内容正文:
第三节气候与人类活动讲义
一、教学目标(地理四维核心素养)
依据《义务教育地理课程标准(2022年版)》中“结合实例,说明天气和气候对人们生产生活的影响”的学业要求,从人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力四个维度确立目标如下。
核心素养
具体目标
人地协调观
通过分析气候对生产生活的影响以及人类活动对气候的反作用,理解人类与气候应和谐共生;认识植树造林、光伏治沙等合理举措改善气候的作用,以及破坏植被导致气候恶化的后果;认同我国碳达峰、碳中和战略的意义,树立尊重自然、顺应自然、保护自然的意识。
综合思维
能够从气候的气温、降水、光照、风等要素出发,综合分析其对农业作物选择与耕作制度、工业布局与气候资源开发、民居建筑与交通方式的影响;理解气候与人类活动“双向影响”的作用机制。
区域认知
借助欧洲民居墙壁厚度图、中国温度带与作物熟制图、沙特阿拉伯与因纽特人的对比等区域案例,认识不同气候区人类生产生活方式的地域差异,形成因地制宜的区域发展观念。
地理实践力
能够阅读气温曲线和降水量柱状图、温度带与作物熟制图,提取有效信息并归纳规律;能在生活中观察身边的气候现象,运用所学解释南北方饮食、服饰、建筑差异等实际问题。
二、教学重难点
类别
内容
突破策略
教学重点
① 气候对农业的影响(决定作物种类、耕作制度,水热配合);② 气候对生活的影响(衣、食、住、行);③ 人类活动对气候的双向影响(改善与恶化);④ 全球气候变暖的成因及我国的应对措施。
采用案例对比法:欧洲民居墙壁自西向东增厚、沙特阿拉伯人与因纽特人衣食用住行的对照,引导学生自主归纳。
教学难点
① 积温与耕作制度之间的数量关系;② 气候资源(光、热、水、风)的开发利用与能源转型;③ 人类活动影响气候的作用机制,尤其是全球气候变暖与“双碳”目标的因果关系。
以坎儿井“地下暗渠引水”和青海塔拉滩“板上发电、板下修复”为真实情境,做问题链探究;用气温降水图训练读图分析。
三、课堂导入
【情境导入 · 约5分钟】
教师提问:同样是一日三餐,我们餐桌上常见米饭、面条和各式菜肴;而走进西餐厅,主角是牛排、意面、面包。同样是“吃”,差异为什么这么大?
学生活动:同桌交流,说出自己知道的南北方主食差异(南米北面),并尝试猜测原因。
教师点拨:南方高温多雨、水热充足,适合水稻生长;北方降水相对较少、以旱地为主,小麦更耐旱。看似简单的“吃”,背后站着一整片气候。由此引出本课主题——气候不仅决定我们吃什么,还影响我们穿什么、住什么、怎么出行、怎样生产。今天这节课,我们一起走进“气候与人类活动”。
【导入备选 · 看图说话】
同时呈现下面两幅照片:一边是沙特阿拉伯人身着白色长袍、头戴头巾,牵着骆驼行走在沙漠;一边是因纽特人居住在冰雪垒成的雪屋中,依靠捕鱼狩猎为生。请学生用一个词概括两地的气候,并说说为什么两地人的“衣、食、住、行”差别如此之大。由此建立“气候差异 → 人类活动差异”的直观感知。
图1 热带沙漠气候区的沙特阿拉伯人——白色长袍与头巾是适应高温、强日照、多风沙的智慧选择
图2 寒带苔原气候区的因纽特人——以冰雪为建材,以捕鱼狩猎为生,应对严寒
四、新课讲授
知识点一 气候与生产
气候与人类活动息息相关,对农业、工业等生产活动有着不同程度的影响,其中对农业生产的影响最为显著。
(一)气候对农业的影响
农业是为我们提供粮食、副食品和工业原料的重要生产部门。农业的劳动对象主要是各种植物和动物,而动植物的生长与气候密切相关。气候通过三条路径影响农业:
1. 决定适宜种植的作物与养殖的牲畜
一个地区的气候特征,往往决定了这个地区适宜种植的作物和养殖的牲畜。热量条件是最基本的门槛,达不到要求,作物就难以生长。
气候带
代表作物
关键气候要求
热带
咖啡、香蕉、芒果、榴莲
全年高温,喜温喜湿
亚热带
茶、柑橘、油橄榄
夏季高温、冬季温和
温带
苹果、葡萄、桃、梨;小麦、玉米、大豆
四季分明,冬冷夏热
高寒区
青稞、春小麦(耐寒作物)
热量不足,热量是限制因素
典型案例:地中海气候区。夏季炎热干燥、光照充足、昼夜温差大,非常有利于葡萄糖分的积累,因此地中海沿岸成为世界著名的优质葡萄产区。法国南部的葡萄园正是这一规律的典型写照。
图3 法国南部葡萄园:地中海气候夏季炎热干燥、光照充足,利于葡萄糖分积累
2. 影响农业耕作制度(作物熟制)
一个地区农作物一年内可以播种和收获的次数,主要取决于热量条件。当日平均气温稳定升到10℃以上时,大多数农作物才能活跃生长;把大于等于10℃持续期内的日平均气温累加起来,得到的温度总和叫作活动积温。积温越高,作物生长期越长,熟制越密。
我国自北向南可划分为寒温带、中温带、暖温带、亚热带、热带,另有独特的青藏高原区,各带的积温与熟制对应如下。
温度带
≥10℃积温
作物熟制
主要作物
寒温带
< 1600℃
一年一熟
早熟春小麦、大麦、马铃薯
中温带
1600~3400℃
一年一熟
春小麦、大豆、玉米、甜菜
暖温带
3400~4500℃
两年三熟或一年两熟
冬小麦、玉米、棉花、花生
亚热带
4500~8000℃
一年两熟至三熟
水稻、冬小麦、油菜
热带
> 8000℃
一年三熟
水稻、甘蔗等热带作物
青藏高原区
< 2000℃
一年一熟
青稞
记忆口诀:热带三熟、亚热带两到三熟、暖温带两熟或两年三熟、中温带和寒温带一年一熟。
特别提醒:在降水稀少的干旱、半干旱地区,即使热量充足,没有灌溉水源也无法发展种植业。这体现的是水分条件的决定性作用。水分还制约农业类型:以400毫米年等降水量线为界,东部以种植业为主、西部以畜牧业为主;以800毫米年等降水量线为界,南方为水田农业、北方为旱作农业。
3. 降水过多或过少都会影响农作物收成
我国东部地区属季风气候,夏季高温多雨,雨热同期,对农业生产十分有利;但夏季风不稳定,水旱灾害频发。因此“雨热同期”既是有利条件,也带来旱涝风险,这正是季风气候区农业生产的辩证之处。
【案例探究】吐鲁番盆地的坎儿井——人类如何“向气候要水”
吐鲁番盆地是我国极端干旱地区之一,年蒸发量极大,如何引来水、留住水,是对当地居民极大的考验。天山降水与冰雪融水是其唯一水源补给。为减少蒸发损失,古人创造了坎儿井这一地下水利系统。一个完整的坎儿井由四部分组成:
竖井:供开挖暗渠时定位、进入、出土和通风之用,工程完工后还用于检查维修;井口周围堆积的环形土堆,从地面看像一串“珍珠”。
暗渠:地下渠道,是坎儿井的主体,沿地势坡度(约1‰~3‰)自高处向低处引水,实现自流,无需动力。
明渠:暗渠流近田庄、穿出地表后变成明渠,把地下水引入农田和村庄。
涝坝:明渠末端的蓄水池,用来蓄积和调节水量,丰水季存水、缺水季放水。
坎儿井被称为与万里长城、京杭大运河齐名的“中国古代三大工程”之一。它的高明之处在于:地下水深埋地下,避开了地表的高温强风,蒸发量被控制在很低的水平(远低于露天水渠),流量稳定、不受季节影响,堪称干旱区“取水而不竭泽而渔”的典范。最长的红土坎儿孜全长25公里,最久远的吐尔坎儿孜至今已有500余年历史。
(二)气候对工业及其他生产部门的影响
气候对工业的影响不如农业那样具有决定性,但同样不可忽视。工厂的选址、生产过程、材料和产品的运输、储存等,都受到气温、湿度、风速、降水量及降水日数等要素的制约。对露天作业的工业部门影响尤为显著,如采矿业、建筑业、晒盐业、火力发电等。
另一方面,随着科学技术的发展,人们对光能、热量、水分和风能等气候资源的开发利用越来越多。与煤、石油等化石燃料相比,这些气候资源不但可以再生,而且不会造成环境污染,是清洁、低碳的能源方向。
知识点二 气候与生活
气候与人们的生活密切相关,不仅影响饮食习惯和服饰,也影响各地的房屋建筑和交通方式。
1. 气候与民居——欧洲传统民居墙壁厚度的变化
阅读欧洲传统民居墙壁厚度图(下图):自大西洋沿岸向东,墙壁厚度依次为英国南部23厘米、德国西部26厘米、德国东部38厘米、波兰中部51厘米、俄罗斯西部73厘米,厚度不断增大。原因是越往内陆,大陆性气候越显著,冬冷夏热,温差越大;加厚墙体利于冬季保温、夏季隔热。这说明民居是气候在“住”上的直接印记。
图4 欧洲传统民居墙壁厚度的变化:自西向东大陆性增强,墙壁由23厘米增至73厘米
2. 气候与“衣、食、住、行”的对照——沙特阿拉伯人与因纽特人
一个生活在热带沙漠气候区,一个生活在寒带苔原气候区,两地气候截然相反,人们在衣、食、住、行上也差异显著。
方面
沙特阿拉伯人(热带沙漠气候)
因纽特人(寒带苔原气候)
衣
身着白色长袍、头戴头巾:长袍宽大,风吹入后形成内外相通的“微循环”,灌满长袍的空气起隔热作用;白色反射阳光、阻挡日晒,头巾遮挡风沙。
以动物皮毛制作衣服:毛皮保温性能强,在零下几十摄氏度的严寒中御寒。
食
气候极端干旱,种植耐旱耐热的枣椰树,椰枣是重要食物之一;游牧生活辅以乳、肉类。
气候严寒,难以发展种植业,主要依靠捕鱼和狩猎为生。
住
屋顶平顶(降水稀少,无需坡顶排水)、墙体厚实(隔热)、窗户较小(抵御烈日和风沙)。
搭建雪屋(冰屋):雪砖内充满封闭气孔,是天然高效保温材料,室内可维持在十几摄氏度。
行
骆驼(“沙漠之舟”)适应干旱缺水、沙地行走的环境。
狗拉雪橇和兽皮船,适应冰雪覆盖的极地环境。
3. 气候影响生活的其他表现
热带地区人们四季只穿单衣,寒带地区人们四季穿厚衣,温带地区衣着多少随季节变化。
饮食上,热带人们喜清淡祛暑的食物,寒带人们为御寒喜食高热量食物;我国则有“南米北面”的格局。
交通方式上,南方水网密布多舟楫、北方平原广阔多车马,形成“南船北马”的传统差异。
健康上,潮湿闷热的热带、亚热带地区人们更易患风湿类疾病。
4. 气候异常与自然灾害
气候异常可能造成洪涝、干旱和寒潮等灾害,对人们的生产生活影响很大。如今人们逐渐加强了对气候的监测(如气象卫星、遥感、数值预报),以提高预报准确率,减少这些灾害带来的损失。
知识点三 人类活动对气候的影响
1. 人类活动对气候的双向影响
人类活动既可以改善气候,也可能造成气候恶化,关键在于活动是否合理。
改善气候:合理的人类活动,如植树造林、保护水系、退耕还林还草等,可以增加植被覆盖、调节局部小气候、涵养水源、防风固沙,从而改善气候。
气候恶化:不合理的人类活动,如破坏森林和草原植被、过度开垦、过度放牧等,则会加剧水土流失和土地荒漠化,造成气候恶化。
案例一:“三北”防护林体系建设工程。1978年起,我国在华北、东北、西北13个省区启动“三北”工程,规划期至2050年。40余年来,工程区森林覆盖率由5.05%增至13.84%,45%以上可治理沙化土地得到初步治理,4.5亿亩农田得到有效庇护,实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。
图5 三北防护林工程植树造林现场:用人工林网改善北方风沙区气候与生态
案例二:南极科考站与极地环境。南极气候酷寒、烈风、干燥,是全球气候变化的“敏感指示器”。科考站的建筑采用高架、抗风、保温设计,以减少对当地脆弱生态的扰动,也从侧面反映出极寒气候对人类活动的约束。
图6 中国南极科考站:建筑造型针对极地严寒、强风气候设计
2. 气候资源的开发利用——光能、风能的清洁利用
太阳能、风能是取之不尽、用之不竭的气候资源,可再生、不排放污染物,是替代化石燃料、减少温室气体排放的重要方向。
青海光伏:青海海南州生态光伏产业园(塔拉滩):年均日照近3000小时、地势平坦开阔,是发展大规模光伏的天然场址。光伏板就像一道道防风屏障,使近地面风速降低约一半,板下遮阴使土壤水分蒸发减少约30%,短短数年园区植被盖度从近乎为零恢复到80%以上,还发展出“光伏羊”的牧光互补模式。
内蒙古风电:内蒙古风能、太阳能技术可开发量分别约占全国的57%和21%,已建成多个“沙戈荒”大型风电光伏基地,推广“板上发电、板下修复、板间种植”的生态治理模式,让荒漠变成“能源绿洲”。
图7 青海塔拉滩光伏基地:将荒漠的太阳能资源优势转化为清洁电力
图8 内蒙古风力发电:把丰富的风能资源转化为清洁电力
3. 全球气候变暖及其应对
成因:自工业革命以来,人类大量燃烧煤、石油等矿物燃料,加上砍伐森林等活动,使大量二氧化碳等温室气体排放到大气中,导致全球气候变暖。
影响:全球气温升高、冰川融化、海平面上升,威胁沿海低地;极端天气事件频发,影响农业生产和人类健康。
应对:为应对全球气候变暖,我国提出并采取更有力的政策措施,推进碳达峰、碳中和战略,为谋求人与自然和谐共生贡献中国智慧和中国方案。
概念辨析:
碳达峰:指某个地区或行业的二氧化碳排放量达到历史最高值,之后经历平台期,进入持续下降的过程,是碳排放由增转降的拐点。
碳中和:指一定时间内,某个地区或行业人为排放的二氧化碳,通过植树造林、节能减排等形式全部抵消,实现“净零排放”。
我国承诺:2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。实现路径包括:构建清洁低碳安全高效的能源体系,严控化石能源消费、积极发展非化石能源;建设低碳交通运输体系,推广节能低碳交通工具、引导低碳出行;发展节能低碳建筑;持续巩固提升生态系统碳汇能力;健全碳排放权交易等市场化机制等。
五、课堂小结
本课的核心逻辑可概括为“双向影响”四个字:
气候 → 人类活动(生产与生活):决定农业的作物种类与耕作制度(积温—熟制)、制约工业布局与材料运输、塑造服饰饮食民居交通,并可能引发洪涝、干旱、寒潮等气象灾害。
人类活动 → 气候(改善或恶化):植树造林、保护水系、光伏治沙改善气候;破坏植被造成气候恶化;大量燃烧化石燃料导致全球气候变暖,需要以碳达峰、碳中和战略应对。
一句话:气候塑造了人类的生产与生活,人类也在以行动回应气候。人与自然是和谐统一的整体,尊重自然、顺应自然、保护自然,才能守护好我们赖以生存的家园。
本课知识结构图
方面
关系链条
气候
──决定作物种类、耕作制度(积温—熟制)→ 农业
气候
──制约选址、生产、运输 → 工业;气候资源开发 → 光、热、水、风
气候
──塑造衣、食、住、行 → 生活方式;气候异常 → 气象灾害
人类活动
──合理(植树造林、保护水系、光伏治沙)→ 改善气候
人类活动
──不合理(破坏植被)→ 气候恶化;大量排放温室气体 → 全球气候变暖
六、随堂练习
1. “八月半,早种蒜”“白露种高山,秋分种平川”等农谚主要反映自然地理与哪一方面的关系?
A. 风土人情
B. 工业生产
C. 日常生活
D. 农业生产
【答案与解析】1 选D。农谚是长期农业生产经验的总结,反映的是农业生产与气候、节气的对应关系。
2. 欧洲传统民居自西向东墙壁逐渐增厚,其主要原因是越往东内陆( )。
A. 降水越多
B. 气温越高
C. 大陆性越强,冬冷夏热温差越大
D. 地形越高
【答案与解析】2 选C。自西向东距海渐远,大陆性气候增强,冬季更冷、夏季更热,加厚墙体利于保温隔热。
3. 下列作物组合中,主要产自热带地区的是( )。
A. 茶、柑橘
B. 苹果、葡萄
C. 咖啡、香蕉
D. 青稞、春小麦
【答案与解析】3 选C。茶、柑橘属亚热带;苹果、葡萄属温带;青稞、春小麦为耐寒作物,青稞主要分布于青藏高原区。
4. 吐鲁番盆地修凿坎儿井,将暗渠中的水引出地面灌溉农田,其主要目的是( )。
A. 减少水的蒸发
B. 防止水污染
C. 便于引水自流
D. 防止土壤盐碱化
【答案与解析】4 选A。吐鲁番盆地高温干旱、蒸发极强,地下水埋于地下可有效避免蒸发损失(暗渠自流是附带优势,但坎儿井设计的核心动机是节水)。
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