教学设计：周少贞

　　【版本信息】

　　湖南教育出版社普通高中地理必修Ⅰ第三章第二节《自然地理环境的整体性》。

　　【教学设计】

　　  一、教材分析

　　高中地理必修一教学内容是自然地理知识，即瞭解人类赖于生存的自然地理环境。本课是必修一最后一章《自然地理环境的整体性和差异性》其中的一节，从它在教材中的位置不难看出本节课是对自然地理知识的总结、归纳、融合。同时它也是今后进行人文地理、区域地理学习的理论基础，是正确处理“人地关系”的理论依据。 本节课相应的课标要求是举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性。

　　二、教学目标

　　运用具体案例和典型图表，引导学生进行分析、层层深入，从而使学生领悟并深刻理解地理自然地理环境的整体性的内涵。以小组合作的形式，引导学生运用AGO、CAF、FIP、PMI、挑战等思维工具进行思考讨论，分析地理问题，构建思维导图，培养地理思维能力。

　　三、需用到的思维工具

　　AGO、CAF、FIP、C&S、定义问题等。

　　四、本课构思

　　五、教学过程：

　　(一)导入—展示“生物圈2号”图片

　　教师：本学期我们学习的地理必修一，讲述的是地球的自然地理环境，自然地理环境是人类赖以生存和发展的物质基础。我们知道随着地球上人口数量的日益增加，人们已不再满足于仅仅能够在地球表面生活了，这时一个著名的实验开始了，你们知道是什么实验吗？ 

　　学生：生物圈2号实验

　　教师：对。这是一次由拥有最先进的生产力的国家——美国主持、有世界上众多科学家参与、周密计划、细致安排、用了近十年时间准备、耗资巨大的实验，试验人类离开地球能否生存，能否在地外空间建立一个可供人类休养生息的“第2地球”。

　　(二) 思维游戏： 运用思维工具CAF，挑战，FIP小组合作讨论

　　分小组合作设想，这个被称为“生物圈2号”的可以供8位科学家在里面生活2年的全封闭的金属结构里面该拥有一些什么?

　　解读：CAF是考虑所有因素，要求学生尽可能的发散思维，想到什么都可以，还可以挑战思维，说出每种事物存在的理由，能否不要，从而鼓励学生积极思考，培养了学生的创造性思维能力。

　　学生：每组派一个代表在黑板上书写出他们能够想到的生物圈2号里面应该有的一切事物的关键词。

　　参考提示：

　　阳光、淡水、氧气、植物、净水设备、家具、垃圾等废物处理设备、动物、泥土、岩石、沙子、海水、发电设备、劳动工具、种子、科学仪器、人工降雨机、风机、电视、通讯设施、咖啡等。

　　(三)自然地理环境的要素

　　教师引导学生对上面所写的关键词进行分类——分成大气、水、岩石、生物、土壤等自然地理环境的几个部分和人工产品部分。 

　　参考提示（图1）：

　　图1自然地理环境因素

　　解读：通过构建思维导图，培养学生分析归纳能力，更好地理解了自然地理环境的重要要素。

　　(四)阅读并分析案例“生物圈2号的终结”

　　1.案例：

　　提起美国的亚利桑那州，人们首先会想到瑰丽、神秘、充满魔幻色彩的大沙漠。但今天我们要说的不是沙漠风光，而是人类科学史上一段悲壮的探索历程和它带给人类的启迪。

　　20世纪80年代末，亚利桑那州的沙漠中出现了一座奇特的建筑，这是一座占地13万平方米的钢架结构的玻璃建筑，远远望上去仿佛是一个巨大的温室。它所有的窗户都是完密闭的，透过玻璃往里看去，温室内有碧緑的麦田、如荫的草地、碧波荡漾的鱼塘，微型“海洋”不时卷起阵阵细浪，室内还放养着猪、牛、羊和其他家禽，里面居然还有几排房子。这个奇怪的建筑物是干什么用的呢原来，这就是举世闻名的“生物圈2号”工程。科学家们将人类休养生息的地球称为“生物圈1号”，为了试验人类离开地球能否生存，美国从1984年起花费了近2亿美元，在亚利桑那州建造了这个几乎完全密封的“生物圈2号”实验基地。

　　1993年1月，8名科学家和家人们依依惜别，进入“生物圈2号”。按照预定的计划他们将在里面呆上两年，除非身体发生严重意外，否则，实验结束前是不能出来的。

　　8名科学家将在里面一边从事科学研究，一边养鸡养鸭，耕种收获，过着完全自给自足的生活。两年中除了提供一些包括种子在内的物品外，其余的一切都需要他们自己解决。能源，取自太阳能；氧气，由他们种植的植物制造；粮食，靠他们自己在里面种地获得；肉类和蛋白质，取自他们养的鸡、鸭、猪、羊。甚至包括里面的气温和气候，也是由他们来设法控制，并尽可能模拟地球气候。

　　总之，他们必须设法保证这个小小的生态系统的平衡。这说起来容易，做起来却并不简单。比如緑色植物过多，没有充足的肥料和二氧化碳供他们呼吸，植物会死亡；假如他们想多吃点肉，必须多养动物，而动物过多，粮食和饲料会紧张，氧气的消耗会增加，空气中二氧化碳浓度会升高，从而影响他们自身的生存。这一切都需要科学家们做周密的计划和细致的安排。任何一方面出现偏差，都会使整个计划前功尽弃。

　　从科学家们进驻的那一天起，全世界都在密切关注着这个实验的结果。但实验的结果却并不令人乐观。

　　一年多后，土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳与建筑“生物圈2号”所用混凝土中的钙发生反应生成碳酸钙，导致“生物圈二号”的氧气含量从21%下降到14%。加之由于没有调节好内部气候，致使粮食歉收，科学家们不得不靠吃种子勉强度日，结果是，提前撤出实验室。更令人意外的是，“生物圈2号”运行3年后，其中的一氧化碳含量猛增到79%，足以使人体合成维生素B12的能力减弱，从而危害大脑健康。

　　1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈? 2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有的技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球的、可供人类生存的生态环境。

　　实验向世人昭示了，迄今为止，地球仍是人类唯一的家园，人类应当努力保护它，而不是破坏它。

　　2.分析题：

　　教师：实验为什么会失败？这说明各要素之间会产生哪些联系？

　　参考提示（图2）：

　　图2生物圈2号实验室失败原因

　　教师总结：实验失败的原因和关键是，自然地理环境中的各要素并非简单的堆砌，而是组成一个全新的整体，各要素之间的联系有：水循环、大气循环等，整体间会形成并产生新的功能：如生产功能、平衡功能等。

　　(五) 自然地理环境整体性的含义（图3）

　　图3地理环境整体性

　　教师：耗资2亿美元的“生物圈2号”实验失败后一直成为笑柄，仍然被很多人看作是藐视自然的反面教材，请同学们规划一下，生物圈2号今后能用做什么用途？

　　参考提示（图4）：

　　图4生物圈2号前景

　　 (六)课堂练习

　　1. 案例1：以西北内陆地区为例，分析它的位置、气候特征与地貌、河流、植被之间的关系。

　　参考提示（图5）：

　　图5西北地区乾旱特征的成因

　　解读：运用“聚焦”工具思考，分析是哪个地区的问题？（西北地区），用CAF分析自然地理环境各要素之间的关系，这种关系最终导致了西北地区形成了乾旱的总体特征。从而让学生理解自然地理环境各要素并不是孤立存在和发展的，而是相互联系相互作用的，每一要素作为整体的一部分发展变化着。

　　2. 案例2：黄土高原水土流失的原因

　　参考提示（图6）：

　　图6黄土高原水土流失

　　解读：用CAF分析水土流失过程是地貌、土壤、生物、水文统一变化的过程，黄土高原景观正是在这种统一变化过程中形成的。再运用APC考虑其它可能，其中更重要的原因（FIP）是人类活动如不合理的开垦，放牧，采矿等行为加剧了黄土高原的水土流失。

　　【教学后记】

　　通过玩思维训练游戏，分析“生物圈2号”这一案例，既活跃了课堂气氛，又能使学生清楚地瞭解了自然地理环境的组成要素，同时通过分析要素间的联系，深刻地理解了地理环境是一个具有新功能的整体。整体间相互联系相互作用，为人类提供了一个舒适的生存空间。

　　课堂练习选用的案例典型，实在。能让学生很好地瞭解地理原理存在于生活的方方面面，体现了课标要求：学习对生活有用的地理知识。