教案-全球气候变化-AI辅助设计.docxVIP

【课程名称】全球气候变化

【课程副标题】

【年级】高三-高二

【分类】地理

【场馆】科技馆

【课程目标】

-学生能够通过分析气候数据，运用统计工具识别和描述全球温度变化趋势及其成因，提升数据分析和空间思维能力。

-学生能够通过阅读科学文献和小组讨论，辨识气候变化的自然和人为因素，提高批判性思维和跨学科联系能力。

-学生能够通过模拟实验，观察二氧化碳浓度变化对温度的影响，培养探究性学习能力和环境意识。

-学生能够通过辩论或模拟联合国气候大会，从多角度分析气候政策的影响，提升全球视野和人地协调观。

【课程简介】

第一课：全球气候变化的科学基础

学习内容：引导学生了解全球气候变化的基本概念，如温室效应、碳循环、气候变暖等。结合数学与科学，学习通过数据分析全球温度变化趋势，使用简单的统计工具处理和可视化数据。通过小组讨论和阅读相关科学文献，探讨气候变化的自然成因和人为因素。引导学生进行模拟实验，观察二氧化碳浓度升高对温度的影响。

第二课：气候变化对人类和自然环境的影响

学习内容：从历史与社会学角度研究气候变化对古代文明的影响，探讨现代气候变化对全球生态系统、经济、社会和政治的影响。引导学生进行跨学科活动，结合美术和音乐创作作品表达对气候变化的关注。组织辩论或模拟联合国气候大会，鼓励学生从不同国家和利益相关者的角度思考和讨论气候政策。

【课程特色】

本课程通过跨学科主题学习，结合AI数智媒体，如视频、音频、图片等，生动展示全球气候变化的科学基础及其对人类和自然环境的影响。通过数据分析、模拟实验、小组讨论和创意表达，提升学生的地理知识、空间思维能力、环境意识及批判性思维能力。

【课程重难点】

1.学习重点

本节课的学习重点是全球气候变化的科学基础，包括温室效应、碳循环和气候变暖等核心概念。通过结合数学与科学，学生需要掌握如何通过数据分析全球温度变化趋势，并使用统计工具处理和可视化数据。这些知识和技能是理解全球气候变化成因和影响的基础，对于培养学生的空间思维能力和环境意识至关重要。

2.学习难点

本节课的学习难点是理解气候变化的自然成因和人为因素。学生需要探讨如火山活动、森林砍伐、化石燃料燃烧等复杂因素对气候的影响。这要求学生具备一定的跨学科知识基础，并通过逻辑推理和综合分析能力来理解不同因素如何共同作用于全球气候变化。同时，模拟实验中观察二氧化碳浓度升高对温度的影响也可能对部分学生构成挑战。

【课时1】全球气候变化的科学基础

【知识库】

这一节主要探讨碳排放与环境安全，首先从自然界的碳循环与温室效应开始。碳是自然界中一个重要的元素，是地球上生命存在的基本物质。科学研究显示，99.9%的碳储存在岩石圈和化石燃料中，只有很少一部分分布在大气、水和生物体中。碳元素在大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈之间不断转移和交换，形成自然界的碳循环。

自然界的碳循环过程是这样的：大气中的二氧化碳被植物吸收，通过光合作用形成有机碳固定在生物体内，一些生物在地壳运动中被掩埋，经过漫长的时间形成化石燃料。生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧以及人类活动等，都会使有机碳转化为二氧化碳，重新返回到大气中。在人类活动成为一个重要扰动因素之前，自然界的碳循环相对稳定，并维持着动态平衡。

气象观测数据表明，全球气温在过去百余年中波动上升，并呈现加速变暖的趋势。有人认为全球气候已经进入最近1000年以来最为温暖的时期。这一节中提到的数据来源于美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布的《2015年气候状况报告》，其中有关于1880年至2015年全球气温变化的图表，以及1960年至2015年大气中二氧化碳浓度变化的图表。通过结合这些图文资料，可以描述全球气温的变化特点，并推测20世纪60年代以来全球气温变化的可能原因。

碳的生物循环是指碳在动植物及环境之间的流动过程。大气中的二氧化碳被植物吸收后，通过光合作用转变成有机物质，然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用又从有机物质转换为二氧化碳进入大气。大气中的二氧化碳这样循环一个周期约需20年。一部分动植物残体被沉积物掩埋而转化为富含有机质的沉积物。这些沉积物经过漫长的地质年代，在高温和高压作用下转变成化石燃料，如煤、石油和天然气等。当化石燃料在风化过程中或作为燃料燃烧时，所含的碳氧化成为二氧化碳排入大气。

近地面大气中的二氧化碳和水汽等吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射将热量返还给地面。大气的这种保温作用被称为温室效应。大气中二氧化碳等温室气体所产生的温室效应维持着地球表面的温度，人类活动引起的温室气体含量变化会影响地球的温室效应，导致地球表面温度等发生相应变化。

碳排放对环境的影响在工业革命以来尤为显著。随着人口和经济规模的增长，消耗了大量的能源，这些能源主要是地球表层的煤、石油、天然气等化石燃料。它们通过燃烧释放热能，并