《从“煤海”到“蓝海”：中国能源绿色革命的地理透视》-高中地理选择性必修3教学设计

《从“煤海”到“蓝海”：中国能源绿色革命的地理透视》——高中地理选择性必修3教学设计

一、教学分析与设计理念（一）教学内容分析【基础】“自然资源与人类活动”是高中地理选择性必修3《资源、环境与国家安全》第一单元的开篇之章，承载着为本单元后续章节——石油与国家安全、耕地与粮食安全、海洋空间资源与国家安全等——奠定理论基础与方法框架的核心功能。【重要】本节内容紧扣2025年修订版《普通高中地理课程标准》的核心要求，以“结合实例，说明自然资源的数量、质量、空间分布与人类活动的关系”为课标指引，系统阐述自然资源的基本概念、主要类型及其与人类生产生活的复杂关联。【学科素养】2025版课标中，人地协调观新增“树立绿色发展、国家安全等观念”的内涵，四大核心素养被明确界定为“相互联系的有机整体”。-1本节内容以自然资源为认知载体，以人类活动为分析主线，以人地关系为价值归宿，在传授知识的同时培养学生的资源安全意识和可持续发展观念，充分落实立德树人根本任务。【跨学科链接】自然资源问题天然具有跨学科属性。本节教学将融入经济学中的“资源稀缺性”理论、政治学中的“资源安全”视角、工程学中的“资源开发利用技术”常识，并借鉴环境科学中的“环境影响评价”思维，构建多学科融合的知识网络。【核心素养】2025年修订版课标的课程理念强调“地理课程旨在使学生具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等地理学科核心素养，学会从地理视角认识自然与人文环境，尊重自然、顺应自然、保护自然，懂得人与自然和谐共生的道理，树立绿色低碳发展的观念”。本节教学将紧扣这一目标，实现知识传授与价值引领的统一。-1（二）学情分析【基础】授课对象为高中二年级学生，已完成必修地理课程的学习，具备自然地理环境要素（气候、地形、水文、土壤、植被等）及人文地理（人口、聚落、产业活动等）的基本认知，能够识别主要的地图类型并进行简单的图文转换。【易混点】学生在必修阶段通常以“要素分析”为思维惯性，对“资源—环境—人类活动”之间的系统耦合关系理解尚浅，容易陷入“就资源论资源”的碎片化认知模式。此外，学生对自然资源与国家安全之间的内在逻辑关联缺乏系统认识，需要在本节教学中重点引导。从认知发展水平来看，高二学生具备较强的抽象思维能力和逻辑推理能力，能够理解“数量”“质量”“空间分布”等维度与“人类活动”之间复杂的因果关系与反馈机制。同时，这一年龄阶段的学生对社会热点问题关注度较高，对“碳中和”“能源转型”“资源安全”等议题有初步的认知兴趣，这为以真实情境驱动教学提供了良好基础。但学生也可能在学习中产生若干困惑：可再生资源为何也会枯竭？为何矿产资源的战略意义远超其市场价值？资源丰富的地区为何往往也面临“资源诅咒”？这些问题将成为教学中需要着力破解的难点。（三）设计理念与教学策略本节教学设计以“大单元教学”理念为统领，将“自然资源与人类活动”置于第一单元“自然资源与国家安全”的宏观框架中加以设计与实施。整体设计遵循以下核心原则：第一，“教学评一致性”原则。以课标要求为起点逆向设计教学目标，将教学目标分解为可观测、可评价的具体学习任务，通过全过程评价确保“教—学—评”的闭环一致。第二，“真实情境问题解决”原则。以“中国能源绿色革命”为核心情境，通过五个递进的探究任务（任务一至任务五），引导学生在解决真实问题的过程中建构知识体系、发展核心素养。第三，“学科实践”原则。摒弃传统的“讲授—接受”模式，以“问题链”驱动课堂，引导学生在“发现问题—分析问题—解决问题”的完整过程中经历学科实践，实现“做中学、用中学、创中学”。第四，“信息技术与教学深度融合”原则。合理运用人工智能辅助工具和数字地理信息技术，构建“线上+线下”混合式学习空间，提升教学效率和学习体验。二、教学目标【核心素养】依据《普通高中地理课程标准（2017年版2025年修订）》提出的地理学科核心素养体系，结合本节教学内容特点，设定如下教学目标：（一）人地协调观：通过分析典型地区资源开发利用案例，辩证认识自然资源开发利用中的“效率”与“公平”、“发展”与“保护”之间的矛盾关系，树立节约资源、保护环境的绿色发展意识，形成“人与自然和谐共生”的价值观念。（二）综合思维：能够从数量、质量、空间分布等多维度综合说明自然资源对人类活动的影响，并能从时空演化视角分析人类利用自然资源类型的动态变化过程，理解自然资源问题的系统性和复杂性。（三）区域认知：能够读图指出我国及世界主要地区战略性自然资源的分布特征，并基于区域自然资源禀赋差异分析不同区域发展路径的差异。（四）地理实践力：能够通过查阅资料、数据分析和实地调研（或虚拟调研）等方式，调查家乡或某一区域的主要自然资源开发利用状况，提出针对性的合理利用与保护建议，形成可操作的研究方案。三、教学重点与难点（一）教学重点【重要】1.自然资源的概念界定及其基本类型的划分；2.自然资源的自然属性（有限性、整体性、地域性）与经济属性；3.自然资源数量、质量、空间分布与人类活动的多维关系；4.战略性矿产资源的内涵及其对国家安全的战略意义。（二）教学难点【难点】1.可再生资源与非可再生资源的相对性理解——学生容易将二者绝对化，忽略资源再生能力与人类利用方式、利用强度之间的耦合关系；2.“资源诅咒”现象的成因分析——学生需要理解资源禀赋与经济发展之间并非简单的正相关关系；3.自然资源数量、质量、空间分布三者的辩证关系及其对区域发展的综合作用机制；4.资源安全的多维度内涵（供给安全、价格安全、通道安全、生态安全等）。四、教学方法与手段（一）教学方法本课综合运用问题探究法、案例教学法、小组合作学习法和多媒体辅助教学法。以“中国能源绿色革命”为主线情境，以“认识自然资源—辨析自然资源—理解资源—人类关系—探究资源安全—践行绿色发展”为认知逻辑链，螺旋上升地推进教学进程。（二）教学准备【教师准备】1.制作多媒体课件（含2025—2026年最新统计数据、图片、视频片段）；2.准备《2025年国民经济和社会发展统计公报》中有关自然资源的核心数据摘录；3.收集“中国能源绿色革命”典型案例图文材料；4.设计小组合作学习任务单和分层评价量表。【学生准备】1.预习教材第1—6页，完成学案中预习题；2.任选一类自然资源，收集其在我国的分布资料；3.查阅“碳中和”“碳达峰”相关新闻，了解我国在应对气候变化领域的最新进展。五、教学过程（一）情境导入：从“煤都”到“氢都”——一个城市的绿色转型之路（5分钟）【教师活动】展示山西省大同市的城市形象变迁对比图：2000年代的大同——“黑色的煤海”“遮天蔽日的煤尘”；2020年代的大同——“氢都”“云冈石窟的蓝天白云”。教师提问：“大同市经历了从‘煤都’到‘氢都’的华丽转身。这座城市究竟失去了什么？又获得了什么？自然资源的开发利用与一个城市的命运之间，到底有着怎样的深层关联？”【学生活动】观看图片对比，结合已有知识自由发言，初步建立“自然资源—人类活动”之间的直观联系。【设计意图】以具体可感的城市转型案例切入，激发学生探究兴趣，自然引出本节核心议题——自然资源何以深刻影响人类活动？人类又何以能动地改变自然资源的开发利用模式？（二）新知建构一：认识自然资源——概念的发现与辨析（12分钟）1.【基础】自然资源的概念界定教师展示一组图片材料：铁矿石原矿、石油钻井平台、太阳能发电站、农田中的小麦、城市里的摩天大楼。【学生探究任务】以小组为单位讨论：上述材料中哪些属于自然资源？哪些不属于？请说明判断理由。【核心知识点】教师引导学生归纳自然资源的核心概念：自然资源是指在一定社会经济和技术条件下，能够为人类利用并产生价值的自然环境要素的总称。-5教师强调自然资源的双重属性——自然属性（直接来源于自然界）和经济属性（能够被人类利用并产生价值），二者缺一不可。【思考】举例说明：阳光是自然资源，因为人类已能利用太阳能发电（太阳灶、光伏电池）获取热量和电能；但雷电虽然来自自然界，目前尚难以被人类有效利用和储存，因此暂时还不属于自然资源范畴。2.【基础】自然资源的基本分类教师引导学生从两个维度对自然资源进行系统分类：【重要】维度一：按自然要素划分——土地资源、气候资源、水资源、生物资源、矿产资源、能源资源、海洋空间资源等。-15这一分类方式便于理解各类资源的自然属性差异及其地理分布规律。【重要】维度二：按是否可更新或再生划分——可再生资源与非可再生资源。-15可再生资源是指在特定时空条件下，只要利用合理、保护得当，就能够不断更新、循环利用的自然资源，主要包括土地资源、水资源、气候资源、生物资源等。需要特别强调：可再生并非“取之不尽”，其再生条件一旦改变或遭到破坏，再生能力就会减弱甚至终止。非可再生资源主要是指矿产资源，包括金属矿产、非金属矿产和能源矿产，它们是在一定区域、一定地质条件下，经历漫长的地质历史时期（通常以百万年甚至亿年为单位）形成的，在人类历史时期几乎不可能再生。【易错点】可再生资源的“可再生性”是有条件的。以地下水为例：深层地下水（承压水）的补给周期极其漫长（可达数千年），实际上应视作非可再生资源；而浅层地下水通过降水补给可快速恢复。又如森林资源——若采伐速度低于生长速度则可持续利用，若过度砍伐则森林退化为荒漠，资源彻底丧失。这一辨析有助于学生理解可再生与非可再生之间的“相对性”而非“绝对性”，培养学生辩证思维。3.【拓展延伸】认识战略性矿产资源【热点】教师介绍我国战略性矿产资源的最新情况。依据《全国矿产资源总体规划（2021—2025年）》，我国战略性矿产资源目录涵盖36种矿产，包括能源矿产6种（煤炭、石油、天然气、煤层气、页岩气、铀）、金属矿产25种（铁、锰、铬、钒、钛、铜、铝、镍、钴、钨、锡、钼、锑、金、铌、钽、铍、锂、锆、稀土、锗、镓、铟、铪、铼）和非金属矿产5种（晶质石墨、磷、钾盐、硼、萤石）。-39教师追问：“为什么这些矿产被定义为‘战略性’？它们对国家安全究竟意味着什么？”【学生思考后作答】教师小结：战略性矿产资源是国家经济安全、国防安全和战略性新兴产业发展的物质基础。以“锂”为例——锂电池是新能源汽车的核心部件，而中国锂资源对外依存度较高，这直接影响我国新能源汽车产业链的安全稳定。2026年新修订的《中华人民共和国矿产资源法》正式施行，“建立战略性矿产资源特殊保护制度”成为此次大修的核心亮点之一。-37（三）新知建构二：深入辨析——自然资源的核心属性（10分钟）教师展示三组探究材料，引导学生分组分析讨论。1.【重要】有限性（稀缺性）【材料】2025年我国能源消费总量61.7亿吨标准煤，其中煤炭消费占51.4%，石油消费占约18%，天然气消费约占8%，非化石能源（核能、水电、风电、太阳能等）消费占30.4%。-26中国能源消费总量巨大且持续增长，而煤炭、石油、天然气等化石能源的储量有限、形成周期漫长。【问题引领】化石能源的“有限性”对我国意味着什么？我国在能源结构转型方面采取了哪些措施？【学生探究】分析资料，发现中国清洁能源占比已从2021年的25.5%提升至2025年的30.4%，煤炭占比持续下降。-26教师引导学生理解：正是因为化石能源的有限性，迫使人类社会必须从“高碳”向“低碳”、从“化石能源”向“非化石能源”转型，这是应对资源枯竭和气候变化双重挑战的必然选择。2.【重要】整体性【材料】亚马孙雨林的森林砍伐导致水土流失加剧、生物多样性锐减、局部气候异常，甚至影响到全球碳循环平衡；我国长江流域“共抓大保护，不搞大开发”战略的实施，体现了对流域资源整体性的深刻认识。【问题引领】资源整体性对自然资源管理提出了怎样的要求？【学生探究】教师引导学生理解“山水林田湖草沙是一个生命共同体”的科学内涵。2018年自然资源部组建后，自然资源管理从过去的“九龙治水”转向整体性、系统性的统一管理，这正是顺应资源整体性规律的重大制度变革。-203.【基础】空间分布的不均匀性【材料】展示我国战略性矿产资源分布图：煤炭主要分布在山西、陕西、内蒙古“三西”地区；稀土主要分布在内蒙古白云鄂博、江西赣南、四川凉山等地；西藏和青海拥有丰富的水能资源和太阳能资源；东部沿海地区人口稠密、经济发达，但化石能源资源相对匮乏。【问题引领】自然资源空间分布的不均匀性对区域发展产生了怎样的影响？人类可以通过哪些方式“修正”这种不均匀？【学生活动】读图分析，小组讨论，代表发言。教师归纳：西气东输、西电东送、南水北调等重大跨区域资源调配工程，正是人类以工程技术手段应对资源空间分布不均匀性的典型实践。（四）探究深化：自然资源与人类活动的多维互动（20分钟）本环节以“中国能源绿色革命”为核心情境，设计五个递进的探究任务，引导学生在真实情境中建构知识、发展能力、涵养情怀。探究任务一：能源数据“会说话”——中国能源结构变迁透视（4分钟）【材料】展示以下核心数据：2025年我国全年一次能源生产总量51.3亿吨标准煤，全年能源消费总量61.7亿吨标准煤。-25煤炭消费量占能源消费总量比重为51.4%，比上年下降1.8个百分点；天然气、水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源消费量占能源消费总量比重为30.4%，上升1.8个百分点。-25-262025年我国非化石能源消费超过石油成为第二大能源类型。-全国发电总装机预计超38亿千瓦，全社会用电量首超10万亿千瓦时，全社会发电总装机创历史新高。-【学生任务】以小组为单位绘制中国能源消费结构变化图（2021—2025年），分析变化趋势及其原因。【教师引导】从数据中可以看到一个清晰的趋势——“一升一降”：清洁能源占比稳步攀升，煤炭消费比重持续下降。这背后是我国碳达峰碳中和战略的强力推动，是能源生产和消费革命的历史性跨越。-探究任务二：【高频考点】资源数量与人类活动的辩证关系（4分钟）【材料】案例一：山西“因煤而兴，因煤而困”。山西煤炭保有储量约2700亿吨，占全国1/4，长期为国家提供大量能源。但过度依赖煤炭经济也带来了产业结构单一、生态环境恶化（采煤沉陷区、大气污染、水资源破坏）等问题，形成典型的“资源诅咒”现象。案例二：青海省海西州，坐拥全国90%以上的锂资源储量。依托锂资源优势，青海正加快构建从锂资源开发到锂电池生产的全产业链，推动“资源富集区”向“产业高地”跨越。【问题引领】同样是资源富集地区，发达地区利用资源实现了经济增长，资源禀赋相似的其他地区却未能实现相应发展。这是为什么？【学生探究】小组讨论，分析后发现：资源数量的“多”并不必然等同于经济发展的“好”。资源开发效益取决于开发利用技术、产业结构、政策环境、基础设施和人力资本等多方面因素。青海之所以能把握锂电产业发展机遇，关键在于提前布局新能源产业集群、引进先进技术、完善产业链条。【思维方法】教师引导学生理解“条件—结果”分析框架：任何“资源数量影响人类活动”的命题，都必须结合具体时空条件加以审视。脱离条件的“必然论”是机械唯物论，需要进行辩证分析。探究任务三：【高频考点】资源质量对人类活动的制约（4分钟）【材料】我国铁矿石资源品位普遍较低（平均品位约34%），而澳大利亚、巴西铁矿石品位可达60%以上。低品位意味着更高的选矿成本、更多的尾矿排放、更强的环境污染压力。【问题引领】资源质量的差异如何影响人类的生产活动？【教师讲解】资源质量直接决定了开发利用的经济可行性、技术难度和环境影响。高品位资源开采成本低、经济效益好、环境压力小；低品位资源则需要更复杂的技术工艺、更高的资金投入，并伴生更大的环境代价。这也解释了为何我国虽然是世界第一大铁矿石消费国，却仍需大量进口高品位铁矿石。【易错点】学生容易将“资源质量”简单理解为“好坏”。教师需要引导学生理解：资源质量是一个多维度的概念，包括品位（单位资源中有效成分的含量）、赋存条件（埋藏深度、开采难度）、伴生组分（有益或有害元素的共存情况）等。这些因素共同决定了资源的开发利用价值和方式。探究任务四：【高频考点】资源空间分布与区域发展战略（4分钟）【材料】展示中国能源资源“逆向分布”格局图：我国约76%的煤炭资源分布在“三北”地区（华北、西北、东北），约80%的水能资源集中在西南地区，而约70%的能源消费集中在东部沿海地区。煤炭“北煤南运”、天然气“西气东输”、电力“西电东送”、水利“南水北调”四大跨区域资源调配工程的布局图。【问题引领】以“西电东送”工程为例，分析资源空间分布是如何影响人类活动的布局与调控的。【学生探究】分组讨论“西电东送”的三大通道（北通道：山西、内蒙古、陕西至京津唐；中通道：三峡至华东；南通道：云贵水电至广东）及其对区域协调发展的意义。教师引导学生从“资源配置效率”“区域协调平衡”“能源安全保障”三个维度综合分析。【区域认知】通过分析中国能源资源“逆向分布”这一显著特征，引导学生形成“区域差异—空间调配—系统优化”的分析范式，理解国家重大战略背后的地理逻辑。探究任务五：【学科素养】“碳中和”大考——中国资源利用方式的革命性变革（4分钟）【材料】教师介绍碳中和行动的最新进展：截至2025年6月底，中国非化石能源装机容量达22.2亿千瓦，占总装机容量比例达60.9%。已建成全球最大的清洁发电体系和输电网络，“沙戈荒”新能源基地建设持续推进，核电在运在建规模升至世界第一。新能源汽车产销量连续10年全球第一，“新三样”（新能源汽车、锂电池、光伏产品）蓬勃发展。-572025年9月24日，习近平总书记在联合国气候变化峰会上进一步宣布了中国2035年国家自主贡献目标，为全球气候治理注入更大动力和更多确定性。-55【问题引领】“碳中和”目标对我国自然资源开发利用意味着什么？“减碳”与“发展”之间是否存在根本冲突？【小组讨论】学生分组讨论，代表发言。教师引导总结：碳中和不是“不要发展”，而是“换一种方式发展”——从依赖化石能源的“高碳发展”转向依赖清洁能源的“绿色发展”。中国作为负责任大国构建了全球最系统完备的碳减排政策体系，正在碳达峰碳中和“1+N”政策体系框架下稳妥有序推进能源转型，加快构建能耗双控向碳排放双控全面转型新机制。-57【人地协调观】通过分析碳中和行动，引导学生深刻认识：人类活动轨迹与自然系统承载能力之间必须寻求动态平衡。碳中和是人类尊重自然、顺应自然、保护自然的自觉实践，是“人与自然和谐共生”理念的落地生根。（五）课堂小结与升华（5分钟）1.【重要】知识体系的系统重构教师引导学生以思维导图形式绘制本节知识体系：核心为“自然资源与人类活动”的主线，三大支点为“认识自然资源—理解互动关系—践行绿色发展”，各知识点逐层展开。通过与预习阶段的知识进行对比，反思“哪些认知发生了变化”，实现深度学习。2.价值引领与升华【核心素养】教师进行课堂总结升华：“自然资源是人类文明的物质基础，是国家生存发展的重要依托。今天我们看到，从依赖高碳化石能源迈向绿色低碳能源，一个民族的能源转型史，往往就是一部文明进步史。中国正走在从‘煤海’驶向‘蓝海’的伟大航程中，同学们作为新时代的青年，不仅要学好知识，更要做绿色发展的践行者、资源安全的守护者和生态文明的建设者。”（六）作业与延展（3分钟）【基础性作业】（必做）完成课后“学业质量检测”中的基础题，巩固本节核心概念。【拓展性作业】（选做一）查阅《全国矿产资源总体规划（2021—2025年）》等官方资料，撰写一份关于某种战略性矿产资源的调查报告（500—800字），分析该资源的全球分布、中国储量、开发利用现状及面临的挑战。【探究性作业】（选做二）以小组为单位，选择本地某一种或某一类自然资源（如水资源、矿产资源、土地资源等），通过实地考察（或资料查阅）、访谈、问卷调查等方式，调查其开发利用中存在的问题，提出合理的保护与可持续利用建议，并形成调研报告（700—1000字）。【跨学科链接】鼓励选做二的学生将地理学与经济学（资源价值评估）、环境科学（环境影响评价）、政治学（公共政策分析）等学科知识相结