新人教版七年级地理下册探寻热带雨林的固碳功能跨学科主题学习（教学设计）

新人教版七年级地理下册探寻热带雨林的固碳功能跨学科主题学习教学设计
一、核心素养目标：
区域认知：1.学生能够精准定位热带雨林在全球的主要分布区域，如亚马逊平原、刚果盆地、马来群岛等，深入理解其特殊的地理位置对固碳功能的影响。
2.通过对比热带雨林与城市公园的固碳量，以及分析不同热量带森林碳储量数据，清晰认识热带雨林在全球生态系统固碳方面的独特地位和作用。
综合思维：1.从自然地理要素相互联系的角度，理解叶片光合作用与热带雨林固碳功能之间的内在关系，构建地理事物相互影响的思维体系。
2.深入探究热带雨林面积变化、大气二氧化碳浓度波动与全球气候之间的复杂因果联系，学会从多角度、多尺度分析地理现象和问题。
地理实践力：1.熟练运用实验器材，按照规范步骤完成叶片 “吃碳” 和土壤 “锁碳” 实验，提高动手操作能力和实验观察能力。
2.依据实验数据和现象，准确分析并得出结论，学会运用科学方法解决地理实际问题，提升实践探究能力。
人地协调观：1.深刻认识到热带雨林固碳功能对维持全球气候稳定、保护生态平衡的重要意义，树立正确的资源观和环境观。
2.积极参与课堂讨论和课后作业，提出合理的雨林保护建议，增强保护热带雨林、促进人地和谐的责任感和使命感。
二、教学重点：
1.热带雨林固碳的自然原理，包括叶片光合作用和碳循环机制。
2.热带雨林的固碳能力及其在全球气候调节中的关键作用。
三、教学难点：
1.理解热带雨林面积、大气二氧化碳浓度与全球气候之间的复杂关系。
2.从跨学科角度深入思考雨林保护的策略和意义。
四、教学过程：
（一）导入新课。
同学们，上课前，邀请大家和老师一起欣赏一段有趣的视频，看完分享一下这是哪里？你都看到了哪些感兴趣的事物？
（播放视频）学生：海南热带雨林，看到有动物、植物。
这些动植物共同构成了热带雨林和谐的家园，在这片生机勃勃的热带雨林中，隐藏着许多对地球至关重要的秘密，其中有一项功能对全球气候起着关键作用，大家能猜到是什么吗？
吸收二氧化碳
今天我们一起来走进雨林，探秘热带雨林的固碳功能，争做碳汇小卫士。
今天的课程以大组为单位竞赛，优胜组获得碳汇小卫士称号。
（板书）
（二）讲授新课。
【探】光合-森林固碳的自然原理。
刚才的视频中我们看到很多高大的树木、苔藓等绿色植物，那么植物是如何吸收二氧化碳的呢？我们通过一个实验来探究一下。
1.实验探究：叶片“吃碳”大挑战，森林能固碳，叶片在其中起着关键作用。我们来模拟雨林中叶片获取 “碳源” 的场景。
展示实验材料：首先我们要准备透明塑料杯2个、新鲜叶片、吸管、小苏打、清水、针管、台灯，接下来邀请两个小助手上台演示实验。
实验分实验组和对照组。
实验步骤1：
实验组：制作“碳汽水”：向杯中倒入清水；加入半勺小苏打；用吸管搅拌至溶解【小苏打=CO 补给站，可以让水中富含碳元素】
对照组：向杯中倒入清水。
实验步骤2：
叶片抽气下沉：叶片放入针管，吸水排气；手指堵住针管口，用力拉活塞抽气；叶片因空气排出，沉入针管底部
实验步骤3：
实验组：小苏打水+叶片
对照组：清水+叶片
同时放置于讲台灯光下（模拟光照条件）光可是光合作用的 “启动钥匙”，猜猜叶片会有啥变化？
观察记录结果：同学观察得特别仔细，能准确描述出叶片变化的细节，大家给他鼓鼓掌！
实验组：叶片有气泡，随后飘在水面
对照组：叶片依旧下沉
【叶片“吃”CO →吐出O →浮力增大→叶片上浮】
实验组的叶片通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为储存着能量的有机体，并且释放出氧气。让叶片上浮。
这就是光合作用，请同学们将光合作用原理表达式写在学案上。
对应二氧化碳 + 水叶绿体光能有机物 + 氧气这个公式。这不仅是叶片的 “神奇魔法”，也是森林固碳的基础步骤。
出示“碳循环”示意图，讲解固碳原理：森林通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为葡萄糖等有机物，储存在植物体内（如根、茎、叶）和土壤中，部分碳通过植物残体长期储存，从而减少大气中的二氧化碳，实现固碳。
热带雨林地区除了叶片能固碳，雨林植被茂密、根系发达、土壤肥沃，他们协同合作，构成了森林强大的固碳体系。下面我们用数字说话，
2.数据大揭秘。
亚马孙雨林面积：550万平方公里
年固碳量：22亿吨
相当于：4.7亿辆汽车年排放量（每辆车年排放4.7吨二氧化碳）
同样面积下，热带雨林的固碳量是0.4，城市公园只有0.02，是它的20倍。
热带雨林超强的固碳量和它所处的位置有着重要的关系。
看“世界热带雨林分布图”，热带雨林虽只占地球陆地面积的 7% 左右，但作用非凡。刚果盆地、马来群岛、亚马逊平原等地分布着大量热带雨林。这些地方的雨林是地球的 “绿色宝藏”。
世界上还有很多世界遗产地分布着森林，他们为地球固碳也做出了卓越的贡献。
【谈】雨林-地球绿肺的无声守护
1.【自主学习】读图，完成下列问题。
（1）图中呈现了哪些数据？
（2）森林面积和森林碳储量最大的是 ，其森林面积是 万公顷，森林碳储量是 亿吨。
（3）计算不同热量带的世界遗产地森林碳储量总量。
2.【合作探究】读图，计算不同热量带的世界遗产地森林碳储量比例，设计绘制饼状图。例：寒带森林碳储量比例=17.1÷128.5×100%=13.31%
（巡视指导）时间到，哪个小组分享答案？（请小组代表回答）同学表达得非常清晰，计算结果准确，绘制的饼状图也很美观，给大家展示了一个完美的范例，大家掌声鼓励！从计算和绘图结果能看出，热带森林碳储量占比达 68.48% ，远超其他森林。
3.【同桌互助】热带雨林固碳量高，那它和全球气候有啥联系呢？以同桌为单位，探究热带雨林面积、大气二氧化碳浓度和全球气候变暖的关系，填在思维导图里。
（观察讨论情况）好，分享下思维导图。（请同学回答）同学总结得很全面、很准确，雨林面积大，二氧化碳浓度低，气候变暖减缓；反之则加剧。这表明雨林是气候的 “稳定器”。大家的思维都很活跃，能够深入思考地理要素之间的联系，非常不错！
然而，雨林正面临开发与保护的矛盾。看图片，砍伐区二氧化碳浓度年升 2.3% ，保护区仅升 0.5% 。雨林破坏会让二氧化碳增多，加剧气候变暖。所以，保护雨林迫在眉睫。开发中保护，保护中发展。
4.知识迁移：从梭梭到生态保护
展示梭梭名片，生态效益和经济效益，“生态经济双赢”模式，既固碳又带动经济发展。真正实现了“绿水青山就是金山银山”！
【碳】手绘-我是“碳汇小卫士”
为了更好地传播“人与自然和谐共生”理念，倡导低碳绿色环保生活，把保护地球转化为每一个人的自觉行动，以“碳汇小卫士 守护地球家”为主题，结合日常生活实际，设计一幅“碳汇小卫士”形象图及一条低碳绿色环保生活宣传语。
（三）课堂小结。
习近平总书记指出：“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福。”让我们一起做碳汇小卫士，让大美新疆天更蓝、山更绿、水更清。
（四）课后作业。
基础层：绘制《家庭碳汇地图》，标注绿植位置与固碳量（用简笔画+数据标签）
进阶层：计算班级月用电量的碳排放量（公式：用电量X0.785kg二氧化碳/度）
（五）课堂评价：
五、教学板书
探寻热带雨林的固碳研究
固碳原理：
固碳功能：热带森林68.48%
热带雨林和全球气候的关系：
六、教学反思
优点：1.通过探秘热带雨林，争做碳汇小卫士，用情景式教学贯穿课堂始终，激发学生参与课堂；2.教学过程设置有视频、实验、同桌互助、合作探究、手绘等环节，即考察了学生的动手能力，又拓展了学生思维；3.课堂融合地理、生物、数学、艺术等课程。
不足：1.在教学过程中，观察学生对实验探究和讨论环节的参与度，评估学生对知识的理解和掌握程度还有欠缺。2.教学方法是否有效，是否需要调整实验步骤、讨论引导方式等，以更好地促进学生学习还有待商榷。3.关注学生在情感态度方面的变化不够。
改进：1.进一步完善课堂各环节之间的联系；2.实验、讨论等各环节是否有效，课堂各环节如何取舍要有度；3.课堂语言要更有启发性。