教學設計：周少貞

　　【版本信息】

　　湖南教育出版社普通高中地理必修Ⅰ第三章第二節《自然地理環境的整體性》。

　　【教學設計】

　　  一、教材分析

　　高中地理必修一教學内容是自然地理知識，即瞭解人類賴於生存的自然地理環境。本課是必修一最後一章《自然地理環境的整體性和差异性》其中的一節，從它在教材中的位置不難看出本節課是對自然地理知識的總結、歸納、融合。同時它也是今後進行人文地理、區域地理學習的理論基礎，是正確處理“人地關係”的理論依據。 本節課相應的課標要求是舉例説明地理環境各要素的相互作用，理解地理環境的整體性。

　　二、教學目標

　　運用具體案例和典型圖表，引導學生進行分析、層層深入，從而使學生領悟並深刻理解地理自然地理環境的整體性的内涵。以小組合作的形式，引導學生運用AGO、CAF、FIP、PMI、挑戰等思維工具進行思考討論，分析地理問題，構建思維導圖，培養地理思維能力。

　　三、需用到的思維工具

　　AGO、CAF、FIP、C&S、定義問題等。

　　四、本課搆思

　　五、教學過程：

　　(一)導入—展示“生物圈2號”圖片

　　教師：本學期我們學習的地理必修一，講述的是地球的自然地理環境，自然地理環境是人類賴以生存和發展的物質基礎。我們知道隨着地球上人口數量的日益增加，人們已不再滿足於僅僅能够在地球表面生活了，這時一個著名的實驗開始了，你們知道是什麽實驗嗎？ 

　　學生：生物圈2號實驗

　　教師：對。這是一次由擁有最先進的生産力的國家——美國主持、有世界上衆多科學家參與、周密計劃、細緻安排、用了近十年時間準備、耗資巨大的實驗，試驗人類離開地球能否生存，能否在地外空間建立一個可供人類休養生息的“第2地球”。

　　(二) 思維遊戲： 運用思維工具CAF，挑戰，FIP小組合作討論

　　分小組合作設想，這個被稱爲“生物圈2號”的可以供8位科學家在裏面生活2年的全封閉的金屬結構裏面該擁有一些什麽?

　　解讀：CAF是考慮所有因素，要求學生盡可能的發散思維，想到什麽都可以，還可以挑戰思維，説出每種事物存在的理由，能否不要，從而鼓勵學生積極思考，培養了學生的創造性思維能力。

　　學生：每組派一個代表在黑板上書寫出他們能够想到的生物圈2號裏面應該有的一切事物的關鍵詞。

　　參考提示：

　　陽光、淡水、氧氣、植物、净水設備、傢具、垃圾等廢物處理設備、動物、泥土、岩石、沙子、海水、發電設備、勞動工具、種子、科學儀器、人工降雨機、風機、電視、通訊設施、咖啡等。

　　(三)自然地理環境的要素

　　教師引導學生對上面所寫的關鍵詞進行分類——分成大氣、水、岩石、生物、土壤等自然地理環境的幾個部分和人工産品部分。 

　　參考提示（圖1）：

　　圖1自然地理環境因素

　　解讀：通過構建思維導圖，培養學生分析歸納能力，更好地理解了自然地理環境的重要要素。

　　(四)閲讀並分析案例“生物圈2號的終結”

　　1.案例：

　　提起美國的亞利桑那州，人們首先會想到瑰麗、神秘、充滿魔幻色彩的大沙漠。但今天我們要説的不是沙漠風光，而是人類科學史上一段悲壯的探索歷程和它帶給人類的啓迪。

　　20世紀80年代末，亞利桑那州的沙漠中出現了一座奇特的建築，這是一座占地13萬平方米的鋼架結構的玻璃建築，遠遠望上去仿佛是一個巨大的温室。它所有的窗户都是完密閉的，透過玻璃往裏看去，温室内有碧緑的麥田、如蔭的草地、碧波盪漾的魚塘，微型“海洋”不時卷起陣陣細浪，室内還放養着猪、牛、羊和其他家禽，裏面居然還有幾排房子。這個奇怪的建築物是干什麽用的呢原來，這就是舉世聞名的“生物圈2號”工程。科學家們將人類休養生息的地球稱爲“生物圈1號”，爲了試驗人類離開地球能否生存，美國從1984年起花費了近2億美元，在亞利桑那州建造了這個幾乎完全密封的“生物圈2號”實驗基地。

　　1993年1月，8名科學家和家人們依依惜别，進入“生物圈2號”。按照預定的計劃他們將在裏面呆上兩年，除非身體發生嚴重意外，否則，實驗結束前是不能出來的。

　　8名科學家將在裏面一邊從事科學研究，一邊養鷄養鴨，耕種收穫，過着完全自給自足的生活。兩年中除了提供一些包括種子在内的物品外，其餘的一切都需要他們自己解决。能源，取自太陽能；氧氣，由他們種植的植物製造；糧食，靠他們自己在裏面種地獲得；肉類和蛋白質，取自他們養的鷄、鴨、猪、羊。甚至包括裏面的氣温和氣候，也是由他們來設法控制，並盡可能模擬地球氣候。

　　總之，他們必須設法保证這個小小的生態系統的平衡。這説起來容易，做起來却並不簡單。比如緑色植物過多，没有充足的肥料和二氧化碳供他們呼吸，植物會死亡；假如他們想多吃點肉，必須多養動物，而動物過多，糧食和飼料會緊張，氧氣的消耗會增加，空氣中二氧化碳濃度會昇高，從而影響他們自身的生存。這一切都需要科學家們做周密的計劃和細緻的安排。任何一方面出現偏差，都會使整個計劃前功盡棄。

　　從科學家們進駐的那一天起，全世界都在密切關注着這個實驗的結果。但實驗的結果却並不令人樂觀。

　　一年多後，土壤中的碳與氧氣反應生成二氧化碳，部分二氧化碳與建築“生物圈2號”所用混凝土中的鈣發生反應生成碳酸鈣，導致“生物圈二號”的氧氣含量從21%下降到14%。加之由於没有調節好内部氣候，致使糧食歉收，科學家們不得不靠吃種子勉强度日，結果是，提前撤出實驗室。更令人意外的是，“生物圈2號”運行3年後，其中的一氧化碳含量猛增到79%，足以使人體合成維生素B12的能力减弱，從而危害大腦健康。

　　1996年1月1日，哥倫比亞大學接管了“生物圈? 2號”。9月，由數名科學家組成的委員會對實驗進行了總結，他們認爲，在現有的技術條件下，人類還無法模擬出一個類似地球的、可供人類生存的生態環境。

　　實驗向世人昭示了，迄今爲止，地球仍是人類唯一的家園，人類應當努力保護它，而不是破壞它。

　　2.分析題：

　　教師：實驗爲什麽會失敗？這説明各要素之間會産生哪些聯繫？

　　參考提示（圖2）：

　　圖2生物圈2號實驗室失敗原因

　　教師總結：實驗失敗的原因和關鍵是，自然地理環境中的各要素並非簡單的堆砌，而是組成一個全新的整體，各要素之間的聯繫有：水循環、大氣循環等，整體間會形成並産生新的功能：如生産功能、平衡功能等。

　　(五) 自然地理環境整體性的含義（圖3）

　　圖3地理環境整體性

　　教師：耗資2億美元的“生物圈2號”實驗失敗後一直成爲笑柄，仍然被很多人看作是藐視自然的反面教材，請同學們規劃一下，生物圈2號今後能用做什麽用途？

　　參考提示（圖4）：

　　圖4生物圈2號前景

　　 (六)課堂練習

　　1. 案例1：以西北内陸地區爲例，分析它的位置、氣候特徵與地貌、河流、植被之間的關係。

　　參考提示（圖5）：

　　圖5西北地區乾旱特徵的成因

　　解讀：運用“聚焦”工具思考，分析是哪個地區的問題？（西北地區），用CAF分析自然地理環境各要素之間的關係，這種關係最終導致了西北地區形成了乾旱的總體特徵。從而讓學生理解自然地理環境各要素並不是孤立存在和發展的，而是相互聯繫相互作用的，每一要素作爲整體的一部分發展變化着。

　　2. 案例2：黄土高原水土流失的原因

　　參考提示（圖6）：

　　圖6黄土高原水土流失

　　解讀：用CAF分析水土流失過程是地貌、土壤、生物、水文統一變化的過程，黄土高原景觀正是在這種統一變化過程中形成的。再運用APC考慮其它可能，其中更重要的原因（FIP）是人類活動如不合理的開墾，放牧，採礦等行爲加劇了黄土高原的水土流失。

　　【教學後記】

　　通過玩思維訓練遊戲，分析“生物圈2號”這一案例，既活躍了課堂氣氛，又能使學生清楚地瞭解了自然地理環境的組成要素，同時通過分析要素間的聯繫，深刻地理解了地理環境是一個具有新功能的整體。整體間相互聯繫相互作用，爲人類提供了一個舒適的生存空間。

　　課堂練習選用的案例典型，實在。能讓學生很好地瞭解地理原理存在於生活的方方面面，體現了課標要求：學習對生活有用的地理知識。