动学生活动设计意图呈现两大基本问题，学生小组合作，借助AI工具完成探究。教师结合AI生成的共性问题总结，强化碳循环与温室效应原理的理解。 问题1：利用AI全球气温与二氧化碳浓度动态对比图（支持缩放时间维度、叠加区域数据），分析全球气温变化特点，对比二者的异同点并推导结论。 问题2：通过AI碳循环虚拟仿真实验（可手动调节植被覆盖率、人类活动强度等参数），观察自然界碳循环的平衡过程，理解温室气体含量稳定的机制，回顾大气受热过程知识。 2. 各小组通过AI投屏功能展示分析结果。 通过此问题的解决，提升学生小组合作学习能力和读图分析能力及综合思维能力。 【环节三：AI深化，完成三大探究（20分钟）】 探究1：人类活动如何影响碳循环？ 探究2：全球变暖如何影响国家安全？ 探究3：应对全球变暖的减缓和适应措施有哪些？ 小组借助AI工具输入“工业排放”“森林砍伐”“新能源使用”等关键词，生成不同人类活动对碳循环影响的模拟动画，直观呈现碳循环失衡的关键节点，总结影响路径。 提供AI整合的四则材料（含极地冰川融化速率数据、沿海国家国土流失预测、粮食产量变化模型、能源安全风险评估），小组利用AI数据分析工具提取核心信息，从资源安全、国土安全、生态安全等维度梳理影响。 小组扮演“环境工程师”，使用AI方案模拟工具，输入不同措施（如光伏电站建设、沿海防波堤修建、碳捕捉技术应用），生成区域环境改善效果预测图（如气温变化、碳排放量下降曲线），对比分析措施的可行性与有效性。 通过小组讨论活动，让学生对本教材第一章第三节《环境问题及其危害》和第三章第一节《环境安全对国家安全的影响》的串联，加深知识之间的联系和提升综合分析能力。 三大探究问题都以角色扮演地球主人翁身份去高度负责完成探究，进而达到课程标注要求的运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，同时让学生能通过学习和社会实践提出应对全球气候变化的主要措施，提升学生的综合思维，团队合作和地理实践力。 【环节四：AI升华，聚焦国际合作（5分钟）】 提问：“除了减缓和适应措施，应对全球变暖还需什么关键行动？”引导学生回答 播放习近平主席倡建“人与自然生命共同体”的讲话视频，借助AI工具展示全球碳减排合作签约国数据、合作项目进展动态地图，以及AI预测的“无国际合作”与“全面合作”两种情景下的全球气温变化趋势，深化学生对国际合作重要性的认知。 学生对比总结并回答此环节把本课的学习热情提升到最高潮，提升学生的家国情怀和世界眼光。诠释本单元的主旨：环境安全与国家安全之间的密切关联。【环节五 AI助力，小结与实践（10分钟）】 教师活动学生活动设计意图小结：学生借助AI思维导图工具，根据课堂学习内容自动生成个性化知识框架，教师补充完善核心逻辑，强化知识串联。 课后实践： 利用AI碳足迹计算器，记录自己一周的衣食住行行为，生成个人碳足迹报告，提出3条减排优化建议。 学生自行总结 通过AI搜索工具查找“碳达峰-碳中和”最新政策与公益广告，制作1页“我的减排承诺书”（AI可提供模板与素材推荐）。 认识碳排放、碳减排的日常行为， 从自身做起,保护我们生存的环境。
板书设计： 第三章第四节 全球气候变化与国家安全 一、全球气候变化与人为碳排放 1.近现代气候变化特点 2.自然界中的温室效应与碳循环 二、全球气候变暖对国家安全的影响 1.全球气候变暖对国家安全的危害 三、应对全球气候变化 1.应对全球气候变化的主要措施 2.国际合作
作业设计： 1. 阅读图文材料，借助AI地理数据平台调取海南岛与长白山的气候数据（气温、降水、日照时长）、植被类型分布、土壤有机碳密度监测数据，分析海南岛热带山地雨林固碳能力比长白山更强的理由（AI可辅助生成二者数据对比表格与分析思路提示）。