【跨学科主题学习】探寻热带雨林的固碳功能（教学设计）地理新教材人教版七年级下册

该初中地理教学设计聚焦热带雨林固碳功能这一核心知识点，通过播放海南热带雨林视频导入，引导学生观察动植物并猜测固碳作用，建立“雨林生态—固碳功能—全球气候”的知识脉络，搭建从现象到原理的学习支架。 该资料以“碳汇小卫士”情景贯穿课堂，特色在于融合地理实践力（叶片“吃碳”实验操作）、综合思维（分析雨林面积与气候关系的思维导图）和人地协调观（设计低碳宣传语），通过数据对比（亚马孙雨林固碳量与城市公园对比）、跨学科活动（绘制碳储量饼状图）提升学生探究能力，为教师提供丰富教学活动设计，助力高效课堂实施。

探寻热带雨林的固碳功能教案 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=CO₂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”CO₂→吐出O₂→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。 学科网（北京）股份有限公司 $