【跨学科主题学习】探寻热带雨林的固碳功能 课堂实录-2024-2025学年七年级地理下学期人教版（2024）

【跨学科主题学习】探寻热带雨林的固碳功能-课堂实录 教学目标 区域认知：明确热带雨林分布区域，理解其环境特征对固碳功能的影响。 综合思维：融合多学科知识，剖析热带雨林固碳原理与全球气候调节的联系。 地理实践力：通过实验、绘图等，探究热带雨林固碳能力及影响因素。 人地协调观：认识保护热带雨林对维持碳平衡、减缓气候变暖的重要性。 重难点 重点：热带雨林固碳原理；其在全球碳循环中的关键作用；影响固碳功能的因素。 难点：运用多学科知识阐释复杂的固碳过程；理解人类活动对其固碳功能影响的深层机制 。 教学环节 学习活动 师：同学们，在我们之前学习巴西的内容时，知道了巴西拥有世界上面积最大的热带雨林。那大家想一想，热带雨林对我们地球来说，有什么重要作用呢？大家可以先在小组内交流讨论一下，然后我们请小组代表来分享想法。 生 1：我们小组觉得热带雨林能给很多动物提供居住的地方，保护生物多样性。 生 2：热带雨林树木多，能保持水土，防止水土流失。 生 3：我们小组认为热带雨林能调节气候，让气候变得更舒服。 师：大家说得都非常好。热带雨林的作用可不止这些，今天我们就从一个特别重要的角度 —— 固碳功能，来深入了解热带雨林。大家可能会问，什么是固碳功能呢？简单来说，就是把大气中的二氧化碳固定下来，不让它到处跑，这对我们地球的气候等方面有着至关重要的影响。而且啊，我们这节课不仅仅是地理知识的学习，还会融合生物、化学等学科的知识，来一场跨学科的探索之旅。现在，就让我们一起走进热带雨林固碳功能的神秘世界。 新课讲授 环节一：了解森林的固碳原理 师：首先，我们来探寻森林固碳的奥秘。大家在生物课上学过光合作用，谁能说一说光合作用的过程呢？ 生：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气。 师：非常正确。那从化学的角度来看，这个过程中元素是怎么变化的呢？我们来分析一下化学反应式。二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）在光和叶绿体的作用下，生成了有机物（一般用葡萄糖 C₆H₁₂O₆来表示）和氧气（O₂）。在这个过程中，二氧化碳中的碳元素被固定到了有机物中，这就是森林固碳的关键一步。我们可以用一个简单的图示来表示这个过程。（教师在黑板上绘制光合作用的简单示意图，标注出二氧化碳、水、光、叶绿体、有机物、氧气等）大家看，阳光照进来，二氧化碳和水进入植物，经过叶绿体的加工，变成了有机物和氧气，碳元素就留在了植物体内，实现了固碳。那现在大家思考一下，为什么说热带雨林的固碳能力可能更强呢？从地理环境的角度去想一想，热带雨林的气候、植被等有什么特点。 生：热带雨林气候湿热，植物生长特别茂盛，植物多了，进行光合作用的就多，固碳能力可能就更强。 师：完全正确。热带雨林地区常年高温多雨，为植物的生长提供了极为优越的条件。这里植被茂密，大量的植物同时进行光合作用，就像无数个小工厂在不停地把二氧化碳固定下来，所以它的固碳能力在全球森林中是非常突出的。 环节二：认识热带雨林的固碳功能 师：接下来，我们通过具体的数据和图表来更直观地认识热带雨林的固碳功能。老师这里有一张不同热量带的世界遗产地森林碳储量示意图（展示示意图）。同学们，我们先来看看不同热量带都有哪些，大家能说出来吗？ 生：有热带、亚热带、温带、寒温带等。 师：对。现在我们要根据这张图，计算并设计、绘制不同热量带的世界遗产地森林碳储量统计饼状图。大家先在草稿纸上计算一下每个热量带森林碳储量占总碳储量的比例。比如说，热带森林碳储量是 [X] 吨，总碳储量是 [Y] 吨，那热带森林碳储量占比就是（X÷Y）×100%。大家开始计算吧，算完之后小组内交流一下。 生：（学生们进行计算，小组交流） 师：好，我们请几个小组来展示一下你们绘制的饼状图。（请几个小组代表展示饼状图）大家看，从这些饼状图中，我们能很明显地看出，热带的森林，也就是我们重点研究的热带雨林，在全球森林碳储量中占比是非常高的。那根据我们绘制的饼状图，哪位同学来简述一下热带雨林在全球森林固碳中的贡献？ 生：热带雨林在全球森林固碳中贡献很大，从碳储量占比就能看出来，它储存了大量的碳，对全球森林固碳起到了关键作用。 师：非常好。有研究表明，热带雨林占据地球陆地面积的 7% 左右，但其固碳功能显著，拥有全球陆地植被碳储量的 52%，固碳量比其他陆地生态系统更多。可以说，热带雨林就像一个巨大的 “碳储存库”，对减缓全球变暖有着不可替代的重要影响。那大家再思考一下，从生态系统的角度，热带雨林除了固碳，它的存在对周围的环境、生物等还有哪些连锁影响呢？我们从生物学科的食物链、生态平衡等方面来思考。 生：热带雨林植物多，能给很多动物提供食物，维持食物链的稳定，要是雨林被破坏，很多动物可能就没有吃的，影响生态平衡。 师：没错。热带雨林中丰富的植被为众多生物提供了食物来源和栖息场所，维持着复杂的食物链和生态平衡。而且从地理角度看，热带雨林的蒸腾作用还对区域乃至全球的气候和水循环有着重要影响。热带雨林通过蒸腾作用每天向大气输送大量水汽，形成覆盖区域的持续性降雨，影响全球水循环模式。例如，亚马逊雨林产生的 “空中河流” 为南美洲内陆提供 50% 的降水。同时，雨林冠层可反射部分太阳辐射，降低地表温度，通过蒸腾作用维持区域空气湿度，缓解赤道地区的极端高温。所以，热带雨林的固碳功能只是它众多重要功能中的一部分，它对整个地球生态系统的稳定和平衡都起着至关重要的作用。 环节三：探究热带雨林和全球气候的关系 师：现在，我们深入探究一下热带雨林和全球气候之间的紧密关系。我们先以思维导图的形式来展示热带雨林面积、大气中二氧化碳浓度、全球气候三者之间的关系。大家先在脑海中想一想，它们之间是怎样相互影响的。比如说，热带雨林面积减少，会对大气中二氧化碳浓度有什么影响，进而又会对全球气候产生什么变化？小组内讨论一下，然后每个小组推选一名同学来绘制思维导图。 生：（小组讨论，推选同学绘制思维导图） 师：（巡视各小组，给予指导）好，我们来看几个小组绘制的思维导图。（展示几个小组的思维导图）大家看，虽然每个小组绘制的形式可能不太一样，但都体现出了一个关键的联系。当热带雨林面积减少时，进行光合作用的植物就少了，固定二氧化碳的能力下降，大气中二氧化碳浓度就会升高。而二氧化碳是主要的温室气体，浓度升高会导致全球气候变暖，引发一系列的气候问题，比如冰川融化、海平面上升、极端天气增多等。那现在我们以漫画或者手抄报的形式，来展示热带雨林对调节全球气候的重要意义。大家可以充分发挥自己的想象力，用生动形象的方式把我们刚才探讨的内容展现出来。 生：（学生们开始创作漫画或手抄报） 师：（巡视，观察学生创作过程）大家都很有创意啊。我们请几位同学来展示一下自己的作品，并讲解一下创作思路。 生 1：我画的漫画里，有一大片郁郁葱葱的热带雨林，旁边有一个大大的箭头指向一个天平，天平一端是地球，上面写着 “气候稳定”，另一端是很多二氧化碳分子。意思就是热带雨林能固定二氧化碳，让地球气候保持稳定。 生 2：我的手抄报上画了一个被破坏的热带雨林，树木都被砍光了，旁边是一些极端天气的图片，像暴雨、高温等，还有一个地球在哭泣。我想表达的是破坏热带雨林会导致全球气候恶化，带来很多灾难。 师：大家都画得非常好，通过这些作品，我们更加深刻地认识到了热带雨林对调节全球气候的重要意义。热带雨林的固碳功能就像是地球气候的 “稳定器”，一旦这个稳定器出了问题，地球的气候就会陷入混乱。所以，保护热带雨林，就是保护我们的地球家园。 课堂小结 师：好啦，同学们。这节课我们通过跨学科的学习方式，融合了地理、生物、化学等学科知识，深入探寻了热带雨林的固碳功能。我们了解了森林固碳的原理，认识到热带雨林在全球森林固碳中的巨大贡献，还探究了热带雨林和全球气候之间的紧密关系。大家对热带雨林的重要性是不是有了更全面、更深刻的认识呢？ 生：是！ 师：通过这节课，我们也学会了从不同学科的角度去思考和分析问题，这对我们今后学习其他知识也非常有帮助。希望大家在生活中，也能多运用跨学科的思维，去发现和解决更多的问题。 课堂练习 师：那现在我们来做几道练习题，检验一下大家这节课的学习成果。 从生物和化学角度分析，森林固碳主要是通过什么过程实现的？这个过程中物质是怎样转化的？ 阅读下面的材料，回答问题。 材料：有研究表明，某一地区的热带雨林面积在过去十年里减少了 20%，与此同时，该地区大气中二氧化碳浓度上升了 15%，周边地区的气温也有所升高。 （1）根据材料，分析热带雨林面积减少与大气中二氧化碳浓度上升、气温升高之间的关系。 （2）从地理和生物学科角度，提出两条保护该地区热带雨林的措施。 以 “热带雨林 —— 地球的绿色卫士” 为主题，写一篇 200 字左右的短文，阐述热带雨林在固碳以及维持地球生态平衡方面的重要作用。 （学生思考并回答问题，教师讲解答案） 师：第一题，森林固碳主要是通过光合作用实现的。从生物角度，绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气。从化学角度，二氧化碳（CO₂）和水（H₂O）在光和叶绿体的作用下，生成有机物（如葡萄糖 C₆H₁₂O₆）和氧气（O₂），碳元素从二氧化碳转移到了有机物中，实现了固碳。 第二题，（1）热带雨林面积减少，进行光合作用的植物减少，固定二氧化碳的能力下降，所以大气中二氧化碳浓度上升。二氧化碳浓度上升，作为温室气体，增强了大气的保温作用，导致周边地区气温升高。（2）从地理角度，可以建立自然保护区，划定专门的区域保护热带雨林；加强对热带雨林地区的监管，防止非法砍伐。从生物角度，可以开展人工造林活动，增加热带雨林的面积；保护热带雨林中的生物多样性，维护生态平衡，有利于热带雨林的自然恢复。 第三题，示例：热带雨林是地球的绿色卫士。它通过强大的光合作用，大量吸收二氧化碳并将其固定，有效减缓全球变暖。同时，热带雨林为众多生物提供栖息地，维持着复杂的食物链和生态平衡。丰富的植被还能调节气候、涵养水源、保持水土。它是地球生态系统的重要支柱，对地球的可持续发展起着不可替代的关键作用，守护着我们共同的家园。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$