高中地理·选必3·《自然资源及其利用》教学设计：培育资源安全意识与可持续利用观

高中地理·选必3·《自然资源及其利用》教学设计：培育资源安全意识与可持续利用观

一、指导思想与理论依据本教学设计以《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》及其后续修订要求为基本遵循，坚持立德树人根本任务，以培育地理学科核心素养为主线，落实“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”这一课标要求。设计突出“做中学、用中学、创中学”的课程改革精神，注重真实情境创设与问题链驱动，引导学生在分析自然资源开发利用案例中理解人地关系，树立资源安全意识和可持续发展观。教学内容有机融入国家安全教育要求，帮助学生理解自然资源在保障国家生存与发展中的战略地位，落实国家安全意识的培养。二、教学内容分析本节内容是选择性必修3“资源、环境与国家安全”第一章“自然环境与人类社会”的第二节，在全书第一章中处于承上启下的关键位置。第一节“自然环境的服务功能”让学生对自然环境的整体价值有了宏观认识，本节则聚焦自然资源这一核心要素，深入剖析其基本属性、基本特征及其与人类活动的辩证关系，为后续各章深入探讨具体资源的开发利用、国家资源安全保障等战略性问题奠定坚实的理论基础和能力准备。本节内容逻辑层次清晰，依次从“自然资源及其属性”到“自然资源数量特征”，再到“自然资源质量特征”，最后到“自然资源空间分布特征”，遵循了从概念建构到特征分析再到应用判断的认知规律，便于学生逐步建构知识体系。本节内容涉及自然资源的概念界定、分类标准、可再生性的相对性理解、固体矿产资源质量等级的划分标准、资源空间分布不均与区际资源配置等多个核心概念和原理，对培养学生综合思维和区域认知素养具有重要意义。三、学情分析已有基础。高二年级学生在初中地理和高一必修地理课程中已初步接触过自然资源的概念和基本分类，了解我国主要自然资源的分布概况，具备了一定的区域认知能力和从图表中提取信息的基本技能。部分学生对一些能源资源问题有一定的新闻视野和生活感知。学习障碍。一是学生对自然资源概念的理解容易停留在表层，对“经济技术条件”这一动态核心要素的内涵认识不够深入；二是自然资源的相对属性和质量特征具有较强抽象性，学生习惯于从绝对数量角度考虑问题，较难从质量和交换价值维度进行综合分析；三是难以在具体情境中综合运用数量、质量、空间三个维度的知识分析复杂的实际问题；四是部分学生混淆自然资源作为生产要素的利用机制与一般商品市场流通机制，缺乏对自然资源资产属性、权属问题和资源安全等深层次问题的认识。突破策略。一是设计贯穿全课的综合性案例情境，以“矿产资源”为主线载体，通过对比不同矿区品位差异、成本差异、分布差异等具体可操作的数据分析和比较活动，降低抽象概念的理解难度；二是创设认知冲突性问题，引导学生主动探究并突破思维窠臼；三是设计分层递进的探究活动，培养学生的综合分析能力；四是引入时事政策热点案例，增强时代性、真实性和权威性。四、教学目标【人地协调观】通过案例探究，分析自然资源开发利用过程中人地关系的演变，认识自然资源的有限性与人类需求的无限性之间的矛盾，理解合理利用与保护自然资源的重要性，树立资源忧患意识、国家安全意识与可持续发展观。【学科素养·核心素养】【区域认知】学会运用区域比较的方法，分析不同区域自然资源数量特征、质量特征和分布特征的差异性，理解自然资源区域差异对区域发展和社会分工的深刻影响，并能从国家安全的角度进行整体性思考与价值判断。【学科素养·核心素养】【综合思维】能多角度、多维度地分析自然资源的自然属性和社会属性，从地理环境整体性视角理解自然资源可再生性的相对性，综合运用自然资源的数量、质量与空间分布知识，分析具体资源开发案例及其带来的社会、经济和环境影响，形成辩证、系统的分析框架。【学科素养·核心素养】【地理实践力】通过地图判读、数据图表分析、矿产资料整理等实践活动，提升学生从多模态地理信息（文字、数字、图形、影像等）中提取有效信息的能力以及语言和数据的表达交流能力。【学科素养·核心素养】五、教学重难点【重点】1.自然资源的属性体系及其形成的内在逻辑。2.自然资源的数量有限性表现与技术突破的调节作用。3.自然资源质量差异对开发利用效益的影响机制。4.自然资源空间分布不均衡对区域发展的影响及区际协调的客观要求。【难点】1.理解自然资源稀缺性的相对性及其与人类活动、科技发展的辩证关系。2.运用数量—质量—空间三维框架综合分析具体自然资源的开发利用策略与实际影响。3.从国家资源安全战略高度理解战略性矿产资源的战略地位。六、教学方法与手段以案例教学法和问题探究式教学法为主轴，辅以讲授法、地图判读法、小组合作探究法和比较分析法。将信息技术与学科教学深度融合，引入权威的矿产资源统计数据、储量分布图和政策文件解读等数字化学习资源。在教学过程中，贯穿“跨学科视角”，适当融入经济学资源稀缺性理论、工程学资源品位分析与选矿原理、国家安全学战略性资源保障等跨学科知识，拓宽学生看待资源问题的宏观视野。【跨学科链接】七、教学准备教师准备：制作多媒体课件，包含世界及我国主要矿产资源分布地图、地球物理勘探剖面动画视频、矿产资源开发利用相关资料；制作供小组探究使用的分类学具卡片、数据图表等；收集整理自然资源确权登记、绿色矿山建设、可持续发展等相关权威政策文件和新闻报道素材，确保素材来源正规、数据权威。学生准备：课前预习教材相关内容；以学习小组为单位收集一种重要战略矿产资源（如石油、铜、稀土、锂等）的基本信息（储量、品位、主要产地、用途及储量近年来变化趋势）并形成简要卡片。八、教学过程设计（一）情境导入·直奔核心大屏幕投射出一幅手机内部零部件拆解图和一张稀土开采作业图。教师展示2024年至2026年之间的关键数据：一部智能手机的组装制造需要使用近21类不同的金属矿产，具体涉及锡、钽、钨、金、铜、稀土元素等多种原材料。教师引导性提问学生：“请同学们大致思考并猜测一下，制造这样一部手掌大的手机，为什么会动用到我们国家乃至全球多达几十种矿产资源？”学生对这种隐含在生活常见物品中的资源依赖性充满好奇。设计意图。利用学生耳熟能详的智能手机作为真实新颖的生活场景，有效激发学生的学习动力和内生好奇心。通过这种鲜明的对比迅速建立学生与自然资源宝贵性之间的情感与认知联系，直接切入“自然资源与人类活动关系”的核心教学主题。（二）任务一·探究自然资源及其根本属性教师呈现陕北地区古代与现代石油资源开发利用演变图片，设计清晰的“古今石油开发用途表”对照：北宋时期，人们只用它来点灯照明及制作墨块材料，利用规模非常小；而现代工业社会，陕北地区已经逐步发展成为中国最重要的石油产业能源基地之一，该地区的石油不仅局限于低端燃料，而是大规模深度裂解，被提炼分馏为高级汽油、化工材料等超过6000多种的高端主力工业产品。教师设计认知冲突提问，引导学生踊跃回答：“教师观察到，这些地下埋藏的石油资源既然早在地球形成之初就已经天然存在了，那么生活在我们北宋时代的人可不可以据此就名正言顺地宣称自己生活在充满‘自然资源’的黄金时代呢？”学生陷入思考后分组热烈展开小范围讨论，最终形成初步认知：在北宋时代人类极其落后、极不完整的社会开采和提炼条件以及纯自然采集需求的极低层次上，人们没有能力去深度、高效、彻底地征服它、利用它，所以那时候它仅仅是一种普通得不能再普通的地下物质和简单燃料，远远不配升级到当今社会赋予它真正涵盖全部社会与人力经济投入的综合性概念“自然资源”的高度。教师顺势精讲自然资源的精确学术定义：它是指人类，在特定时间点上现有的科学经济技术水平标准已经能够允许人们利用与真正完全被掌握，或者说得再直接明白一些，能够在现实环境下为社会所提供功能化服务并全方位融入经济生活体系的各类地球上可挖掘利用的实体自然物以及能量来源。通过幻灯片图表和类比方式进行清晰阐释，引导学生全方位系统梳理自然资源的“三重属性”。第一，自然属性：自然资源的全人类都无法再造的主观理化性质，它们的丰满或贫瘠的数量、质量与空间排列都是大自然历经数千万年甚至上亿年地质作用而事先安排好的，不受任何外力干扰，完全遵从纯客观的自然规律来展现。第二，必不可少的经济属性：如果一个客观大自然中天然存在的单纯物理性或化学性的物质，始终不能融入人类社会实际生产运行的全流程之中去创造出有益的经济行为并发挥正效用，无法直接为人类谋取幸福利益以及创造就业与社会福利价值，那它本质上不过是整个所在范围内的地理景观呈现而已，称不上严格学术意义上的“自然资源”。第三，社会属性：即人类到底准备将这块天然的宝藏“派什么用场”最终完全取决于当代人类主流文明的价值观风向标和当时当地的那一时刻的经济承受水准、社会保障标准和法律制度运作共识等诸多约束力。自然资源的三种属性彼此关联，但在功能实现机制上却存在着极为深刻的时间梯度和空间梯度，它们共同构成当日后重新评析地球上任何一个原始生态环境被纳入人类可操控经济秩序时的最根本的内在逻辑点。教师设置课堂深度学习竞争反馈环节，请各小组结合自己在课前搜集准备的资料卡片，准确识别不同的常规、新鲜或稀缺的各类现成的或隐含的战略物资，并分别将其归属到三个截然不同但互为因果的属性体系栏目里：例如，可以将“矿床的自然富集度”归入自然属性指标，将“资源的确权登记流转”归入社会属性指标，将“战略性矿产资源的定价权博弈”归入经济制度约束指标，从而攻克学生单纯记忆偏多、缺少抽象融合转化的基础性思维掣肘，实现深度层面上的递进扩散式学习。设计意图。此环节严格遵循课标提倡的做中学、探究学的大课程改革要求，学生通过观察对比大量真实可靠的现实数据，不仅具象化地剖析总结了抽象的“自然资源定义”深层次内涵，而且更让学生逐步形成了从世界各国的同行业差异化数据对比中推求自主客观严谨价值性反思的能力。该教学任务深化了学生从“自然资源即天然赋存物”这一浅表理解，顺利跨过纯粹自然观的鸿沟，向融合人文社会维度的广义自然资源的“人—地”交互影响型现代地理观迈出关键一步。【地理实践力】【综合思维】（三）任务二·解密自然资源的数量特征教师提供全球已探明、有经济可行的开采价值的各类矿产资源的主要储量和预测可用年表变化趋势图，引导学生具体深入地分析在一定时间和范围内，不同级别的淡水需求程度以及不同类别能源和稀缺矿产的需求变化。围绕自然资源“数量非无限”这一显性特征展开小组探讨：请大家告诉我，让繁荣和富庶延续的根本方法，并不是简单地封存资源不用，而是提高科技应用和深度加工的水准，以及同步放大我们地区经济与市场互补运行效应，对吗？学生在讨论中渐渐地形成认知：在一定时空内，一个特定或者是相对封闭的地球生境能够通过全球范围的供给或大陆周期的调整来供给全球工业体量和维持全人类的生命延续并且不发生降级消耗的生态物资是受某些刚性条件的天然上限约束的。而且不光是储量有限，即使经过了物理勘探获得了发现，但是由于受当时基础科学水平条件和一般物资生产技术的客观条件限制，人类能够从中挖潜出来并且进入贸易大盘的真实供给能量的物资数量更是极其有限稀缺和局促。教师展示可再生水能利用工程与煤矿能源开发的成本随时间变化的典型趋势数据图，提出第二梯度问题：既然在感知层上资源总量都是逐步消耗的，并且越用总体储备情况就可能总体减少或逐步降低，那么为什么以非再生的煤炭为主的能源消耗到今天却并没有完全枯竭或者从市场消失，反而在这几十年间产量反而处于良性循环甚至有所提升波动？学生思辨讨论后总结出结论：正是因为科学技术研发和投资应用水平的空前升级，人类勘探钻探深度的钻探尺度和有效找获地壳下层富矿和浅层硬矿层的工艺显著提高，再加上煤炭大规模的直接燃烧利用率以及高效的能源利用转化率带来的能源转换效益提高，能更多地投入国家战略性中央储备库。实际上动态的科学因素让人类对自然资源的驾驭力量大步进化了。教师紧密扣合前面曾经用过的稀土贸易、国际期货市场波动以及重大能源争夺的区域冲突案例来论证区域差异性的数据浮动统计，引导学生理解：物理上的自然限度始终是不灭的最终铁律，不过现代的技术完全可以在物理极限之下的运行环境中通过在夹缝中挤压存量供给的提高和能耗效率的进一步改善来有效放宽资源供应束缚，从而延缓或将峰值提前或推迟。所以我们要准确把握“绝对技术供给”与“相对现实受限”这看似矛盾但实质统一的抽象论述，从而破除“资源绝对灾难论”，合理扭转社会个体心理上那种因为稀少而导致无力干预终将窒息的极其悲观的宿命论。【思维方法】本环节还提出了另一个至关重要的备选研究衍生点：自然资源稀缺性的相对性。为什么在几乎同样的勘探技术水平下，有些物质被标出令人心惊甚至惊恐的超然高价，而另一些原本人们惯常理解为极度需要的地球硬通货最后反而在某些特定时间跨度大降价呢？教师让学生近距离比照智能生产线终端去推测某种典型矿产（比如，稀土）在2011年前后高峰价位和2023年左右的市场价格变化趋势。学生在排除了货币性质的干扰因素和明显突发的社会动荡交易限制等无关混淆前提下，能够推测出近年来采用离子吸附型工艺新分崩提取的先进富集低成本制造产能逐步大幅缓解甚至根本克服了早期以国别配额且限制巨大生产环境的极端供不应求的尖锐矛盾。因此，这从生动具象的实战层面进一步完美论证了资源有限受限但又可以通过研发彻底打破其刚性束缚的学理特征。【易错点】（四）任务三·解析自然资源的质量特征教学聚焦于鉴别和剖析自然资源质量差异问题。教师分别展示多个指标数据，这些数据在品位上存在巨大差异。教师立刻引出下一处带有认知超常规张力与挑战价值的概念性质疑：“既然大家都是可开采的铁矿，我们直接派人、带队、操作皮带传动车去现场拖矿石回来不就行了吗，对工业产出有什么巨大区别呢？”学生们对表格三个不同矿区的数据进行动态成本比较，可推知在高品位的海外矿冶成本相较于国内贫矿确实仅为后者的一个很小的数值。教师紧抓机会讲解品位这个最直接决定自然资源质量的通用指标。品位就是在自然条件下特定矿床和矿区原矿石里真正表达的有用成分可能被产业界回收、冶炼和产出的质量折算比例参数。品位高低直接与货币成本开销及能耗水耗成本成严格的反比：品位很大，则企业的单位矿石实际有效产出量就高，附带产生的尾渣或无用石头物质浪费的运能却很低，因此整个过程在单位生产的可计量的综合经济与环保正面效应上表现极佳；若品位极低，意味着必须采选三倍到四倍于同等产出效率的大量超荷的岩石原量才能最后获得提取出完全等量的最终有用物质，这就意味着运费、粉碎机磨损度、浮选工艺流程药剂耗散和尾矿超量占地对自然冲击全面叠加恶化。教师用事先汇总准备好并精编的简化学理能耗对比表展示，让学生通过数据自主计算，发现品位低百分之几都会造成能源耗费率指数级加重，同时也大比例增加额外碳排放。教师进行关键德育教学翻转：既然如此，我们是否可以在高品位矿藏没有彻底被耗尽、消亡之前随意胡来、不计生态环境全部消耗掉？因为高品位的洁净矿是需要数千万年才能真正重建和再造的，所以我们要牢记一条核心观念：降低企业资源耗散，推动资源合理总利用率，以更干净、节能省料和可持续的状态维持后代子孙资源消耗的良性代际均衡。教师引导学生自觉形成高品质绿色矿山的发展逻辑。【核心素养·人地协调观】（五）任务四·阐释自然资源的空间分布特征教师展示我国及世界重要矿产资源和清洁能源的战略性布局图和最新统计表。同时使用典型的藏量分布热点图来佐证空间格局的不均衡特性。全球的资源都处于非常不稳定且不成比例的排列之中。教师设计为教师引导与学生团队分工读图调查相互结合的双轨制教学方法：把全班每个座位区域进行合理分组，要求他们查阅世界几个大的洲际板块的各种战略性金属元素的具体数据，对照已经经过电子化标注的各矿物藏富集点位图再做深度的评估与比较。各个小组讨论完毕之后，分板块详尽汇报并深度总结里海区域能源危机及北美地区与南美及西非海岸线的对比。这样学生就可在图上直接观察到，虽然人类共同生存于一个大洲或地球，但是不同洲际或次大陆位置及区内国家的资源禀赋处于天壤之别的分配状况。教师布置紧承问题情境的深入任务：资源禀赋条件在各区域间分布不均的情况是否可以人为完全去除？那我国应采取哪些国家层面双边渠道和策略体系来最大限度强化国家长期资源安全？教师逐步开展引导，推至国家的“两种资源两个市场”互动和战略产能对接规划，设计本课核心的国家资源安全价值导向：无法改变各地的自然原始固有分布格局，但可以选择运用配套的国家间的资源外贸以及协助国际基础设施大联通等方式来共同实现资源互补与均衡，保障中国在全球长远复杂竞争态势下的持续、稳定资源保障和全面的经济外交自主灵活权，构建一个安全可靠的矿产物资贸易的宏观大局。为了进一步充实课上教学环节，教师可以穿插国土资源领域的确权改革、生态红线管控制度以及绿色矿山社会责任这些跟学生当下直接关联度比较小，但是属于国家大政方针和国家治理能力现代化重大的前沿性实践内容，进行宏观的概述与知识增补。近年我国在自然资源领域进入创新性确权大提速阶段，全国成千上万的重点区域和主要自然国家公园均已完成全面的自然资源统一确权登记，让绿水青山有了权属保障明白卡和法律认证书。土地、水流、森林、矿产等各类自然生态空间全部纳入系统化管理。实行各种制度性管理根本目的就是为了界定清楚归属，激发生态环境保护责任和自我内驱活力。2026年伊始，从新年度有关法律推进到配套完成机制的日益细化完善，中央部署推进自然资源有偿使用制度全面深入改革与扎实推进。【跨学科链接】进一步拓展学习新高度：从法律法规供给侧推行绿色矿业产业发展新标准。以绿色矿山建设为例，近年来国家大力提倡企业全面履行社会生态义务，努力促进全行业绿色发展、清洁生产、节能降耗三条标准线严格达标，并规定到2028年底全国约百分之九十的大型矿企和百分之八十的中型矿山必须通过绿色规范考评体系的动态评价检验。这种极强的国家治理效能机制通过制定行业硬指标与宏观改革软性的制度协同，压实了经营主体和责任人双重责任。在新的一轮找矿突破战略行动中全面引入绿色勘测前沿环保标准科技，为整个行业加快技术进步提供绿色强能、减污降碳的科技依据。也正是因为有国家在宏观层面积极的推动，如今我国的各大矿区整体面貌环境得到大幅规整进步，因地制宜促进自我绿色升级和生态平衡维持，为确保美丽中国建设保驾护航。【拓展延伸】设计意图。本课堂主要借助先进的数字化地理教学资源、真实勘探数据来源以及规范化权威政府白皮书内容，充分彰显我国制度优越性，同时在思辨和辨析的过程中让学生增加对国家资源命运共同体价值理念精神内核的高度认可，又自觉地从小立足国情培养建立资源预警和自我保护意识。总的来说，此安排不仅仅在学生全面巩固理解区域认知研究方法、培养跨尺度、多维度相结合研判某一区域资源优劣势和后发竞争能方面有所突破，而且对提升整个班级的学习觉悟是十分好的行动素材。九、教学评价设计本教学设计实施全过程性评价与终结性评价相融合的双轨策略，融入大量高标准化和具有成果引导性质的测评环节，重点强调政治安全、社会主义核心价值观引领，贯彻“教学评一致性”原则。表现性评价。课堂探究过程中学生参与小组数据分析、汇报展示以及案例讨论过程的主动性、合理性和价值深度纳入作为平实评估成绩的一部分，贯彻“课堂观察—记录—反馈”机制。形成性评价。每个教学任务完成后均设置有小型“即时检测”与跨版本变式思考巩固题，帮助学生查漏补缺，即时暴露碎片化思维