一、          本教学设计的基本理念和特色 1、    充分运用典型案例，引导学生进行分析、层层深入，从而使学生领悟并深刻理解地理自然地理环境的整体性和差异性的内涵。 2、    教学设计充分考虑学生的学习水平，由引导学习兴趣开始，脉络清晰层次分明，引导学生自行建构知识体系。 3、    对教材进行重组，使之更有利于学生学习和领悟。 4、    学习过程充满趣味性和实用性，真正体现“学习对生活有用的地理”的理念。 二、          课程标准： 1、    举例说明某自然地理要素在地理环境形成和演变中的作用。 2、    举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性。 3、    运用地图分析地理环境的地域分异规律。 三、教学安排 通过案例“生物圈2号的终结”分析，学习自然地理环境整体性的内涵。包括下列标题： 地理要素间相互作用产生新功能（即、整体>部分之和）。 地理要素间进行着物质与能量的交换（是地理环境形成整体的基础或前提）。 四、教学设计及过程 环节一：一起玩“头脑风暴”游戏（共8分钟） 教师（引入）：通 本学期我们学习的地理必修一，讲述的是地球的自然地理环境，你们有没有想过为什么首先要学习自然地理环境呢？ 学生（回答）：自然地理环境是人类赖以生存和发展的物质基础。 教师：我们知道随着地球上人口数量的日益增加，人们已不再满足于仅仅能够在地球表面生活了，这时一个著名的实验开始了，你们知道是什么实验吗？ 学生：生物圈2号实验 教师：对。这是一次由拥有最先进的生产力的国家——美国主持、有世界上众多科学家参与、周密计划、细致安排、用了近十年时间准备、耗资巨大的实验，试验人类离开地球能否生存，能否在地外空间建立一个可供人类休养生息的“第2地球”。 这个被称为“生物圈2号”的工程是怎样设计的？我们大家一块来想一想。 下面，我们用5分钟时间玩一个“头脑风暴”游戏，我们一起来设计一下，这个被称为“生物圈2号”的可以供8位科学家在里面生活2年的全封闭的金属结构里面该拥有一些什么?……（开始游戏） 说明1：这时，出示生物圈2号的外观图如： 说明2： 头脑风暴的游戏规则：尽可能的发散思维，想到什么都可以，什么答案都是对的，从而鼓励学生积极思考。然后可以自由走上讲坛，在黑板上书写出他们能够想到的生物圈2号里面应该有的一切事物的“关键词”。他们可能写到的关键词有：

阳光、淡水、植物、动物、家具、劳动工具、泥土、岩石、沙子、海水、发电设备、净水设备、种子、科学仪器、人工降雨机、风机、垃圾等废物处理设备等。

阳光、淡水、植物、动物、家具、劳动工具、泥土、岩石、沙子、海水、发电设备、净水设备、种子、科学仪器、人工降雨机、风机、垃圾等废物处理设备等。

    阳光、淡水、植物、动物、家具、劳动工具、泥土、岩石、沙子、海水、发电设备、净水设备、种子、科学仪器、人工降雨机、风机、垃圾等废物处理设备等。    

说明3：

学生思维的活跃程度老师一定要把握好，让学生写得尽可能的多。然后老师要作一个重要的工作：将学生写的关键词进行分类——分成大气、水、岩石、生物、土壤等自然地理环境的几个部分和人工产品部分。

（这一过程是老师向学生演示对各种事物如何进行归纳的方法，也是显示老师教学水平的一个重要环节，一定要做得好。）

说明3： 学生思维的活跃程度老师一定要把握好，让学生写得尽可能的多。然后老师要作一个重要的工作：将学生写的关键词进行分类——分成大气、水、岩石、生物、土壤等自然地理环境的几个部分和人工产品部分。 （这一过程是老师向学生演示对各种事物如何进行归纳的方法，也是显示老师教学水平的一个重要环节，一定要做得好。） 环节二：分发案例“生物圈2号的终结”给学生阅读并引导学生分析（15分钟） 1、    科学家们模拟的“微缩地球”由哪些要素构成？ 2、    各要素之间会产生哪些联系？ 3、    为什么实验会失败？是什么关键问题导致的？ 环节三：教师小结和讲解（15分钟） 1、构成自然地理环境的要素包括：生物、土壤、大气、水等 2、各要素之间的联系有：生物循环、水循环、大气循环、地质循环等 （要利用示意图进行讲解，生物循环为讲解的重点，并举出一些例子，特别是案例中的有关内容一定要充分利用。） 3、    失败的原因和关键是：自然地理环境中的各要素并非简单的堆砌，而是组成一个全新的整体，整体间形成并产生新的功能：如生产功能、平衡功能等。 （可以在举一些简单的例子说明：如人类已经可以作出人的基因图谱，但却不能够用它来复制人等，有关“平衡功能”的解释要尽量用好书本中有关“藏羚羊数量基本恒定”的原因解释这一活动题。） 环节四：本课总结及建议学生开展的课外探究题（2分钟） 本课我们通过分析和归纳知道了自然地理环境是由众多的要素组成的，如大气、水、生物、土壤、地貌等，它们通过各种循环过程进行物质和能量的交换，使各部分互相联系、互相制约形成了一个整体。这个整体拥有各组成部分所没有的功能，如生产功能和平衡功能。所以、自然地理环境的整体性特点对人类产生了巨大的作用，认识它们之间的内在规律也就具有了特别重要的意义。下节课我们需要研究的是自然地理环境作为一个整体，是怎样发展的变化的，所以同学们利用课余时间可以对这问题展开一些讨论和查阅一些资料： 建议阅读：《中国国家地理杂志2003、10》的两篇文章 1、    青藏高原科考50年 2、    水坝惹是非 五、结束后的思考： 1、学生对生物圈2号听说过但大多不知是怎么回事，通过本课的学习，既在这一案例的分析活动中清楚的了解了自然地理环境的组成要素，同时又分析了要素间的联系，透彻的理解了地理环境是一个具有新功能的整体。在整体内的千丝万缕的联系，使地球能够有能力养育着万物，为人类提供了一个舒适的生存空间。学生对这一问题的理解思路是非常清晰的。 2、头脑风暴活动完美地将理性思维活动寓于游戏之中，深受学生的喜爱，学习的兴致高昂。 3、本课选用的案例是实实在在的，而非虚构的。其最大的好处是让学生切实了解地理的原理存在于生活的方方面面，学习这些知识是对生产和生活非常有用的。这种由知识的实用性所引起的学习兴致持续的时间长。 参考材料一、（此材料印发给学生每人一份） “生物圈2号”的终结 提起美国的亚利桑那州，人们首先会想到瑰丽、神秘、充满魔幻色彩的大沙漠。但今天我们要说的不是沙漠风光，而是人类科学史上一段悲壮的探索历程和它带给人类的启迪。     20世纪80年代末，亚利桑那州的沙漠中出现了一座奇特的建筑，这是一座占地13万平方米的钢架结构的玻璃建筑，远远望上去仿佛是一个巨大的温室。它所有的窗户都是完密闭的，透过玻璃往里看去，温室内有碧绿的麦田、如荫的草地、碧波荡漾的鱼塘，微型“海洋”不时卷起阵阵细浪，室内还放养着猪、牛、羊和其他家禽，里面居然还有几排房子。这个奇怪的建筑物是干什么用的呢原来，这就是举世闻名的“生物圈2号”工程。科学家们将人类休养生息的地球称为“生物圈1号”，为了试验人类离开地球能否生存，美国从1984年起花费了近2亿美元，在亚利桑那州建造了这个几乎完全密封的“生物圈2号”实验基地。     1993年1月，8名科学家和家人们依依惜别，进入“生物圈2号”。按照预定的计划他们将在里面呆上两年，除非身体发生严重意外，否则，实验结束前是不能出来的。     8名科学家将在里面一边从事科学研究，一边养鸡养鸭，耕种收获，过着完全自给自足的生活。两年中除了提供一些包括种子在内的物品外，其余的一切都需要他们自己解决。能源，取自太阳能；氧气，由他们种植的植物制造；粮食，靠他们自己在里面种地获得；肉类和蛋白质，取自他们养的鸡、鸭、猪、羊。甚至包括里面的气温和气候，也是由他们来设法控制，并尽可能模拟地球气候。　　     总之，他们必须设法保证这个小小的生态系统的平衡。这说起来容易，做起来却并不简单。比如绿色植物过多，没有充足的肥料和二氧化碳供他们呼吸，植物会死亡；假如他们想多吃点肉，必须多养动物，而动物过多，粮食和饲料会紧张，氧气的消耗会增加，空气中二氧化碳浓度会升高，从而影响他们自身的生存。这一切都需要科学家们做周密的计划和细致的安排。任何一方面出现偏差，都会使整个计划前功尽弃。     从科学家们进驻的那一天起，全世界都在密切关注着这个实验的结果。但实验的结果却并不令人乐观。     一年多后，土壤中的碳与氧气反应生成二氧化碳，部分二氧化碳与建筑“生物圈2号”所用混凝土中的钙发生反应生成碳酸钙，导致“生物圈二号”的氧气含量从21%下降到14%。加之由于没有调节好内部气候，致使粮食歉收，科学家们不得不靠吃种子勉强度日，结果是，提前撤出实验室。更令人意外的是，“生物圈2号”运行3年后，其中的一氧化碳含量猛增到79%，足以使人体合成维生素B12的能力减弱，从而危害大脑健康。     1996年1月1日，哥伦比亚大学接管了“生物圈  2号”。9月，由数名科学家组成的委员会对实验进行了总结，他们认为，在现有的技术条件下，人类还无法模拟出一个类似地球的、可供人类生存的生态环境。     实验向世人昭示了，迄今为止，地球仍是人类唯一的家园，人类应当努力保护它，而不是破坏它。     参考材料二、（材料二与材料一可任选一份印发给学生） 一败涂地的“生物圈二号”实验 1991年，美国科学家进行了一个耗资巨大规模空前的“生物圈二号”实验。“生物圈二号”是一个巨大的封闭的生态系统，位于美国亚利桑拿州，大约有两个足球场大小。从外观看，它很像科幻片里建在月球上的空间站。依照设计，这个封闭生态系统尽可能模拟自然的生态体系，有土壤、水、空气与动植物，甚至还有森林、湖泊河流和海洋。1991年，8个人被送进“生物圈二号”，本来预期他们与世隔绝两年，可以靠吃自己生产的粮食，呼吸植物释放的氧气，饮用生态系统自然净化的水生存。但18个月之后，“生物圈二号”系统严重失去平衡：氧气浓度从21%降至14%，不足以维持研究者的生命，输入氧气加以补救也无济于事；原有的25种小动物，19种灭绝；为植物传播花粉的昆虫全部死亡，植物也无法繁殖。事后的研究发现：细菌在分解土壤中大量有机质的过程中，耗费了大量的氧气；而细菌所释放出的二氧化碳经过化学作用，被“生物圈二号”的混凝土墙所吸收，又打破了循环。一败涂地的“生物圈二号”计划证明：天亦有道，面对大自然，才疏学浅的人类往往自作聪明。                                                             来源：人民日报   点评：以“头脑风暴”活动作为探究学习的引入是本教学设计的亮点之一，学习材料的详细是本节教学设计的亮点之二。在该探究式学习的过程中老师和学生的各自作用在发生改变，老师提出科学问题，学生根据已有知识和经验进行猜想推断并收集证据来论证自己的观点，最后小组讨论自己的观点是否正确。老师从教授知识的角色转变为活动组织者的角色，学生从被动思考问题转变为大胆参与思考、提出问题解决问题，把一些抽象的问题具体化。                   

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