第一章 问题研究 火星基地应该是什么样子 教学设计 2025-2026学年高一上学期地理人教版必修第一册

该高中地理教学设计以“问题研究”为载体，围绕“地球上存在生命的条件”核心知识，通过对比地球与火星环境特征，构建“生命条件—火星概况—基地需求”的逻辑链，系统整合宇宙环境、行星特征等单元知识。 其亮点在于采用电影情境导入结合小组合作探究，如分析火星尘暴成因、设计基地功能分区并绘制构想图，培养学生综合思维与地理实践力，通过学生互评和成果展示实现分层评价，助力学生巩固知识网络，为教师提供针对性复习教学支持。

“问题研究火星基地应该是什么样子”教学设计 一、教材分析 “火星基地应该是什么样子”是人教版地理必修第一册第一章《宇宙中的地球》后的“问题研究”。随着世界人口的不断增长，人类对资源的需求不断增大，地球上的不可再生资源终会枯竭。之所以选择火星，是因为火星是目前人类了解较多的行星，人类移居火星的可行性研究也开展了许多，素材较为丰富，也有科学依据和支撑，对学生来说难度不会太大，火星基地的建立势在必行。 该节问题研究内容就是围绕本章内容“地球上存在生命的条件”所设计的研究主题。“问题研究”设计的初衷就是完善教材过于重视系统知识呈现的问题。课题探究中，研究思路尤为重要，它是分析问题和开展研究的逻辑线。“问题研究”一开始就提供了研究思路建议，帮助学生厘清思路，并根据“知识拓展”提供的信息和问题，联系本章学习内容完成任务。 二、学情分析 学生已经在第一章中学习了地球的宇宙环境、太阳对地球的影响、地球的历史以及地球的圈层结构。了解了行星地球所处的宇宙环境，认识了地球作为一颗行星的普通性和特殊性，能够辨认适合人类生存自然环境的基本状态，能够理解太阳对地球产生的一系列影响。因此学生已经具备一定的理论基础，但要解决该问题又需要学生大胆的创新，科学的思考，对学习及合作能力要求很高。学生在《地球的外部圈层结构》小节中学习到了大气圈对地表的生命具有保护作用，但没有掌握大气的受热过程、大气圈中天气现象的形成原因，建议将相关知识点结合生活经验，总结出现象，锻炼学生的综合思维能力。 三、教学目标 本节内容教学目标设置如下： 1、通过使用教材、互联网、书籍等收集、筛选火星表面自然状况、火星基地建设等相关材料。 2、结合地球上存在生命的条件和收集到的火星表面自然状况材料中，整理出火星上具备了哪些人类生存的条件，并说出火星基地还应解决哪些问题。 3、根据火星概况和人类发展需求，说出火星基地应具备哪些功能。 4、联系收集到的材料，大胆设想和创新，科学地尝试绘制火星基地构想图。 四、教学过程 【导入】 教师播放电影《火星救援》的宣传片或剪辑片。学生观看影片并思考问题：火星上真的有巨型风暴吗？火星求生要克服哪些困难？能供应人类长期生存的火星基地是什么样子？ 通过电影导入并提出问题，串通本节内容。 【火星概况】 师生一起分析第一个问题：火星上真的有巨型风暴吗？ 一、火星概况 对于火星，其实我们并不陌生，【展示】《太阳系示意图》，火星是太阳系由内往外数的第四颗行星。除金星以外，火星离地球最近。 【探究一】 火星被称为地球的“孪生兄弟”，请同学们根据资料1《火星概况》，说出火星与地球的相像之处？（展示具有代表性的观点，并鼓励学生之间相互评价）火星与地球的相似之处不仅表现在行星特征，还有地形地貌、部分环境特征相似。 展示《火星地形分布图》，请同学们总结火星表面地形特征？与地球一样，拥有丰富多样的地形地貌。 【探究二】展示资料，“火星表面严重坑化”，这与火星的行星特征密切相关，试分析形成原因并写出影响链。质量小→引力小→大气稀薄→多陨石、彗星等撞击。还可以依据火星的行星特征，推测出火星表面的环境？请学生结合生活中的所见所闻，举例说明大气稀薄导致温度变化幅度大的事例。根据材料3《火星的大气》，写出火星表面总气压波动幅度大的影响链。 【展示】部分学生影响链作品，并鼓励其他学生进行评价或补充。根据材料4《火星尘暴》，请同学们解答问题：火星上真的有巨型风暴吗？有巨型风暴，火星表面温度变化幅度大，加上地表形貌多样→地形交界处常年有大风，加上地表遍布尘土→多沙尘暴。当火星运行到近日点附近更会形成全球性的大尘暴。 【过渡】看来主人公马克·沃特尼的确可能遭遇巨型风暴，然而他被独自留在火星上，能否存活下来直接取决于火星上是否具备人类生存的条件。 【探究三】火星求生要克服哪些困难？思考1：火星上是否具备人类生存的条件？根据人类目前所掌握的宇宙信息，之所以地球是八颗行星中唯一存在高级智慧生命的星球，是因为地球上具有适宜的温度、大气、水等条件。很明显，火星表面温度、大气条件都不适宜，那么火星上是否有液态水呢？展示教材资料1与补充材料《火星上发现首个液态水湖》，结论：火星上存在液态水，但是并非在地表，人类利用难度大。 思考2：火星求生要克服哪些困难？结合电影片段和前面所展示的资料，缺乏食物；防护宇宙辐射；克服重力弱；应对特殊情形，如；多火星尘暴、陨石袭击事件、尘埃沉降等；生活孤独（分组讨论，学生代表发言，评价同学的发言） 【探究四】能供应人类长期生存的火星基地是什么样子？火星基地是指人类在火星上建立的生活与工作区域，火星基地应具备的功能应该有哪些？（学生自主发言，或评价同学的发言）火星上的液态水、氧气等物质难以获得，而它们又是宇航员生存必备的物资，应该建立循环利用的系统来减少对资源的依赖。“绿航星际”就是这样一个能让航天员在太空长期生活的“微型生物圈”。展示“绿航星际”资料并播放相关宣传片 【小组合作探究】将全班分为若干个小组，对登陆区、居住区、科研区、能源区等战区提出设计方案并绘制示意图 学科网（北京）股份有限公司 $