跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能 教学设计-2025-2026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

1. 跨学科知识与观念：从地理、生物、化学等多学科视角，理解“固碳”的含义，知道森林（尤其是热带雨林）通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气并储存碳的基本原理，认识其在全球碳循环和缓解气候变化中的关键作用。

2. 综合思维与实践：通过分析数据图表、进行简易模拟实验，学习运用定性与定量相结合的方法，探究森林面积变化与大气中二氧化碳浓度的潜在关联，并能初步解释热带雨林破坏如何影响全球碳平衡。

3. 探究与协作能力：在小组合作中，完成一项关于热带雨林固碳价值与保护策略的探究任务，学习搜集、处理信息，并能从科学、经济、社会等不同维度进行初步分析与阐述。

4. 生态责任与全球视野：通过了解热带雨林固碳功能的全球性价值及其面临的威胁，深刻认识保护热带雨林不仅是所在国的责任，更关乎全人类共同未来，初步树立全球生态责任感和可持续发展观。

教学重点：理解热带雨林通过光合作用实现固碳（吸收并储存二氧化碳）的基本原理；认识热带雨林在全球碳平衡和应对气候变化中的重要作用。

教学难点：运用跨学科知识（光合作用化学式、碳循环示意图、数据图表）综合分析热带雨林的生态价值；理解固碳功能的经济价值（碳汇）及其保护与发展的矛盾。

教师用具：多媒体课件、世界热带雨林分布图、近几十年全球大气二氧化碳浓度变化曲线图、亚马孙雨林面积变化与二氧化碳排放关联示意图、光合作用与碳循环示意图/动画、准备“小温室”对比实验装置（两个带盖透明容器、小苏打、醋酸、温度计、小树苗模型或绿叶）、反映“碳交易”、“REDD+”等保护机制的图文资料。

学生用具：课本、学习任务单、计算器、彩笔、海报纸、可联网的平板电脑（或教师准备的资料包）。

环节一：新闻“碳”究——情境导入

设计意图：播放一则关于全球变暖引发极端天气（如热浪、冰川融化）或国际气候大会呼吁保护森林的短新闻视频，快速将“气候变化”这一宏大议题与学生的生活感知（天气更热、新闻常见）联系起来。设问“如何减缓？”，自然引出“减排”和“增汇”（增加碳吸收），并聚焦于“地球之肺”——热带雨林的固碳功能，激发探究其科学原理与现实意义的兴趣。

实施过程：

1. 新闻聚焦：播放短新闻，突出“温室气体”、“二氧化碳”、“碳中和”等关键词。提问：“新闻中提到应对气候变化，除了减少排放（减排），还要增加吸收。什么是‘碳吸收’？大自然中谁是最主要的‘碳吸收高手’？”

2. 初识概念：引导学生说出“森林”、“绿色植物”。引出“固碳”概念：指通过物理、化学或生物方法，将二氧化碳捕获并储存起来，从而减少其在大气中的浓度。

3. 提出问题：“为什么热带雨林被称为‘地球之肺’和最大的陆地‘碳库’？它固碳的‘秘密’是什么？如果这片‘碳库’被破坏了，会对全球气候产生怎样的连锁反应？”

4. 明确任务：今天，我们化身为“气候侦探”和“生态经济学家”，一起《探寻热带雨林的固碳功能》，解开它关乎地球“体温”的秘密。

环节二：揭秘“碳”库——科学探源

设计意图：这是跨学科知识建构的核心环节。引导学生从生物学（光合作用）、化学（物质转化）角度，理解森林固碳的基本原理。通过分析化学方程式和碳循环图，建立“植物吸收CO2合成有机物，将碳固定下来”的科学认知。通过简易对比实验，直观感受植被对“温室效应”的缓解作用，将抽象原理具象化。

实施过程：

1. 生物学原理：

回顾或学习光合作用基本过程：二氧化碳 + 水 → 有机物（储存能量）+ 氧气。

强调：森林（尤其是生长迅速、生物量巨大的热带雨林）通过光合作用，吸收大量CO2，将其转化为有机碳（木材、枝叶等）储存起来，同时释放O2。这就是森林固碳的本质。

2. 化学视角：简要展示光合作用的化学方程式，理解物质转化。

3. 地理视角：展示“全球碳循环示意图”，指出陆地植被（特别是热带森林）是重要的碳汇。

4. 模拟实验：演示或分组进行“小温室”对比实验。A容器中放入绿叶植物模型（或真叶），B容器为空。向两容器中注入等量CO2（用小苏打与醋酸反应生成），密封后置于阳光下，一段时间后比较两容器内温度升高情况。引导学生观察、推理：有“植物”的A容器升温较慢，因为部分CO2被“固定”了。（过渡设计：我们知道了雨林固碳的‘微型工厂’原理。那么，这个‘工厂’的规模到底有多大？它的‘产值’——固碳能力有多强？）

 

环节三：算“碳”知重——价值评估

 

设计意图：引导学生从定性理解走向定量感知。通过提供科学数据（如单位面积热带雨林年固碳量、全球雨林总面积、碳储量等），进行简化的计算活动，让学生震撼于热带雨林固碳能力的巨大规模。同时，引入“碳汇”经济价值的概念（参照国际碳交易价格），让学生理解保护雨林不仅具有生态意义，也有巨大的经济价值，为后续探讨保护机制铺垫。

实施过程：

1. 数据感知：提供数据：1公顷热带雨林每年可固碳约X吨；全球热带雨林面积约Y亿公顷；其储存的碳相当于全球大气中碳含量的Z%。让学生进行简单乘法计算，感受其总量之巨。

2. 价值转换：介绍“碳汇”和“碳交易”概念。将计算出的固碳量，按照国际碳市场的大致价格（如每吨二氧化碳当量XX美元），换算成经济价值。“这片森林，每年为我们免费提供了价值约……的‘气候调节服务’！”

3. 图表分析：出示“全球大气CO2浓度变化曲线”与“热带雨林面积减少趋势图”。引导学生观察两者在趋势上的潜在关联，讨论：如果雨林消失，不仅失去未来的固碳能力，其储存的巨量碳还会因焚烧、腐烂而重新释放到大气，加剧温室效应。（过渡设计：如此宝贵的‘气候资产’正面临砍伐、火灾的威胁。这不仅是生物学或地理学损失，更是全球性的经济与安全挑战。我们该如何保护它？）

 

环节四：护“碳”联盟——全球行动

设计意图：在认识雨林固碳的巨大价值和严峻威胁后，引导学生思考解决方案。了解国际上为保护热带雨林固碳功能而采取的行动和机制（如联合国REDD+计划、碳交易、生态补偿），认识保护工作的复杂性和全球协作的必要性。通过正反案例，理解“发展与保护”的平衡之