单元主题五“相生相克”——自然环境的整体性和差异性-高中地理单元教学设计

75 << 单元主题 一、单元指导思想与理论依据 新课程标准要求下，课堂情境式教学逐渐成为主攻方向，更加体现教学中对学 生素养的培养导向，要求教师结合教学目标与教学内容、学生兴趣与学习情况、学 习阶段规律等，设计恰当内容与活动环节展开教学，帮助学生进行知识认知与技能 提升。学生的素养培养与能力提升在教学实践中更为关键，需要教师打破课堂常规 与传统定式，借助崭新的教学观念与教学情境构建，提升学生的学习效率与直观能 力，并将知识更好地服务于社会生活。地理学科是研究地球表层空间地理要素或地 理综合体的空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科，具有交叉性、综 合性和区域性的显著特点。本单元通过情境设计，围绕真实地理现象，从事物的描 述、因果、变化、规律、未来趋势等方面探究解读，帮助学生建立学科认知路径， 不断形成逻辑思维与形象思维，以地理学科独特的认知视角研究解决现实问题。 单元教学设计整合与主题学习也是现阶段《普通高中地理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》培养学生学科核心素养的方式，通过内容的整合性、结构化输出，帮 助学生形成整体认知，将碎片化知识系统化，达到深度学习效果。这需要教师对教 学内容有更深层次把握，组织提取学科知识的关键概念与线索，帮助学生将已有经 验知识与地理内涵知识同现实世界相联系，从而在知识学习过程中实现经验进阶。 二、单元教学背景分析 （一）教学内容分析及课时分配 1. 教学内容 本单元选取湘教版高中地理选择性必修 1 第五章“自然环境的整体性和差异性” 内容，而“自然地理环境”大概念知识是由必修第一册和选择性必修 1 共同揭示关 注的内容，通过对该单元内容进行分析整合，发现该概念学习所应达到的课程总目 标为“可以从地理要素综合的角度认识地理事物的整体性、差异性，以及地理要素 “相生相克”—自然环境的  整体性和差异性五 单元主题五  “相生相克”—自然环境的整体性和 差异性 >> 76 　高中地理单元教学设计　 相互作用、相互影响、发展演变的关系与过程”。该单元部分体现了地理学从时间、 空间等角度综合认识分析地理事物的观点，将“地理特征”“地理过程”和“人地关 系”有机整合在一起，即以“自然环境整体”及其五大组成要素的内涵、特征、发 展演变过程及其对自然地理环境和人类活动的影响为线索组织教学。具体表现为通 过不同要素、构成整体的演变与作用的发挥再次加深自然界中物质能量的传输交换 过程，关注不同要素、组合特征，分析现实情境案例对这一传输过程的深刻响应， 在学习过程中认识分析不同区域要素作用的差异及其演变过程对自然地理环境和人 类活动的影响，渗透人地协调的观念，同时更加深刻理解自然环境演变的整体性作 用不仅针对局地区域本身，树立尺度观念。 该单元涉及课程标准要求为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；通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境 的关系。分析课程标准相应的“内容要求”，结合“教学提示”和“学业要求”，这 一单元知识规律内涵的探索主要从“植被”这一自然地理环境的组成要素出发，包 括植被的特征表现与自然环境的关系、植被的演替、植被要素变化对其他因素的影 响等，关注要点多以植被为侧重基础，使得所探讨的自然地理环境在区域层面上的 复杂表现以较为直观的方式呈现；同时，在植被差异探讨的过程中可体现出不同地 域物质能量循环过程的差异与不同程度，可对知识内涵进一步把握。本单元课程标 准使用的行为动词是“说明”和“分析”，属于认知性目标中的最高级水平—理 解水平，即要求学生可通过本部分课程的学习自主解释植被与环境关系、分异规律 及背后隐含的物质能量迁移过程，并可通过行为活动认知过程，认同区域因地制宜、 协调发展的方式理念。行为产生的条件是运用图表、视频图像或参与实践活动，对 学生综合思维及地理实践能力的要求较高，难度较大。中心词为“关系”“规律”等， 需要学生抓住“解题”关键方向，问题本质不在于“就植被讲植被”，而是通过具体 案例与行为措施，找寻现实区域发展的本质与方向；各版本教材在这部分内容中都 通过案例来引出相关概念，并配以各种图表加以解释说明，如整体性部分“一特征 一案例”对应清晰，降低理解难度，教材内容叙述清晰。但是三节内容在章节上有 所分离，知识点学习呈现较为孤立，学生在知识框架的联系上较为薄弱，学习效果 亟待改进。因此，本单元在综合课程标准要求及教材内容解读的基础上，以“植被” 为媒介探究“自然环境系统”，通过一系列案例设计与设问递进帮助学生搭建知识联 系，在学科内容学习过程中加深学科素养的培养学习。 2. 课时分配 本单元计划课时为 3 课时。 第 1 课时：生态建设过程中植被的“利与弊”。 第 2 课时：千沟万壑，重披绿装—黄土高原的演变。 >> 78 　高中地理单元教学设计　 （二）规划课时教学目标 第 1 课时：生态建设过程中植被的“利与弊”。 首先，调动学生先验知识回忆所学，完成陆地自然带分布图填写，以此为基础 根据所给图示地区降水变化特征，推测植被类型形态，感受植被特征对气候环境的 反应情况，同时知识调动建立联系，既巩固已有认知又新添枝节。结合毛乌素沙漠 治理及三北防护林工程建设，因地制宜地分析不同区域防护林所产生的作用，从而 深化“植被对自然环境影响”的理解，体会植被这一要素的改变对自然环境整体产 生的影响，为后续学习奠定基础。其次，提出沙拐枣特性与自然环境间关系的探究 案例，通过小组探究合作，再次深化所学。在学生已建立植被有益环境知识前提下， 利用“小老头树”案例打破已有认知，探究在降水量 400 毫米以下区域植树造林造 成的不良结果并说明“小老头树”现象对于生态建设的启示。在真实情境中感受环 境对植物生长带来的影响，明确不合理的植树造林会对环境产生损害，深化学习植 被与当地自然环境之间的相互关系。 第 2 课时：千沟万壑，重披绿装—黄土高原的演变。 创设情境，由黄土高原这一具体区域景观激发学生兴趣，引导学生从地理的视 角出发解读日常生活信息，培养地理思维能力。结合已有认知小组合作探究描述该 地区自然环境组成，并在整体环境背景下绘制气候、水文、土壤、生物、地形地貌 等要素所呈现特征的关联图，初步理解整体性特征。提供材料认识黄土高原的演变， 运用链条图的形式说明黄土在不同圈层间的运移，总结黄土高原水土流失对地理环 境产生的影响，得到“牵一发而动全身”的整体性特征。建立已有认知后结合现今 毛乌素沙地的治理情况分析植被功能的实现路径，运用整体性原理说明植被对恢复、 改善生态的作用，将所学投入生活，产出实际效能。 第 3 课时：“相生相克”—黄土高原如何因地制宜可持续？ 地域单元五大自然要素构成自然环境整体性，但不同尺度区域间五大要素特征 差异构成了地域差异且差异普遍存在，而地域与地域间鲜明的差异特征也是内部各 要素整体功能的体现，故本课时在整体性基础上探究自然环境的差异性特征。借助 世界陆地自然带，从经向、纬向两条线路出发分别认知干湿度地带性与纬度地带性 的水平地域分异规律，并在行进过程中说明影响因素。借助天山与喜马拉雅山不同 高度植被带差异探究垂直地域分异规律及其影响因素，形成认知经验后回归小尺度 区域—黄土高原沟壑丘陵区，谈及植被的空间分异特征及其成因，并因地制宜地提 出该小区域植被合理配置的方式，逐步培养学生人地协调的观念。 （三）设计课时探究活动 第 1 课时： 活动 1 ：植被特征反映气候环境。 　单元主题五 “相生相克”—自然环境的整体性和差异性 79 << 活动 2 ：植被对环境的作用。 活动 3 ：植被对环境改善的不利影响。 第 2 课时： 活动 1 ：探究区域景观一致性特征。 活动 2 ：探究整体性—牵一发而动全身。 活动 3 ：探究良性演替产生的功能效益。 第 3 课时： 活动 1 ：探究水平地域分异规律。 活动 2 ：探究垂直地域分异规律。 活动 3 ：黄土丘陵沟壑区植被如何因地制宜？ 四、单元作业设计 1. 地点选择：寻找家乡或学校周边一个有山有水的地方，仔细观察和思考，完 成下列任务。 （1）观察探究任务。 ①分小组选定该地区不同海拔区域范围内主要景观植被，判断该植被是否为当 地原生植被。 ②观察不同区域植被的生长状况，分析它们对于环境的适应性情况。 （学生通过以上活动感受植被与环境的相互关系情况，并通过垂直方向上植被类 型的差异感受自然环境地域分异中的“垂直地带性分异规律”，以及有无非地带性植 被出现的情况，若有则表述景观特征，并说明原因。） （2）观察并列表展示选定地点自然环境各组成要素的主要特征，并说明各要素 间的相互联系和相互作用。 2. 活动前准备：结合地图、网络等相关工具对该区域自然及人文景观环境特征 做基础认知，如所属气候区、发展演变历史等。选定观察行进路线，注意观察方式 与侧重要点，并对安全性问题提前规划，以应对突发情况。 3. 总结环节：根据拟订的考察计划进行实地考察，观察区域景观环境特征，做 好图文影像记录。 4. 以小组为单位撰写考察报告，总结家乡该地区的环境特征、植被类型与差异 变化、植被景观的适应性等内容；以小组为单位展示报告内容，各小组分享野外景 观观察、识别植被的经验要领，并就活动过程中出现的问题进行总结改进。 五、单元教学特色分析 本单元以“自然环境特征”为单元主题，创造真实的学习情境，采用问题主线 >> 80 　高中地理单元教学设计　 的单元教学设计，以“黄土高原如何协调发展？”为单元驱动问题，改变传统的学 习方式，将“教学目标”转变为“学习目标”，按照学生的认知规律与学习逻辑实施 教学，为教学目标的达成设计层层情境，引申环环相扣的问题链，激发学生在生活 情境中深入探究的动力，为学生提供自主学习、探究学习与合作学习的课堂，释放 主观能动性。本单元注重学生地理学科认知路径思维的培养与学科核心素养能力的 提升，如选择榆林、黄土丘陵沟壑区等较小尺度地域进行知识剖析学习，培养学生 的定位及区域认知能力，先建立对区域情况的总体认知，后逐级递进挖掘隐含知识 及内在联系，提升综合思维能力。同时，将高考试题转化为情境材料融入其中，创 设了丰富的学习背景，对学生思维的培养既是挑战也是进阶。在整个单元学习过程 中，以情境材料和知识本质为主导向，不断关注知识生成的逻辑和过程，以学生的 思维形成及创新、探究、问题解决等能力提升为最终目的。 第 1课时 教学目标： 1. 对三北防护林相关问题进行探究，获取和处理较复杂的信息，培养主动发现 和探索地理问题的能力，增强地理实践力。 2. 运用区域植被实例说明植被与自然环境的关系，体现区域认知。 3. 结合植被、气候分布图，说明自然带的分布、划分依据。 教学重点： 运用综合的观点和方法，说明植被与自然环境的关系。 教学难点： 运用综合的观点和方法，说明植被与自然环境的关系。 教学过程：  环节一：创设情境引入主题 【情境引入】播放“印象榆林”视频，穿越陕西榆林的山水林田湖草沙。 【设问】从视频中我们看到榆林绿草如茵，这与我国的三北防护林建设工作密切 相关，体现了毛乌素沙地的治理成就。请同学们思考并总结植被的生态价值。 【学生回答】涵养水源、保持水土、固碳释氧、净化大气、调节温度与湿度、有 效保护生物多样性等。 【教师总结】不同区域植被主要作用不同，相同区域不同的植被作用亦不相同。 环节二：实验演示合作探究 【合作探究 1】植被特征反映气候环境。 【过渡】我们生活的地球因覆盖植被而生机盎然。植被是自然环境具有特殊意义 　单元主题五 “相生相克”—自然环境的整体性和差异性 81 << 的形成和组成要素，植被指示环境特点，是生态系统的景观体现。请同学们自主完 成理想陆地植被分布图，回顾植被分布规律及影响因素。 【小组交流】组内成员交流各自填图的状况，共同查漏补缺。 【活动意图】 1. 学生在填图过程中提升区域认知能力，为后续学习打下一定基础。 丰富多彩的植被、自然环境，更能激发学生的学习欲望。 2. 通过读图，结合降水量分布特点，学生能全面认知图示区域，并调 用水分影响植被的类型这一知识。单一要素分析的问题不难，但可以让学 生快速进入探究情境。 【合作探究 2】植被对环境的作用及适应性。 毛乌素沙漠的治理属于三北防护林工程。 教师提供以下资料： 材料一：经过 45 年不懈奋斗，特别是党的十八大以来，“三北”工程建设取得 了举世瞩目的巨大成就，累计完成造林 4.8 亿亩，治理沙化土地 5 亿亩，治理退化草 原 12.8 亿亩，重点区域实现从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。 材料二：在有“风库”“火洲”之称的吐鲁番，中国科学院的科研人员奔走国内 外，引种、收集、繁殖和培育荒漠植物终获成功，建设了吐鲁番沙漠植物园。园中 有缺水脱叶“假死”，遇水复苏、生长的沙拐枣（灌木，高 25 ～ 150 厘米），还有 荒漠珍稀濒危特有植物近 150 种。这些抗旱“明星植物”也被广泛应用在三北防护 林工程、防沙治沙工程、退耕还林还草工程、沙漠公路防护林工程中，为荒漠化防 沙、治沙产业发展等做出了突出贡献，让“人进沙退”变成现实。 【要求】请同学们说明沙拐枣的特性与当地自然环境之间的关系。 【小组展示】小组讨论交流，分小组展示观点，其他小组补充。 【教师点评】对学生的讨论结果进行点评归纳，引导学生从植物形态特征、区域 突出环境特征两方面进行思考分析。 【总结】植物的生长习性与环境息息相关，深受环境的制约和影响，植被特征与 气候特征、土壤环境、水环境相适应。 1. 沙拐枣喜温，耐热，耐严寒，能适应当地夏季高温、晴天多、气温日较差大 的条件。 2. 沙拐枣耐干旱，耐沙埋，能适应极端严酷的干旱、多风沙环境。 3. 沙拐枣耐瘠薄，能适应荒漠土土质。 4. 沙拐枣喜光，能适应光照充足的荒漠环境。 >> 82 　高中地理单元教学设计　 5. 沙拐枣地上部分矮，地下根系发达，能够从地下更深处吸收水分，起到防风 固沙的作用。 【活动意图】 “地球上的植被与土壤”是必修第一册第五章所学的内容，意图在于 建立新知识与学生已有经验的关系，搭建学习新知识的阶梯，让学生的思 维动起来。 学生在调查研究过程中发现不同区域植被主要作用不同，相同区域 不同的植被作用亦不相同。教师引导学生在真实情境中运用所学知识，关 注植被与环境的关系这一重点。沙拐枣特性这一问题，也可帮助学生回顾 “识别主要植物”这一重点课程标准要求。 学生通过组内交流环节，阐述自己的观点，增强了互动性和参与性， 在此过程中提升了综合思维素养。经过该探究任务的学习，学生可以更加 深刻地理解植被可以指示环境特点、适应环境，是生态系统的景观体现， 同时理解植被与其他自然要素之间也存在物质迁移、能量交换，从而深刻 影响自然环境。 【合作探究３】植被“双刃剑”。 【探究任务】根据材料分析植被“双刃剑”作用。 材料三：20 世纪 70 年代以来，我国对黄土高原区域的水土流失进行了大规模治 理，重点实施了退耕还林（草）等生物治理措施。在年降水量大于 400 毫米的地区， 林草植被得到较好恢复。在年降水量小于 400 毫米的地区（地表 1 米以下一般存在 含水量极低的干土层），人工连片种植的树木普遍生长不良，这种树木树干弯曲，根 基不稳，枝叶稀疏，总也长不大，被当地人称为“小老头树”。 【设问】分析在降水量 400 毫米以下区域植树造林造成的不良结果并说明“小老 头树”现象对于生态建设的启示。 【师生合作】学生应用所学知识和专业资料综合展示小组探究成果，说明植被与 当地自然环境之间的相互关系。教师进行点评并进行相关知识梳理总结。 【总结】不良结果：树木生长不良（形成“小老头树”）；树木（“小老头树”）影 响林下草本植物的生长，植被防止水土流失的功能减弱（不利于当地自然植被的恢 复）；树木（“小老头树”）根系吸水会加大蒸发量，使地下土层更干，导致区域环境 更干燥。 【启示】恢复植被要适应当地的自然地理环境，宜林则林、宜牧则牧、宜农则 农，合理调整乔灌草之间的比例；加强对防护林的巡查与监管，合理灌溉，减少 因水资源不足导致的植被发育不良；在生态脆弱区的生态修复工程应以恢复自然植 　单元主题五 “相生相克”—自然环境的整体性和差异性 83 << 被为主，减少人为干扰；植被恢复时，应尽量选取当地的原生植被，以适应当地的 环境。 【活动意图】 学生在合作探究过程中发现环境可以影响植被的生长、形态特征，不 合理的生物工程会加剧区域生态环境的恶化。通过组内交流环节，学生阐 述自己的观点，增强了互动性和参与性，在此过程中提升了综合思维素养。 本问题涉及地理环境的整体性内容，考查了学生获取和解读地理信 息、调动和运用地理知识、描述和阐释地理事物的能力，渗透了区域认知、 综合思维、人地协调观等学科核心素养。 经过该探究任务的学习，学生可以更加深刻地理解植被与自然环境相 互作用、相互影响，从而上升到情感态度价值观层面，认同人类活动对自 然环境的改造应遵循自然规律。 环节三：总结归纳拓展提升 【自主归纳】通过前面探究活动的学习后，学生自主归纳植被与自然环境的相互 关系。 【活动意图】 引导学生自己提出问题，让学生觉得不是在学习教材的知识而是在解 决困扰自己的问题，激发学生继续探索的兴趣。 第 2课时 教学目标： 1. 通过了解黄土高原地区区域概况，构建“黄土高原要素关系图”，说出各组成 要素间的相互关系，并学会从地图、图表等资料中提取关联信息并梳理绘图、解图 的方法，掌握地理实践力的关键技能。（区域认知、地理实践力） 2. 运用自然环境整体性的原理，借助黄土高原治理水土流失案例，说明地理要 素在自然环境形成和演化中的作用。（综合思维） 3. 通过具体案例，从自然环境整体性的视角，学会以发展、辩证的眼光看待地 理问题、尊重自然发展规律。（人地协调观） 教学重点： 理解自然环境整体性的表现，分析各地理要素之间是如何相互联系、相互制 约的。 >> 88 　高中地理单元教学设计　 教学过程： 环节一：创设情境引入主题 【视频播放】陕北高原—“黄土披绿装”。 【设问】在普遍的治理工作下，黄土高原许多地区又重现绿意，但仔细观察不难 发现，尽管在同一地貌单元内，不同区域的植被状况也存在差异，这可能是什么原 因？该情况是否还能说明自然环境具有整体性呢？ 【学生回答】不同地貌区域在地形条件干扰下的水分、土壤、光照等条件存在 差异。 【教师点评 课程引导】任何地域单元均包含着五大自然地理要素，这些要素之间 相互联系影响，共同构成自然环境的整体。不同地域之间，由于这五大要素的特征差 异形成了地域差异，地域差异是普遍存在的，而地域与地域间鲜明的差异特征也是内 部各要素整体功能的体现。那么如何认识地域差异呢？地域差异有无规律可循？下面 开始今天的学习。我们主要探究两个问题：地域差异的影响因素和陆地地域分异规律。 环节二：自主探究学以致用 【合作探究 1】地域分异规律探究。 【导入】每逢初秋时节，民众都对一景观尤为青睐—“秋浓银杏”，中国气象 网在 2022 年就各地银杏观赏时间展示了一幅“金色地图”，供大家游览观赏。 【设问】 1. 大家观察这幅“金色地图”，由北向南各地观赏时间有何差异？为何会出现这 一现象？ 2. 在世界陆地自然带分布图（见湘教版选择性必修 1 图 5-16）中找到符合该要 素变化规律的路线，说明沿途植被的变化情况。 【学生展示】学生分小组展示讨论结果，其他小组补充。 【教师点评 梳理结果】银杏观赏时间的差异主要是由“热量”因素导致，越向南 纬度越低，热量条件越好，入秋时间较晚，故而银杏观赏时间较晚。 在世界陆地自然带分布图中发现线路②景观变化与热量条件有关，其植被景观 依次呈现为热带雨林、热带草原、热带荒漠、亚热带常绿硬叶林、温带落叶阔叶林。 【知识总结】植被由于热量因素呈现出的南北方向上的递变规律称为“纬度地带 性分异规律”。 【设问】读图说明线路②所呈现的植被景观变化并说明影响因素。 【学生展示】学生分小组展示讨论结果，其他小组补充。 【结果梳理 知识总结】 1. 植被景观变化：温带落叶阔叶林—温带草原—温带荒漠—温带草原—温带落 叶阔叶林。 　单元主题五 “相生相克”—自然环境的整体性和差异性 89 << 2. 植被由于水分因素呈现出的东西方向上的递变规律称为“干湿度地带性分异 规律”。 【过渡】我国地域辽阔，跨度极大，经向与纬向的地域分异规律在植被景观的体 现也尤为明显，但在高山地区又存在另外一幅景观现象。例如，天山在垂直方向上 存在荒漠、草原、森林、冰川等不同的植被景观。 【知识呈现】在垂直方向上出现森林、疏林草原、森林、灌木草原等植被带变 化，故而表明高大的山体随着海拔变化，水热组合状况会出现差异，自然景观也就 呈现出相应的垂直变化，这种变化叫作“垂直地域分异规律”。 一般而言，海拔越高气温越低，山顶与山麓热量差异明显；而随海拔上升气温 下降，水汽易凝结，在一定高度降水丰富，后因水汽被消耗，降水逐渐减少，从而 导致不同位置存在水热差异。 【设问】不同的山体垂直方向上的植被类型是否一致？同一山地不同坡向植被类 型是否存在差异？ 【要求】学生结合喜马拉雅山南北坡垂直自然带分布示意图（见湘教版选择性必 修 1 图 5-12），完成认知。 1. 天山和珠穆朗玛峰地区南坡山麓植被带（又称为“基带”）是否相同？为 什么？ 2. 南坡、北坡植被带数量有何差异？原因是什么？ 【总结】 1. 天山基带类型为荒漠石山，而喜马拉雅山基带类型为亚热带常绿阔叶林。由 于二者所处气候区不同，天山地区为温带大陆性气候，而喜马拉雅山南坡处于亚热 带河谷中，故可发育亚热带常绿落叶林。—山麓（基带）与当地陆地自然带一致。 2. 南坡植被带数量多于北坡，由于南坡纬度低，且处于迎风坡、阳坡，热量和 水分条件较好，植被发育状况好。—纬度越低，海拔越高，相对高度越大，垂直带 谱越复杂。 综上可知，各地区景观及自然环境特征均由当地多要素综合作用而成，是自然 规律发展的结果。 【活动意图】 1. 在情境探究中培养学生的读图认知能力，树立“生活中处处有地理” 的思维意识，并可运用所学知识和经验对现实问题进行解释。 2. 逐步形成对比思维，在对比过程中发现现实差异，培养提升学生自 主读图、析图、解析现象的能力。