守望绿水青山-探索自然环境的服务功能（高中地理选择性必修3 教学设计）

守望绿水青山——探索自然环境的服务功能（高中地理选择性必修3教学设计）

一、指导思想与理论依据【基础】本教学设计以《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》及2025—2026学年度日常修订版为根本依据，全面落实立德树人根本任务。课程标准对本节的明确要求为“结合实例，说明自然环境的服务功能”。在教学实施中，要引导学生通过真实案例分析，深入理解自然环境的服务功能的基本内涵与类型划分，并从人地协调观的高度认识可持续利用自然环境服务功能的重要意义。【重要】课程改革的最新理念要求课堂教学从“知识传授”向“素养培育”转型。本设计贯彻大单元教学理念，将本节内容置于“自然环境与人类社会”这一更大单元框架中，帮助学生建立“自然环境提供服务→人类获取服务→可持续利用”的逻辑认知链条。同时践行“教学评一致性”原则，确保教学目标、教学活动与教学评价三者高度匹配。在信息技术与教育教学融合方面，本设计充分调用地理信息系统可视化呈现、遥感影像判读等现代信息技术手段，提升课堂的直观性和探究性。此外，落实“做中学、用中学、创中学”的核心课改方向，通过项目式学习任务驱动学生在真实问题情境中综合运用地理知识。二、教学内容分析【基础】本节是人教版高中地理选择性必修3《资源、环境与国家安全》第一章“自然环境与人类社会”的第一节，在整册教材中具有奠基性作用。本册教材以自然环境的服务功能为逻辑主线，引导学生在认识自然环境如何支撑人类社会生存和发展的基础上，进一步理解资源安全、环境安全与国家安全的深层关系。本节内容分为两大板块：一是自然环境服务功能的类型，二是可持续利用自然环境的服务。前者是认知基础，后者是价值升华。学好本节内容，将为后续“自然资源及其利用”“环境问题及其危害”等章节的学习奠定坚实的理论和认知基础。【重要】本节内容涉及供给服务、调节服务、文化服务、支撑服务四大功能类型，知识点较为抽象且相互关联。教学中需要帮助学生准确把握四种服务功能的内涵差异与内在联系，辨析在实际案例中各类型服务功能的交叉体现。同时，本节内容具有鲜明的价值引领功能，要通过具体案例引导学生树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念。【高频考点】本节的四大服务功能类型的识别与辨析、可持续利用自然环境服务的原则与策略、人类活动与自然环境服务功能的互动关系，均为学业水平考试和高考的高频考查内容。【跨学科链接】本节内容与生物学学科存在密切关联——自然环境的支撑服务功能本质上是生态系统结构与功能的稳定维持，涉及生态学的核心概念。与伦理学学科也有交叉——人类如何权衡自然环境提供的不同服务、如何设定利用的边界，涉及环境伦理问题。教学中可引入生态学中关于“生态系统服务”的前沿研究成果，增强学生的跨学科理解能力。三、学情分析【基础】教学对象为高二年级学生。知识储备方面，学生经过高中阶段前两年的地理学习，已掌握自然资源、生态环境等基础概念，具备一定的区域认知能力和综合思维能力。能力状态方面，高二学生具有较强的图文阅读与分析能力，能够从地图和统计图表中提取有效信息，初步具备探究地理问题的逻辑推理能力。心理特点方面，高二学生对环境问题、生态文明等社会热点话题具有较高的关注度，愿意参与课堂讨论和案例分析。学习风格方面，部分学生偏好视觉化学习，对图像、视频等多媒体材料反应积极；另一部分学生偏好逻辑推导型学习，对概念的精准界定和因果链条有较高的敏感度。【重要】学生可能存在的学习障碍主要包括：对“支撑服务是其他三种服务的基础”这一层级关系理解不够透彻；在实际案例分析中难以准确区分四种服务功能，尤其是调节服务与支撑服务的边界；对人类利用自然环境服务时面临的多重冲突缺乏系统的权衡思维。针对上述潜在困难，本设计采用情境贯穿式教学加案例比较策略，通过选取多样化的真实案例，引导学生反复比对、辨析各类服务功能的内涵与外延。四、教学目标（核心素养导向）【核心素养】1.综合思维：结合图文资料，分析自然环境的四位一体服务功能体系，理解各服务功能之间的内在关联与层次关系，能够判断某一自然要素或生态系统提供的多重服务类型；能够运用综合思维分析自然环境服务功能退化对人类社会经济系统的影响链条。2.区域认知：从可持续发展的角度认识不同区域自然环境服务功能的类型、结构与区域差异，能够针对特定区域（如长江流域、黄河流域）的自然环境特征，识别并评价其主要的自然环境服务功能。3.地理实践力：绘制自然环境服务功能的思维导图，开展关于区域生态环境状况的实地调查或资料收集与分析活动，举例说明人类应如何科学合理地利用自然环境的服务功能。4.人地协调观：结合具体案例，分析可持续利用自然环境服务功能的重要性与必要性，使学生树立自然环境服务功能可持续利用的生态文明理念，认识“绿水青山就是金山银山”的科学内涵，形成尊重自然、顺应自然、保护自然的价值认同。五、教学重难点【基础】教学重点：一是自然环境服务功能的概念界定与四大主要类型（供给服务、调节服务、文化服务、支撑服务）的准确理解；二是人类可持续利用自然环境服务的原则与策略。【难点】教学难点：一是准确辨析四种服务功能的边界关系，深刻理解支撑服务是其他服务功能的基础与前提；二是在具体案例中综合分析人类利用自然环境服务时面临的多重利益冲突，并尝试做出科学合理的权衡决策。六、教学策略与资源教学方法与策略：【重要】1.情境教学法——以长江经济带和黄河流域生态保护修复的真实案例为主线情境贯穿全课，让学生在真实、鲜活的案例中建构地理认知；2.问题式教学法——通过层层递进的核心问题链驱动思维发展，引导学生自主探究；3.合作探究法——组织小组合作探究活动，在讨论与辨析中深化理解；4.比较分析法——通过多案例比较，帮助学生精准把握四种服务功能的异同与关联。教学资源准备：【拓展延伸】教师准备：多媒体课件（含高分辨率遥感影像、植被覆盖动态变化图、生态保护修复工程实景图片等）、案例素材包（长江经济带生态保护修复资料、黄河流域治理成效材料）、互动白板、实物投影仪等。学生准备：结合导学案完成课前预习，收集家乡或所在区域自然环境服务功能的典型案例材料，准备好课堂展示汇报之用。AI赋能教学手段：可利用生成式人工智能工具辅助学生生成典型案例的分析文稿，利用地理信息系统的在线平台动态展示全国植被覆盖NDVI指数的时空变化趋势，将人工智能技术与地理学科教学深度融合。七、教学过程设计（一）课堂导入——情境激趣【重要】教师活动：播放视频短片《一棵树的价值》。展示国家林业和草原局关于森林生态系统服务功能价值评估的基础数据，提出核心驱动问题：“为什么一棵树的经济价值远低于其生态环境服务价值？”“除了生产氧气、涵养水源等功能外，森林还为我们提供了哪些其他服务？”“这些看起来‘免费’的自然服务，它们真的没有成本吗？”学生活动：观看视频，提取关键信息，就教师提出的问题进行小组内部讨论，推选代表分享本组讨论成果。部分学生可能会结合自己的户外体验分享在大自然中获得愉悦感的亲身经历。设计意图：通过生动有趣的视频创设认知冲突，激发学生的学习兴趣和探究欲望，自然引出本节课的核心概念——自然环境的服务功能。同时，引导学生初步感知自然环境提供给人类的并非仅仅是物质形态的自然资源，还包括诸多非物质形态但同样重要的服务。（二）探究活动一：自然环境服务功能的类型1.概念界定教师活动：引导学生从导入环节的讨论中提炼“自然环境的服务功能”的核心含义，给出规范的地理学科定义——自然环境是人类生存和发展的基础，人类从自然环境中获得的各种益处，就是自然环境的服务功能。强调定义中的三个核心要素：主体是人类、内容是益处、来源是自然环境。学生活动：【易混点】认真听讲并记录核心概念，尝试用自己的语言复述定义。同桌之间互相检验对概念理解的准确度。2.四种服务功能的分层讲解（1）供给服务教师活动：【基础】展示一系列典型场景图片：耕地中的粮食收获、林地上的木材采伐、矿山的矿产资源开采、河流中的淡水取用、牧场上的畜牧养殖等。引导学生观察并回答：这些图片的共同特点是什么？学生活动：观察并归纳——这些图片中都体现了人类从自然环境中获取了具有物质形态的资源产品。教师总结：供给服务是为人类提供自然资源，满足人类生存和发展的空间与物质需求。常见的供给服务涉及水资源、生物资源、矿产资源、土地资源等多种类型。随着经济技术水平的发展，人类从自然环境中获取自然资源的种类和数量呈现出不断扩展和增长的趋势。举例说明——从仅利用地表水到开发深层地下水，从采集野生植物到发展大规模人工林产业。（2）调节服务教师活动：【难点】展示一系列动态示意图和景观图：湿地涵养水源与调蓄洪水、森林净化空气污染物、海洋吸收二氧化碳、植被覆盖减缓土壤侵蚀、生态系统消减有害病虫害以及全球森林碳汇变化趋势图。提出问题：这些功能对人类生存环境的贡献体现在哪些方面？学生活动：通过小组讨论识别这些功能的共同属性——它们并非提供给人类物质的产出，而是为人类营造一个更加适宜的生存环境，使其免受各种自然灾害和环境问题的严重威胁。教师总结与升华：调节服务是为人类提供相对适宜的生存环境。人类社会发展引发的许多环境问题，需要通过自然环境的调节服务功能来加以消解与缓解。如果排放的废弃物和污染物超过自然环境的自净调节极限，有毒有害物质就无法得到完全净化，将对人体健康和生态系统功能造成严重危害。（3）文化服务教师活动：播放《美丽中国》精选片段或展示国家公园、自然保护区、世界自然遗产地的优质风光图片集，突出展示自然景观给予人类精神层面的深刻影响。提出问题：“你最近一次亲近自然的体验是怎样的？”“大自然给你带来了什么样的精神满足感？”学生活动：分享个人体验，讨论大自然在美学灵感激发、科学研究价值、文化旅游体验等方面的重要作用。积极举手发言，交流自己的户外游览体验或阅读自然相关文学作品的感受。教师总结：【高频考点】文化服务是人类从自然环境中获得的精神享受、审美体验等非物质收益，能够有效陶冶人们的情操，丰富人类的精神世界。文化服务的形式包括自然风光的美学享受、户外游憩的康体作用、生态教育的研究价值、地方文化习俗的精神寄托等。（4）支撑服务教师活动：【基础】展示生态系统的物质循环与能量流动示意图，涵盖光合作用、养分循环、土壤形成、初级生产力形成等核心生态过程。重点讲解：当前全球各地在推行“绿色GDP”核算时，为何要进行生态系统服务价值评估？支撑服务与其他三种服务功能之间存在什么内在逻辑关系？学生活动：对照教材插图及相关学术论文，理解支撑服务的科学内涵是在维持自然环境自身的相对稳定状态方面发挥关键功能。讨论为什么支撑服务被称为供给服务、调节服务和文化服务的“基础与前提”。教师总结与点明关键：支撑服务是维持自然环境自身相对稳定状态的最基础性功能，具体包括土壤形成与维持、养分循环、水循环调节、初级生产力形成、生物多样性维持等一系列核心生态过程。如果自然环境支撑服务功能受到显著损害，就有可能完全打破自然环境的稳定状态，甚至使自然环境向显著不利于人类生存和发展的方向发生转变，自然环境的供给和调节服务功能也必然会遭受严重冲击。3.四大服务功能的整合辨析教师活动：【易混点】【难点】展示塞罕坝林海、成都环城生态公园等多功能生态空间的综合图片和视频资料，引导学生将四种服务功能置于一个完整的系统内部加以全面审视。提出综合性探究问题：“你认为一个健康稳定的森林生态系统同时为人类提供了上述四种服务中的哪些？四种服务之间存在什么样的内在关联？”学生活动：分组讨论，制作综合思维导图，将四种服务功能通过连线方式表达各自间存在的层级和依赖关系。展示并阐述本组的分析成果。教师评价与深度点拨：自然环境的四种服务功能是同时存在、相互依存、有机统一的。支撑服务功能是基础和前提，供给服务、调节服务和文化服务功能的健康发挥必须依赖于支撑服务功能的完好维持。实质意义上的保护生态环境，其核心就是要全力维护自然环境的支撑服务功能。（三）探究活动二：可持续利用自然环境的服务1.为什么要可持续利用——由案例引发深入思考【基础】教师活动：展示一组真实的数据和对比图片——长江经济带自2018年以来建立的“大兵团”协同攻关机制，联合全国440家优势科研单位和7400余名科研人员，完成从源头到河口的流域“大体检”，集成关键技术与装备200余项；绘制长江全流域水生态“全景画像”，分要素细致刻画涵盖26项指标、88张图集的精确数据。在黄河流域，完成全流域生态环境底数“一张图”；研发“增容—减污—降碳”的先进治理技术系统，集成关键技术122项，为高寒干旱地区的退化生态系统修复、农村生活污水与矿井水处理与回用、固废资源化利用等核心技术难题提供了高效技术“工具包”和完整“案例库”。随后展示对比数据：长江经济带优良等级生态系统质量面积占比年均提升0.8%，黄河流域植被“绿线”向西北扩展约300公里，黄河“几字弯”沙化程度降低12.9%。提出问题：“为什么要投入如此巨大的人力物力开展生态保护修复工作？”“自然环境的服务功能会无限度地满足人类需求吗？”学生活动：认真阅读案例材料，提取关键数据信息，思考人类活动与自然环境服务功能之间存在的互动与反馈关系。教师深入总结：人类利用自然环境的各种服务，必须严格控制在自然环境所能承受和允许的科学范围之内，绝对不能超越自然环境服务功能的生态极限。如果人类利用自然资源的数量和速度超载性地越过自然环境的供给能力底线，将会导致自然资源的供给系统难以为继甚至最终崩溃；如果人类社会经济系统所排放的废物总量长期大于自然环境自净的调节能力，有毒有害物质就必然逐步累积并造成不可逆转的严重后果；如果自然环境的支撑服务功能因人类过度干扰而遭受根本性损害，整个支撑系统的稳定性就会彻底瓦解。黄河流域开展的“增容—减污—降碳”三位一体治理策略，正是从增加环境容量、削减污染负荷、促进低碳发展等多维度综合施策，在推动生态系统服务功能全面恢复和可持续利用方面发挥了不可或缺的科技支撑作用。2.如何可持续利用——在权衡取舍中寻求最优解教师活动：【高频考点】以修建立交大坝等大型水利工程为例，引导分析人类在开发同一自然资源时面临的多元服务功能之间的目标冲突与权衡困境。组织小组角色扮演活动——将全班学生分为生态保护派、经济发展派、文化传承派、当前居民利益派等多个利益相关方群体，组织围绕某一具体区域开发建设案例进行权衡取舍的深入辩论。播放关于生态环境法典于2026年3月12日由第十四届全国人民代表大会第四次会议通过的新闻报道片段，显示该法典涵盖污染防治、生态保护、绿色低碳发展三大核心领域，体现国家最高立法层面对用法治方式保护生态环境和合理利用自然环境的坚定意志。学生活动：各小组根据教师安排扮演不同利益相关方角色，结合角色立场收集有力的论证依据，在班级范围内进行交替发言与观点交锋。认真评估和权衡各种利用方案对自然环境各项服务功能所产生的积极效益和负面影响，共同寻找能够兼顾多重目标且可持续的最优利用方案。教师总结升华：【核心素养】人类不能仅依赖单一维度的考虑来采用利用自然环境的方案，而必须在不同环境和利益相关方的诉求之间进行细致的平衡。最佳的可持续利用方案必须是在充分保障自然环境服务功能可持续供给和不损害生态系统完整性的硬约束前提下，通过多目标优化和综合权衡，选择能够使社会生态复合系统总福祉最大化的科学决策。3.从理论到实践——中国生态文明建设的生动实践【拓展延伸】教师活动：以综合性视角系统梳理相关数据——长江经济带已累计大范围排查了14万公里河湖岸线，查出入河排污口18万余个，整治完成率已经达到约90%的高水平；我国生态环境部已经组织专业技术团队深入沿江沿黄19个省份、98个城市环境治理一线，开展精准化的“一市一策”驻点跟踪实地研究和技术全面帮扶，为地方性治理实践提供2100余项各类定制化的技术解决方案，成功推动140余个生态环境治理重点工程的实际落地。自2018年以来，累计使长江、黄河驻点城市的优良水质断面比例实现分别大幅提升23.4%和8.1%的显著成效。《中华人民共和国生态环境法典》第三编明确规定生态系统保护与修复的法律义务和具体标准，为我国自然环境的可持续管理提供了根本遵循。国家每年投入巨额资金支持“山水林田湖草沙”一体化保护和系统修复工程及历史遗留废弃矿山生态修复重点示范工程。联合国生态系统恢复十年全球旗舰项目也将中国在黄河中游和长江上游实施的大规模生态恢复工程列为全球生态修复的可推广、可复制的示范性样板。学生活动：分组收集进一步的国家生态保护成效数据，整理成简要的汇报材料，感受我国生态文明建设的显著成就。教师突出主旨：【核心素养】中国在可持续利用自然环境服务功能的实践中所取得的显著成效，充分验证和体现了“绿水青山就是金山银山”这一科学论断的思想伟力和实践力量。人类与自然环境之间的正确关系应当是：自然环境是人类生存和发展不可或缺的物质基础，人类必须依靠持续改善和保护自然环境的生态健康来维护自身的生存权和发展权，与此同时人类的生产生活活动又在时时刻刻地塑造着自然环境的变化轨迹，二者之间是相互影响、相互制约的动态平衡关系。在推动可持续发展和应对全球性环境挑战的宏大进程中，中国力量和中国方案正在为联合国生态系统恢复十年全球目标和实现《昆明—蒙特利尔全球生物多样性框架》设定目标的达成贡献不可或缺的中国智慧和现实行动。（四）巩固练习【高频考点】【重要】教师根据本节课核心教学内容精心设计如下分层题目：【基础】第一层（选择题式）：1.自然环境的支撑服务功能主要包括的生态过程是（）A.提供淡水资源供给B.维持土壤形成与养分循环C.提供自然风光旅游资源D.调节大气化学成分。2.如果人类排放有害废弃物总量长期超过自然环境的净化极限值，受影响最直接的服务功能是（）A.供给服务B.调节服务C.文化服务D.支撑服务。第一层（简答式）：请结合家乡所在地的真实自然环境状况，列举三个实际例子分别说明自然环境的供给服务、调节服务和文化服务功能向当地居民提供的不同类别效益。【重要】第二层（综合分析式）：以长江经济带“厂网河湖岸”一体化全链条治理、黄河流域“增容—减污—降碳”综合治理等实际生态保护修复工程为真实素材，让学生绘制详细的关系示意图或完整逻辑链条图，用来完整表达以下概念之间的内在逻辑联系：环境污染→调节服务功能减退→支撑服务功能遭到破坏→供给服务功能日益萎缩→经济发展与社会福利不可持续。第三层（开放探究式）：假如你是联合国生态系统恢复十年计划的科学咨询专家团成员，需要在本国已有的现实成就基础上，继续提出三个与自然环境服务功能可持续管理密切相关的未来政策行动建议，你应该分别从立法保障、科技支撑和公众参与这三个维度提出怎样的具体可行建议？请结合你所学的生态系统服务功能理论和我国生态环境法典中的主要规定内容提出自己的观点。学生活动：学生根据自身当前的学习水平选择适宜的难度级别，通过独立作答或小组合作讨论等多种方式完成检测任务，借此客观检验本节内容的学习理解程度和知识掌握效果。设计意图：通过设计达到有效性梯度的分层巩固练习体系，使各层次学生都能在实践中检验学习成果、及时发现存在的知识盲区和理解偏差。教师依据学生的具体答题情况获取精确的教学效果反馈，并据此灵活调整后续的复习和纠偏策略。（五）课堂小结教师运用思维导图工具引导学生系统回顾本节课的核心知识结构，全景式总结自然环境服务功能的概念内涵、四大分类体系特征，以及为什么必须可持续利用、如何实现可持续利用的基本原则与核心策略。重点突出四个重点方面：一是支撑服务是其他三种服务功能赖以存在的最基