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西半球的国家
第十章
跨学科主题学习
探寻热带雨林的固碳功能
新教材
森林里的
“二氧化碳银行”
第四节 澳大利亚
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
为什么说森林是‘二氧化碳的银行’？‘存款’和‘取款’分别代表什么过程？森林通过光合作用吸收二氧化碳、储存碳元素，就像银行存钱一样，而呼吸作用、燃烧等过程会释放二氧化碳，如同取钱。今天我们就一起走进这个 “绿色银行”，探寻热带雨林的固碳密码。
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
任务一：解锁固碳密码 —— 理解森林的固碳原理
光合作用的原料、产物、条件和场所，学生回忆生物课知识，梳理光合作用的文字表达式：
二氧化碳 + 水 → 有机物 + 氧气
叶绿体
光能
二氧化碳、水
原料：
光、叶绿体
条件、场所：
有机物（储存着能量）、氧气
产物：
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
（储存化学能）
有机物 + 氧气
光合作用
阳光（光能）
空气中的二氧化碳
水
有机物
氧气释放到空气中
主 题 探 究
光合作用
绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
（储存化学能）
有机物 + 氧气
物质变化：无机物→有机物
能量变化：光能→化学能
实质：合成有机物，储存能量。
主 题 探 究
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
活动探究：绘制光合作用示意图
要求：用简单的图示表示光合作用中物质和能量的变化，标注参与的物质（二氧化碳、水、氧气、有机物）和能量形式（光能→化学能）。
元素从大气中的二氧化碳转移到植物体内的有机物中，实现了碳的固定
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
森林固碳的本质，就是通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为储存在植物体内的有机物，从而降低大气中二氧化碳浓度，减缓温室效应。
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
任务二：对比数据差异 —— 认识热带雨林的固碳功能
热量带 森林面积（万公顷） 森林碳储量（亿吨）
热带（热带雨林为主） 4000 88.0
亚热带 460 8.0
温带 900 15.4
亚寒带 1600 17.1
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
图1 不同热量带的世界遗产地森林碳储量示意图
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
活动探究：绘制光合作用示意图
要求：用简单的图示表示光合作用中物质和能量的变化，标注参与的物质（二氧化碳、水、氧气、有机物）和能量形式（光能→化学能）。
元素从大气中的二氧化碳转移到植物体内的有机物中，实现了碳的固定
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
小组活动：绘制不同热量带森林碳储量统计饼状图
步骤：
①计算总碳储量：88.0+8.0+15.4+17.1=128.5 亿吨；
②计算各热量带碳储量占比（热带：88.0/128.5≈68.5，亚寒带：17.1/128.5≈13.3，温带：15.4/128.5≈12.0，亚热带：8.0/128.5≈6.2）；
③用圆规和直尺绘制饼状图，标注各部分的名称和占比。
图2 不同热量带的世界遗产地森林碳储量统计图
认识热带雨林的固碳功能
任务二
许多世界遗产地都长期保存着完好的森林。通过对比不同热量带中世界遗产地森林的面积和碳储量，认识热带雨林强大的储碳功能。
（1）阅读图1，计算、设计、绘制不同热量带的世界遗产地森林碳储量统计饼状图。
主 题 探 究
认识热带雨林的固碳功能
任务二
许多世界遗产地都长期保存着完好的森林。通过对比不同热量带中世界遗产地森林的面积和碳储量，认识热带雨林强大的储碳功能。
（1）阅读图1，计算、设计、绘制不同热量带的世界遗产地森林碳储量统计饼状图。
主 题 探 究
（2）热带的森林主要为热带雨林。根据上述材料，简述热带雨林在全球森林固碳中的贡献。
热带雨林面积碳储量约占世界森林碳储量的52%，在全球碳循环维持、生物多样性保护等方面占起着极其重要的作用，固碳功能显著，对减缓全球变暖有重要影响。
主 题 探 究
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
活动探究：绘制光合作用示意图
成果分析：“从饼状图中，你发现热带雨林的碳储量有什么特点？这说明什么？”
热带雨林碳储量占比近 70%，远超其他热量带森林，是全球森林碳储量的 “主力军”，对全球森林固碳的贡献最为突出，这与热带雨林植被繁茂、生物量大、光合作用效率高密切相关。
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
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任务三：构建关联网络 —— 探究雨林与全球气候的关系
学生讨论“热带雨林面积、大气中二氧化碳浓度、全球气候三者之间有什么关系？”
热带雨林面积↑ → 光合作用固定的二氧化碳↑ → 大气中二氧化碳浓度↓ → 温室效应减弱 → 全球变暖减缓
热带雨林面积↓ → 光合作用固定的二氧化碳↓ → 大气中二氧化碳浓度↑ → 温室效应增强 → 全球变暖加剧
跨学科主题学习：探寻热带雨林的固碳功能
知识回顾 新课导入 知识讲解 课堂练习 课堂小结
创意延伸：
布置课后作业，以漫画或手抄报形式，展示热带雨林对调节全球气候的重要意义，下节课进行分享交流
板书设计：
探寻热带雨林的固碳功能
一、固碳原理：光合作用
二氧化碳 + 水 →叶绿体光能 有机物 + 氧气
（碳元素：大气→植物体内，实现碳固定）
二、固碳能力对比
热带（雨林为主）：碳储量占比≈68.5% → 核心碳库
亚寒带、温带、亚热带：占比低，贡献较小
三、雨林与全球气候的关系
雨林面积↑ → 二氧化碳↓ → 减缓全球变暖
雨林面积↓ → 二氧化碳↑ → 加剧全球变暖
（保护雨林，守护气候家园）
森林固碳的原理、热带雨林的固碳优势、雨林与全球气候的关联。热带雨林是地球的“肺叶”，也是最重要的“碳库”，保护热带雨林，就是保护我们共同的气候家园。作为中学生，我们可以通过节约用纸、践行低碳生活、宣传雨林保护知识等方式，为减缓全球变暖贡献自己的力量。
作业 1：基础巩固（必做）
1. 请用文字或图示，简述森林固碳的基本原理。
参考答案：森林固碳主要通过光合作用实现。绿色植物（包括森林中的树木）通过叶绿体，利用光能，将大气中的二氧化碳和水转化为储存能量的有机物，并释放氧气。在此过程中，碳元素从大气中的二氧化碳转移到植物体内的有机物中，被固定下来，从而降低大气中的二氧化碳浓度，实现固碳。
2. 根据课堂绘制的饼状图，简述热带雨林在全球森林固碳中的贡献。
参考答案：热带雨林的碳储量占不同热量带世界遗产地森林总碳储量的近 70%，远超亚寒带、温带、亚热带森林，是全球森林碳储量的主要组成部分。这说明热带雨林是全球森林固碳的核心力量，对全球森林固碳的贡献最为突出，在减缓全球变暖中发挥着关键作用。
作业 2：实践探究（选做）
1. 绘制思维导图，完整呈现热带雨林面积、大气中二氧化碳浓度、全球气候三者之间的关系，并标注至少 2 种影响热带雨林面积的人类活动。
参考答案示例：
核心关系链：热带雨林面积变化 大气二氧化碳浓度变化 全球气候变化
影响因素：正向（建立自然保护区、人工造林）；负向（乱砍滥伐、过度开垦、毁林开荒）
逻辑标注：雨林面积扩大→固碳量增加→二氧化碳浓度降低→温室效应减弱→全球变暖减缓；雨林面积缩小→固碳量减少→二氧化碳浓度升高→温室效应增强→全球变暖加剧
2.以“守护地球碳库”为主题，制作一份手抄报或绘制一幅漫画，展示热带雨林的固碳价值与保护意义。
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第十单元《探寻热带雨林的固碳功能》跨学科主题学习教案
一、教材分析
本课选自人教版初中地理跨学科主题学习内容（教材第 107-108 页），以 “森林如同二氧化碳的银行” 为情境，串联地理、生物、化学等学科知识，聚焦热带雨林的固碳功能与全球气候调节意义。
教材以 “固碳原理 — 固碳能力 — 气候影响” 为逻辑主线，设置三大任务：通过绘制光合作用示意图理解固碳原理、用饼状图对比不同热量带森林碳储量、以思维导图 / 手抄报形式呈现雨林与气候的关系。内容选材贴合 “双碳” 热点，打破学科壁垒，引导学生从多学科视角认识雨林的生态价值，为后续学习全球气候治理、可持续发展等内容奠定基础。
二、学情分析
1. 知识基础
学生已在生物课学习过光合作用的基本过程，地理课了解了热带雨林的分布与生态特征，对二氧化碳与全球变暖的关系有初步认知，但尚未建立 “光合作用 — 碳固定 — 气候调节” 的跨学科逻辑关联，对不同热量带森林固碳能力的差异缺乏数据支撑的分析能力。
2. 能力水平
初中学生具备基础的图表绘制与信息提取能力，但跨学科整合思维、数据对比分析能力较弱，对 “固碳功能” 这类抽象生态概念的理解需要具象化活动支撑，同时在表达生态价值时，缺乏多形式、创意化的呈现能力。
3. 情感态度
学生对生态保护、全球变暖等话题有一定兴趣，但多停留在感性认知层面，尚未形成主动探究生态问题、践行低碳理念的内在动机，需要通过情境任务激发责任意识。
三、素养目标
1. 区域认知与综合思维：通过对比不同热量带森林的碳储量数据，理解热带雨林固碳能力的独特性，建立地理要素间的关联思维；整合生物、化学知识，完整阐述森林固碳的科学原理。
2. 地理实践力：完成光合作用示意图绘制、碳储量饼状图制作、思维导图构建等任务，提升数据处理、图表绘制与跨学科表达能力。
3. 人地协调观：认识热带雨林对减缓全球变暖的重要意义，理解人类活动与生态系统的相互影响，树立保护热带雨林、践行低碳生活的意识。
四、教学重点和难点
教学重点
1. 理解森林通过光合作用实现固碳的基本原理。
2. 对比分析不同热量带森林的碳储量数据，认识热带雨林强大的固碳功能。
教学难点
1. 跨学科整合光合作用原理、森林分布、碳循环与全球气候的关联逻辑。
2. 从固碳功能视角，系统阐述热带雨林对减缓全球变暖的作用机制。
五、教学准备
1. 多媒体课件：包含热带雨林景观视频、光合作用动态示意图、不同热量带森林碳储量数据表。
2. 学生材料：绘图纸、彩笔、圆规、直尺、任务单（含碳储量数据表格）。
3. 课前任务：复习生物课光合作用相关知识，收集 1 条关于热带雨林生态价值的新闻或资料。
六、教学方法
情境教学法、任务驱动法、跨学科探究法、小组合作学习法、图表分析法
七、教学过程（1 课时，45 分钟）
（一）情境导入：森林里的 “二氧化碳银行”（5 分钟）
1. 播放热带雨林延时摄影视频，展示雨林的繁茂景象，提问：“为什么说森林是‘二氧化碳的银行’？‘存款’和‘取款’分别代表什么过程？”
2. 学生自由发言后，教师总结：森林通过光合作用吸收二氧化碳、储存碳元素，就像银行存钱一样，而呼吸作用、燃烧等过程会释放二氧化碳，如同取钱。今天我们就一起走进这个 “绿色银行”，探寻热带雨林的固碳密码。
3. 板书课题：探寻热带雨林的固碳功能
（二）任务一：解锁固碳密码 —— 理解森林的固碳原理（10 分钟）
1. 知识回顾：提问学生光合作用的原料、产物、条件和场所，引导学生回忆生物课知识，梳理光合作用的文字表达式：二氧化碳 + 水 $$\xrightarrow[叶绿体]{光能}$$ 有机物（储存能量） + 氧气。
2. 活动探究：绘制光合作用示意图
要求：用简单的图示表示光合作用中物质和能量的变化，标注参与的物质（二氧化碳、水、氧气、有机物）和能量形式（光能→化学能）。
学生独立绘制，教师巡视指导，选取 2 份作品进行展示点评，重点强调 “碳元素从大气中的二氧化碳转移到植物体内的有机物中，实现了碳的固定” 这一核心逻辑。
3. 教师总结：森林固碳的本质，就是通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为储存在植物体内的有机物，从而降低大气中二氧化碳浓度，减缓温室效应。
（三）任务二：对比数据差异 —— 认识热带雨林的固碳功能（15 分钟）
1. 数据呈现：展示教材图 1 “不同热量带的世界遗产地森林碳储量示意图”，提取数据并整理成表格：
热量带 森林面积（万公顷） 森林碳储量（亿吨）
热带（热带雨林为主） 4000 88.0
亚热带 460 8.0
温带 900 15.4
亚寒带 1600 17.1
2. 小组活动：绘制不同热量带森林碳储量统计饼状图
步骤：①计算总碳储量：88.0+8.0+15.4+17.1=128.5 亿吨；②计算各热量带碳储量占比（热带：88.0/128.5≈68.5，亚寒带：17.1/128.5≈13.3，温带：15.4/128.5≈12.0，亚热带：8.0/128.5≈6.2）；③用圆规和直尺绘制饼状图，标注各部分的名称和占比。
小组合作完成，教师指导数据计算和绘图规范，选取优秀作品展示。
3. 成果分析：提问学生 “从饼状图中，你发现热带雨林的碳储量有什么特点？这说明什么？”
学生发言后，教师总结：热带雨林碳储量占比近 70%，远超其他热量带森林，是全球森林碳储量的 “主力军”，对全球森林固碳的贡献最为突出，这与热带雨林植被繁茂、生物量大、光合作用效率高密切相关。
（四）任务三：构建关联网络 —— 探究雨林与全球气候的关系（10 分钟）
1. 逻辑梳理：引导学生讨论 “热带雨林面积、大气中二氧化碳浓度、全球气候三者之间有什么关系？”，教师用箭头梳理逻辑链条：
热带雨林面积↑ → 光合作用固定的二氧化碳↑ → 大气中二氧化碳浓度↓ → 温室效应减弱 → 全球变暖减缓
热带雨林面积↓ → 光合作用固定的二氧化碳↓ → 大气中二氧化碳浓度↑ → 温室效应增强 → 全球变暖加剧
2. 小组任务：绘制思维导图，呈现三者之间的关系，标注关键影响因素（如人类砍伐、雨林保护、工业排放等）。
3. 创意延伸：布置课后作业，以漫画或手抄报形式，展示热带雨林对调节全球气候的重要意义，下节课进行分享交流。
（五）课堂小结与情感升华（5 分钟）
1. 师生共同梳理本节课核心知识：森林固碳的原理、热带雨林的固碳优势、雨林与全球气候的关联。
2. 教师总结：热带雨林是地球的 “肺叶”，也是最重要的 “碳库”，保护热带雨林，就是保护我们共同的气候家园。作为中学生，我们可以通过节约用纸、践行低碳生活、宣传雨林保护知识等方式，为减缓全球变暖贡献自己的力量。
八、板书设计
探寻热带雨林的固碳功能
一、固碳原理：光合作用
二氧化碳 + 水 有机物 + 氧气
（碳元素：大气→植物体内，实现碳固定）
二、固碳能力对比
热带（雨林为主）：碳储量占比≈68.5% → 核心碳库
亚寒带、温带、亚热带：占比低，贡献较小
三、雨林与全球气候的关系
雨林面积↑ → 二氧化碳↓ → 减缓全球变暖
雨林面积↓ → 二氧化碳↑ → 加剧全球变暖
（保护雨林，守护气候家园）
九、作业设计及答案
作业 1：基础巩固（必做）
1. 请用文字或图示，简述森林固碳的基本原理。
参考答案：森林固碳主要通过光合作用实现。绿色植物（包括森林中的树木）通过叶绿体，利用光能，将大气中的二氧化碳和水转化为储存能量的有机物，并释放氧气。在此过程中，碳元素从大气中的二氧化碳转移到植物体内的有机物中，被固定下来，从而降低大气中的二氧化碳浓度，实现固碳。
2. 根据课堂绘制的饼状图，简述热带雨林在全球森林固碳中的贡献。
参考答案：热带雨林的碳储量占不同热量带世界遗产地森林总碳储量的近 70%，远超亚寒带、温带、亚热带森林，是全球森林碳储量的主要组成部分。这说明热带雨林是全球森林固碳的核心力量，对全球森林固碳的贡献最为突出，在减缓全球变暖中发挥着关键作用。
作业 2：实践探究（选做）
1. 绘制思维导图，完整呈现热带雨林面积、大气中二氧化碳浓度、全球气候三者之间的关系，并标注至少 2 种影响热带雨林面积的人类活动。
参考答案示例：
核心关系链：热带雨林面积变化 大气二氧化碳浓度变化 全球气候变化
影响因素：正向（建立自然保护区、人工造林）；负向（乱砍滥伐、过度开垦、毁林开荒）
逻辑标注：雨林面积扩大→固碳量增加→二氧化碳浓度降低→温室效应减弱→全球变暖减缓；雨林面积缩小→固碳量减少→二氧化碳浓度升高→温室效应增强→全球变暖加剧
2. 以 “守护地球碳库” 为主题，制作一份手抄报或绘制一幅漫画，展示热带雨林的固碳价值与保护意义。（无固定答案，需体现雨林固碳功能、与气候的关联、保护倡议等核心要素，创意表达即可）
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