孟胜修 北京市东城区教育研修学院 “自然地理环境整体性和差异性”是自然地理学的基础理论之一，也是高中地理必修一对“宇宙中的地球”、“自然地理环境中的物质运动和能量交换”部分内容的总结，在日常地理教学应有意识、自觉地把它作为研究区域自然地理环境的指导思想，用整体性观点指导学生归纳不同区域环境特征。 一、对该主题课标的解读 《高中地理课程标准》对“自然地理环境整体性和差异性”提出三条要求： “举例说明某自然要素在地理环境形成和演变中的作用；” “举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性；” “运用地图分析地理环境的地域分异规律。” 要实现课标 “自然地理环境整体性和差异性”这三项标准，需要学生首先了解自然地理环境由哪些要素组成，其次了解组成自然地理环境要素之间关系如何；第三要了解某自然要素在地理环境形成和演变中的作用，也即变化过程中环境的整体性；第四运用地图要认识地理环境的地域分异规律有哪些，成因是什么。 （一）“自然地理环境整体性和差异性”的知识结构 1 、相关的知识 “自然地理环境整体性和差异性”的教学涉及一些基本概念，如自然地理环境、自然地理环境的组成要素、自然地理环境整体性、自然地理环境差异性等。我们需要首先了解这些基本概念的含义及其相互关系。 （ 1）自然地理环境 环境（ environment ）总是相对于某一中心事物而言的。围绕中心事物的外部空间、外部条件和外部状况，构成中心事物的环境。环境因中心事物的不同而不同，随中心事物的变化而变化，如地质环境、宇宙环境、海洋环境、生态环境、聚落环境、投资环境等等。 人类将环境习惯上分为自然环境和社会环境。自然环境亦称自然地理环境。自然 地理 |
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环境位于地球表层，处于岩石圈、水圈、大气圈、土壤圈和生物圈相互制约、相互渗透、相互转化的交融带上。它下起岩石圈的表层，上至大气圈下部的对流层顶，厚约
10～
20km，包括了全部的土壤圈，其范围大致与水圈和生物圈相当。从系统论的角度看，自然地理环境是由与人类生存与发展密切相关的，具有一定结构的多级自然系统，水、土、气、生物圈都是它的子系统。每个子系统在整个系统中有着各自特定的地位和作用。这里是来自地球内部的内能和来自太阳辐射的外能的交融地带，有着适合人类生存的物理条件、
化学条件和生物条件，因而构成了人类活动的基础。
《现代地理学词典》解释“自然地理环境”为“地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴〔围〕大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。”这个特殊的圈层即自然地理环境。
（ 2） 自然地理环境的组成要素
对于自然地理环境的组成要素在不同版本的高中地理必修 1中表述各不相同，首都师范大学杨国栋、张明庆教授在中国地理课程网上发表《论自然地理环境的要素组成》一文中将其归纳如表 1。
表 1 四种版本对自然地理环境组成要素表述的比较
将表 1大体可以分为两种情况。一种认为有六大要素，基本采取了“岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈”这种概念命名的方式，以湘教版为代表；另一种以其他各种版本为代表，认为有五大或六大要素，采取了以“土壤、生物、……”等普遍概念命名的方式。
湘教版认为“自然地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈等自然地理圈层组成的有机整体。”这个定义将自然地理环境范围泛化。按照《现代地理学词典》中对“自然地理环境”的解释为“地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴〔围〕大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。”它绝不是全部四大圈层或者六大圈层组成的。四者交叉所形成的地球表层系统与四者全部组合，其内涵相差很大。
作为自然地理要素的专业术语，应当尊重长期以来在地理学上形成的传统，因此适宜采用“地球表面的地形、气候、水文、生物、土壤等要素，通过密切的相互作用，共同组成了综合的地理环境”中的五大要素：地形、气候、水文、生物、土壤。
地形：地球表面高低悬殊，形态多样，按照高度和起伏形态，陆地地形可以分为平原、山地、高原、丘陵和盆地。
中国古代以 5日为候， 3候为气。一年二十四节气七十二候。各候各气都有其自然特征，合称为气候。
现代所说的气候是多年天气综合的表现，包括某地多年（ 30年）的大气平均状态和极端状态。表征某地气候特征的要素在基础教育阶段主要为气温和降水。
水文：研究地球表面各类水体性质、形态特征、变化与时空分布及地域规律。在基础教育阶段主要指河流的水文特征，包括河流补给来源、汛期、落差、含沙量、结冰期等。
生物：包括植物、动物和微生物。生物学科主要研究生物个体、全体结构、特征等，与生物学科研究对象不同，地理学科的研究对象是生物在空间和时间上分布，即生物群落及其组成成分在地球表面的分布格局、形成、演变及其与环境条件和生物演化的关系。在基础教育阶段主要为植物的分布格局及其形成条件。
土壤由矿物质、水、空气、有机质（腐殖质）等组成。其主要功能就是供应和协调植物生长所需的水、肥、气、热的能力。土壤是在气候、生物、地形、成土母质及时间五大因素综合作用下形成的，并随各因素的改变而改变。土壤与地理环境其它组成要素之间存在着物质、能量流动和交换，这些交换主要表现在生物、水分和地壳物质三大循环过程中。
（ 3）自然地理环境组成要素之间的联系——自然地理环境的整体性
自然地理环境中的五大要素：地形、气候、水文、生物、土壤之间相互联系、相互影响、相互制约，形成对立统一的整体。
恒定的、源源不断的太阳能输入是地球表层物理、化学和生物变化的主要动力与源泉。能量总是自热源流向地表，经转换后向冷源输出，以能量较低的长波辐射或地面辐射逸出地表，这个有序过程支撑着地球表层相对稳定的整体性结构和功能。大气环流、水循环、大洋环流、地壳物质循环及生物循环等物质交换是能量转化、信息传递的载体，是整体性的具体表现形式。
自然地理环境的整体性包括以下三方面的内容：一是内在联系性，能量转换和物质循环是自然地理环境最基本的运动形式，在其运动的过程中，自然地理环境的某一要素影响另外的要素，某一部分影响另外的部分，它们相互作用，相互联系，共同组成自然地理环境的整体，该属性是整体性最基本的内容；二是空间组合性，自然地理环境内部，各组成要素和组成部分按纬向地带性规律和非纬向地带性规律，以一定的方式进行排列组合，从而呈现其特定的空间结构，该属性是内在联系性在空间上的反映；三是动态演变性，自然地理环境外部的能量和物质输入具有可变性和阶段性，同时，所有组成要素和组成部分都有自身演化发展的特点，从而使自然地理环境的整体永远处在不断演化发展的过程中，该属性是内在联系性在时间上的反映 (图 1)。
自然地理环境按照研究空间尺度的不同如行星尺度、区域尺度、局域尺度等，可以将其划为全球性系统、大陆及大洋系统、区域系统和地方系统，尽管不同尺度系统在物质和能量交换规模、时间、周期存在差异性，年龄也不一样， 但其同样具备整体性的特征。低级区域单元从属于高级区域单元，同时其本身又包含若干低级区域单元。
将地球作为一个整体来研究，可以看到组成地球自然地理环境的各组成要素——地形、气候、水文、生物、土壤和组成部分密切配合，使地球成为太阳系中惟一的也是最适合人类生存与发展的星体 (内在联系性 )；七大洲和四大洋的海陆结构，大陆和海底的地貌结构，从赤道到极地的自然带结构等构成了地球表面空间组合性；地球约 46亿年的演化史，地形的沧桑多变，气候的冷暖交替和生物的推陈出新等代表了动态演变性。以上三者就综合构成了地球的整体性，即特殊性，使它不同于太阳系中的其他星球。
在各大洲或各大洋范围内，各大洲或各大洋自然地理环境的独特性就是该大洲或该大洋的整体性。
以亚洲为例。亚洲位于东半球东北部、亚欧大陆东部，是地球上最大陆块——亚欧大陆的主体，其地理位置和全球最大的陆块为亚洲自然地理环境整体性特征的形成提供了特定的地域空间和前提条件；地势高峻、起伏极端、结构特殊的地形，是亚洲非地带性因素的主要方面，是亚洲地理环境的格架；气候带俱全、气候类型复杂多样、大陆性强烈、季风性典型的气候，是亚洲地带性与非地带性因素相互影响、制约的结果。地形和气候在亚洲自然地理环境形成过程中共同起着主导作用；长河众多、内流区面积广、呈辐射状的水系，是气候和地形的综合反映，它既是气候的产物，又受地形的制约，同时陆地水也影响气候，还是改造地形的主要外营力；类型复杂、有明显分布规律的植被和土壤，是气候类型在有机界的反映，是直接反映地理环境特征的综合标志；以大陆型为主的动物界与气候、植被的空间分布有着密切的联系。
从上述地理环境各组成要素及各组分的内在联系和空间结构的分析中，可概括出亚洲自然地理环境的整体性特征为 :
1) 亚洲是全球最大的陆地自然综合体；
2) 地理环境各组成要素具有多样性、极端性和典型性；
3) 矿藏、水力、森林、动物等自然资源具有丰富性；
4) 自然地理环境结构的复杂性，以纬向地带性为基础，兼有非纬向地带性和垂直地带性的综合烙印。
再如我国西北地区，其独特地理位置、地形特征使得气候、生物、水文、土壤等共同发展变化，构成了西北独特的环境特征。
对于自然地理环境整体性三方面的内容内在联系性、空间组合性、动态演变性，作为学生学习的指导者——教师，则应该掌握这三方面内容，并将其应用到在必修 2和必修 3教学中。在基础教育阶段，学生重点掌握内在联系性即可。
（ 4）自然带与自然地理环境差异性
自然带：同一自然地带内，由于水热对比关系和水热季节组合的相似性，自然过程与自然现象有相似的特点，发生着同一生物土壤过程，形成可以代表水平分异特征的土壤和植被。（现代地理学辞典）
自然地理环境的整体性并不等于均一性，自然地理环境具有整体性的同时，在组成整体的各部分之间，还呈现有区域內部的差异，这就是自然地理环境的差异性。从全球来看，不同尺度的自然地理区域都有自己的独特性，区际的相似性是相对的，而区际的差异性是绝对的。自然地理环境的整体性和差异性之间存在着“共性”与“个性”、“普遍性”与“特殊性”的对立统一的关系。某一区域的整体性是其更高一级地域分异的差异性，一个洲的独特性一方面体现着该洲的整体性，同时它又是更高一级地域分异—世界陆地的差异性、特殊性，组成某一大陆的各自然地理区的综合特征是该大陆差异性在不同部分的具体体现，但从各个区域本身来看，又是它们各自相对一致性的表现。
各大洲和各大洋具有各自的自然地理环境的独特性，对于全球而言，各大洲和各大洋的独特性体现了全球自然地理环境的差异性 (非地带性差异 )。这是全球自然地理环境的差异性。
如非洲为全球第二大陆，位于亚欧大陆西南面，基本是以赤道为中轴的简单的大陆轮廓；地形以高原为主，自然景观以热带、亚热带为主，荒漠景观面积广大；自然景观呈带状分布，并大致对称于赤道；热带为主的各自然要素类型众多，动植物特有种丰富。而欧洲以地处中高纬度大陆西岸的较小空间，具有温带海洋性和地中海为典型景观及以森林景观为主较明显的纬向性结构为特点等。非洲与欧洲相比，差异明显。
在各大洲或各大洋范围内，各大洲或各大洋自然地理环境的独特性就是该大洲或该大洋的整体性，另一方面，洲内各自然地理大区都有各自的独特性，这些独特性体现了该大洲的差异性。这是大洲或大洋自然地理环境的整体性和差异性。以此类推。
如亚洲是世界上最大的洲际自然综合体，包括寒、温、热三带。这就使亚洲具有明显的纬向地带性差异，表现为自北而南循序更替的自然带，即苔原带、亚寒带针叶林带、温带针阔叶混交林带、温带落叶阔叶林带、亚热带常绿阔叶林带、热带季风林带、热带雨林带。这种完备、多样的自然带，在各大洲中是少见的。
亚洲构造地形复杂多样，中部山地高原汇聚，内陆距海遥远，这些非纬向地带性因素对纬向自然带的分布，有着显著的干扰和破坏。它使纬向自然带仅在亚洲北部、东部和东南部表现明显，而在东亚——中亚——西南亚之间，则以非纬向地带性占主导，表现为由内陆荒漠、半荒漠向外经草原、森林草原到外围的森林带，呈非纬向的环状排列。在高山高原区，具有垂直自然带结构。
亚洲的大陆轮廓北宽南窄，因而具有世界上分布最宽广的北极苔原带、亚寒带针叶林带、温带草原和荒漠带。亚洲的亚热带地区，东西跨度广，非纬向地带性差异明显，成为世界上最复杂的亚热带。亚洲南部的热带地区，分布面积小，且散布于岛屿和半岛上，是世界上分布比较分散的赤道雨林带。
（ 5）自然要素在地理环境形成和演变中的作用
某自然要素在地理环境形成和演变中，既受其它地理环境要素的影响，其发展变化也反过来影响其它地理环境要素的演变过程，从而体现地理环境的整体性。
例如地球表层的土壤是在生物走上陆地之后才出现的，土壤肥力的发生发展取决于岩石圈——大气圈——水圈系统中的地壳物质大循环和生物——土壤系统中的生物小循环。地壳物质大循环是地表物质的风化——侵蚀、搬运——沉积的过程，其中风化过程形成的岩石碎屑构成土壤的母质，产生的粘土矿物质及释放一些营养元素为植物生长提供了一定条件。
在生物——土壤系统中的生物小循环中，高等植物发达的根系吸取母质及风化壳中分散的营养元素，残枝落叶经土壤中微生物作用，一部分分解释放出营养元素，同时合成腐殖质。腐殖质一方面将营养元素储存起来，待植物利用；一方面形成团粒结构，协调土壤的水、肥、气、热状况。因此生物小循环是形成稳定的土壤肥力的主要因素。一定发育程度的土壤对一定程度的外界条件变化具有自我调节能力。如土壤对侵蚀的抗性、对污染的净化能力等。土壤的发生发展促进了植物的生长，生物反过来影响土壤。土壤还通过植物对地理环境其它要素产生影响。
土壤与外界环境存在着密切的物质交换与能量传输关系，环境因素的变化造成土壤的演化和更替，使不同地区、不同环境背景下存在着不同的成土过程和土壤类型。
再如生物是在地球发展历史中产生的，同时生物对地理环境形成和发展又起着非常重要的作用。生物的出现，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，使地球面貌发生了根本变化。其主要是绿色植物能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水、氮和其它的无机物，将其合成为有机物，同时放出氧气，把太阳能转变为化学能，储藏在有机体中。植物是动物和微生物的食物来源。微生物在分解植物或动物残体时，有机物变成无机物回到周围环境中。这个过程产生了水、大气、岩石圈中的化学元素迁移。
大气成分的变化，也归功于生物。原始大气以二氧化碳、甲烷、氢、氨和水汽为主。距今 25亿年前后，海洋中蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，开始了从原始还原性大气向现代氧化性大气转变的过程。大气中氧的增加与二氧化碳的减少是同步的。距今 20亿年前后，溶于海水中的二氧化碳以石灰岩沉积明显增多，大气含氧量增加到 1%现代大气氧含量；到距今 6亿年前后，大气含氧量增加到 10%现代大气氧含量。距今 4亿年前后，大气含氧量进一步增加，臭氧层形成，阻挡了紫外线对生物的危害，生命从海洋扩展到陆地。距今 1亿年前后，大气含氧量达到现代水平。大气中的氮，一部分是由于细菌分解各种氮化合物而被释放出来的。
生物对水圈化学成分的改变：先前说到距今 24-20亿年间，蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，使得海水中氧的含量明显增加，形成全球地质史上最大规模的富含二价铁沉积的“成铁时期”，海水中所含的铁被沉积到地壳中。距今 20亿年前后，蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，使得大气含氧量增加到 1%现代大气氧含量；同时溶于海水中的二氧化碳以石灰岩沉积明显增多，海水中钙的含量减少。海洋中化学成分被改变。
生物有机体在新陈代谢过程中从水中吸收某些化学元素和化合物，而释放另一些化学元素和化合物，改变了地表水和地下水的化学成分。例如微生物分解有机物，把二氧化碳、重碳酸盐、磷、硫等运送到水中，同时从水中汲取游离氧。
生物对岩石圈的改造：生物在陆地上出现以后，加快了岩石的风化，促进了土壤的形成。
2. 地理环境整体性和差异性的知识结构
（二）“自然地理环境整体性和差异性”在中学地理学科中的地位
“地理环境整体性和差异性”，是《必修 1》在学习自然地理环境各圈层、各要素之后的最后章节内容，是对前面所学内容的概括和总结，是自然地理环境形成、发展变化两个重要的基本原理和规律，也是地理学科最基本的思维原理。《必修 2》是以人文地理内容为主，揭示人类活动和自然地理环境的互动关系，寻求可持续发展是贯穿地理学科的主线。而人类活动都要在一定的地域内进行，每一个区域都有自己的区域特征，包括自然地理特征和人文地理特征，人类活动如何做到遵循自然规律、因地制宜，如何趋利避害，在获得最高效益的同时人地协调发展，走可持续发展道路，这就是《必修 3》区域地理的主体内容，也是地理学科的目标之一。运用“自然地理环境的整体性和差异性”这个重要原理，指导《必修 2》认识人地关系的协调发展，《必修 3》谋求区域开发和可持续发展策略，有利于学生形成综合思维和全局观。
例如在探讨环境问题起源时，用自然地理环境整体性的理论来审视，全球环境问题的实质是各自然要素之间固有的、和谐的联系遭破坏或削弱，自然地理环境结构和功能出现失衡；从人地系统的角度来看，环境问题则表现为自然、经济和社会系统之间的矛盾和对立。归根结底是人类对地理环境整体性缺乏足够的认识，忽视了地理环境整体的结构和功能，不能从全局上协调好人地关系，导致资源开发利用与环境保护陷入灾难性的后果，这才是环境问题的根源。在环境问题解决的方式上，整体性原理启发人们结合宏观决策和微观手段来治理环境，即综合运用生态的、经济的、行政的、法律的、科技的、道德的手段，从总体上协调经济发展与环境保护、局部利益与全局利益、眼前利益与长远利益的关系。同样，在环境规划与整治、生态恢复与重建等方面应从地理环境的整体性出发，科学安排，统筹兼顾，确保资源开发利用与保护同时并举，环境效益、经济效益和社会效益同步实现。
二、 “自然地理环境整体性和差异性”的教学策略
（一）课程标准的要求和教学目标的设定
1 、地理课程标准关于“自然地理环境整体性和差异性” 教学 的具体要求
《高中地理课程标准》对“自然地理环境整体性和差异性”提出三条要求：
“举例说明某自然要素在地理环境形成和演变中的作用；”
“举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性；”
“运用地图分析地理环境的地域分异规律。”
首先需要学生说出自然地理环境的组成要素；分析某一自然地理要素在地理环境的形成和演变的作用。从地理环境形成和演化的角度认识各自然地理要素对于地理环境的作用，并由此类推到现在人们所赖以生存的地理环境。
当然，本条“标准”的学习目的是使学生认识任一自然地理要素对于地理环境的重要性，而不是要系统了解每一自然地理要素对地理环境的作用，所以“标准”要求的是“举例说明”。任取自然地理环境组成要素中的一个即可。
其次，对于自然地理环境整体性可以从两个方面来理解。
（１）地理环境各要素并不是彼此孤立的，而是作为一个整体存在的；各要素在特征上保持协调一致，并与总体特征相统一。
（２）地理环境的整体性还表现为某一要素的变化会导致其他要素以至整体环境状态的变化，即具有“牵一发而动全身”的效应。
这条标准要求的也是“举例说明”，不用面面俱到。
第三，“运用地图分析地理环境的地域分异规律”是要求通过阅读“世界陆地自然带分布图”和景观图，认识地理环境的地域分异；根据自然地理环境的差异性，理解三种分异规律及主导因素。
自然带地域分异规律可以从不同空间尺度的地域分异角度说明：
即全球范围内存在着自低纬到高纬的纬向地域分异规律；
中纬度地区存在着自沿海到内陆的经向地域分异规律；
局部 -高山地区存在着自山麓到山顶的垂直地域分异规律；
因海陆分布、地形、河湖等引起的非地带性地域分异规律。
如何理解分异，要从影响因素中起主导作用的因子分析，结合图（沿经线、沿纬线、垂直方向）看主导因子的变化。并不是死记硬背。
生物虽不是主导因子，但对环境具有指示作用，因此，自然带是以植被类型来命名的。
2 、 学生情况分析
通过初中地理和高中地理必修 1前几章的学习，学生对中国区域地理、世界海陆轮廓等有了一些了解，知道了一些地理环境要素间相互联系、相互影响的知识，具有了阅读地图并初步分析归纳地理规律的能力，但当代高中学生对生活中观察欠缺，缺乏生活常识，其思维特点正在从形象思维向抽象思维过渡，而“ 自然地理环境整体性和差异性”抽象性强，需要教师运用景观图片与地图结合，通过丰富资料，帮助学生分析、归纳地理环境的整体性和差异性。
3 、教学目标的确定
教学目标：
（ 1）学生观看不同地区景观图片，说出自然地理环境的组成要素。
（ 2）观察某一地区某季节景观图，说出组成陆地环境各要素之间的相互影响、相互制约，理解自然地理环境的整体性。或以某区域为例，分析该区域自然地理环境的组成要素之间联系，概括该区域环境特征，体会该区域自然地理环境的整体性。
（ 3）观察不同地区景观图片，找出其气候、植被、水文等主要环境要素的差异，并分析说出产生差异的因素。
（ 4）观察世界自然带的分布图、“乞力马扎罗山的垂直地域分异”图，说出自然带的概念，归纳自然带地域分异规律，分析产生原因及主要分布地区。
（ 5）利用自然地理环境差异性规律，说出农业需要因地制宜发展生产。
教学的重点：
自然地理环境的组成要素及陆地环境的整体性
自然地理环境的地域分异规律及产生的原因。
教学的难点：
地理环境的地域分异规律及产生的原因。
地理环境的地域分异规律与人类活动地域差异的关系 。
（二）教学中存在的主要问题
在“自然地理环境整体性和差异性” 的教学中，常常存在着下述一些问题：
1 、偏重“自然地理环境差异性”教学内容，忽略“自然地理环境整体性”教学内容。
地理环境整体性和差异性的内容同属一章节，“自然地理环境整体性”属于理论性、思维方法内容，在各类考查中不容易出题进行检测；而“自然地理环境差异性”能够更多地落实在知识层面上，在各类考查中容易出题进行检测，因此许多教师在教学中的注意力多集中在地理环境的差异性，地理环境的整体性常常被忽略。实际上，地理环境整体性原理是地理学习中重要的思维原理之一
2 、 忽视用 “ 自然地理环境整体性”原理指导学生认识区域特征
在“ 自然地理环境整体性”教学内容中，多重视地理环境各要素之间的相互联系、相互制约，忽视用 “ 自然地理环境整体性”原理指导学生认识区域特征、环境问
《现代地理学词典》解释“自然地理环境”为“地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴〔围〕大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。”这个特殊的圈层即自然地理环境。
（ 2） 自然地理环境的组成要素
对于自然地理环境的组成要素在不同版本的高中地理必修 1中表述各不相同，首都师范大学杨国栋、张明庆教授在中国地理课程网上发表《论自然地理环境的要素组成》一文中将其归纳如表 1。
表 1 四种版本对自然地理环境组成要素表述的比较
将表 1大体可以分为两种情况。一种认为有六大要素，基本采取了“岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈”这种概念命名的方式，以湘教版为代表；另一种以其他各种版本为代表，认为有五大或六大要素，采取了以“土壤、生物、……”等普遍概念命名的方式。
湘教版认为“自然地理环境是岩石圈、大气圈、水圈、土壤圈、生物圈、人类圈等自然地理圈层组成的有机整体。”这个定义将自然地理环境范围泛化。按照《现代地理学词典》中对“自然地理环境”的解释为“地球表层指与人类直接有关的一部分地球环境，其范畴〔围〕大致上始大气对流层顶，下至岩石圈上部，包括大气、水、岩石、生物在内的特殊圈层。”它绝不是全部四大圈层或者六大圈层组成的。四者交叉所形成的地球表层系统与四者全部组合，其内涵相差很大。
作为自然地理要素的专业术语，应当尊重长期以来在地理学上形成的传统，因此适宜采用“地球表面的地形、气候、水文、生物、土壤等要素，通过密切的相互作用，共同组成了综合的地理环境”中的五大要素：地形、气候、水文、生物、土壤。
地形：地球表面高低悬殊，形态多样，按照高度和起伏形态，陆地地形可以分为平原、山地、高原、丘陵和盆地。
中国古代以 5日为候， 3候为气。一年二十四节气七十二候。各候各气都有其自然特征，合称为气候。
现代所说的气候是多年天气综合的表现，包括某地多年（ 30年）的大气平均状态和极端状态。表征某地气候特征的要素在基础教育阶段主要为气温和降水。
水文：研究地球表面各类水体性质、形态特征、变化与时空分布及地域规律。在基础教育阶段主要指河流的水文特征，包括河流补给来源、汛期、落差、含沙量、结冰期等。
生物：包括植物、动物和微生物。生物学科主要研究生物个体、全体结构、特征等，与生物学科研究对象不同，地理学科的研究对象是生物在空间和时间上分布，即生物群落及其组成成分在地球表面的分布格局、形成、演变及其与环境条件和生物演化的关系。在基础教育阶段主要为植物的分布格局及其形成条件。
土壤由矿物质、水、空气、有机质（腐殖质）等组成。其主要功能就是供应和协调植物生长所需的水、肥、气、热的能力。土壤是在气候、生物、地形、成土母质及时间五大因素综合作用下形成的，并随各因素的改变而改变。土壤与地理环境其它组成要素之间存在着物质、能量流动和交换，这些交换主要表现在生物、水分和地壳物质三大循环过程中。
（ 3）自然地理环境组成要素之间的联系——自然地理环境的整体性
自然地理环境中的五大要素：地形、气候、水文、生物、土壤之间相互联系、相互影响、相互制约，形成对立统一的整体。
恒定的、源源不断的太阳能输入是地球表层物理、化学和生物变化的主要动力与源泉。能量总是自热源流向地表，经转换后向冷源输出，以能量较低的长波辐射或地面辐射逸出地表，这个有序过程支撑着地球表层相对稳定的整体性结构和功能。大气环流、水循环、大洋环流、地壳物质循环及生物循环等物质交换是能量转化、信息传递的载体，是整体性的具体表现形式。
自然地理环境的整体性包括以下三方面的内容：一是内在联系性，能量转换和物质循环是自然地理环境最基本的运动形式，在其运动的过程中，自然地理环境的某一要素影响另外的要素，某一部分影响另外的部分，它们相互作用，相互联系，共同组成自然地理环境的整体，该属性是整体性最基本的内容；二是空间组合性，自然地理环境内部，各组成要素和组成部分按纬向地带性规律和非纬向地带性规律，以一定的方式进行排列组合，从而呈现其特定的空间结构，该属性是内在联系性在空间上的反映；三是动态演变性，自然地理环境外部的能量和物质输入具有可变性和阶段性，同时，所有组成要素和组成部分都有自身演化发展的特点，从而使自然地理环境的整体永远处在不断演化发展的过程中，该属性是内在联系性在时间上的反映 (图 1)。
自然地理环境按照研究空间尺度的不同如行星尺度、区域尺度、局域尺度等，可以将其划为全球性系统、大陆及大洋系统、区域系统和地方系统，尽管不同尺度系统在物质和能量交换规模、时间、周期存在差异性，年龄也不一样， 但其同样具备整体性的特征。低级区域单元从属于高级区域单元，同时其本身又包含若干低级区域单元。
将地球作为一个整体来研究，可以看到组成地球自然地理环境的各组成要素——地形、气候、水文、生物、土壤和组成部分密切配合，使地球成为太阳系中惟一的也是最适合人类生存与发展的星体 (内在联系性 )；七大洲和四大洋的海陆结构，大陆和海底的地貌结构，从赤道到极地的自然带结构等构成了地球表面空间组合性；地球约 46亿年的演化史，地形的沧桑多变，气候的冷暖交替和生物的推陈出新等代表了动态演变性。以上三者就综合构成了地球的整体性，即特殊性，使它不同于太阳系中的其他星球。
在各大洲或各大洋范围内，各大洲或各大洋自然地理环境的独特性就是该大洲或该大洋的整体性。
以亚洲为例。亚洲位于东半球东北部、亚欧大陆东部，是地球上最大陆块——亚欧大陆的主体，其地理位置和全球最大的陆块为亚洲自然地理环境整体性特征的形成提供了特定的地域空间和前提条件；地势高峻、起伏极端、结构特殊的地形，是亚洲非地带性因素的主要方面，是亚洲地理环境的格架；气候带俱全、气候类型复杂多样、大陆性强烈、季风性典型的气候，是亚洲地带性与非地带性因素相互影响、制约的结果。地形和气候在亚洲自然地理环境形成过程中共同起着主导作用；长河众多、内流区面积广、呈辐射状的水系，是气候和地形的综合反映，它既是气候的产物，又受地形的制约，同时陆地水也影响气候，还是改造地形的主要外营力；类型复杂、有明显分布规律的植被和土壤，是气候类型在有机界的反映，是直接反映地理环境特征的综合标志；以大陆型为主的动物界与气候、植被的空间分布有着密切的联系。
从上述地理环境各组成要素及各组分的内在联系和空间结构的分析中，可概括出亚洲自然地理环境的整体性特征为 :
1) 亚洲是全球最大的陆地自然综合体；
2) 地理环境各组成要素具有多样性、极端性和典型性；
3) 矿藏、水力、森林、动物等自然资源具有丰富性；
4) 自然地理环境结构的复杂性，以纬向地带性为基础，兼有非纬向地带性和垂直地带性的综合烙印。
再如我国西北地区，其独特地理位置、地形特征使得气候、生物、水文、土壤等共同发展变化，构成了西北独特的环境特征。
对于自然地理环境整体性三方面的内容内在联系性、空间组合性、动态演变性，作为学生学习的指导者——教师，则应该掌握这三方面内容，并将其应用到在必修 2和必修 3教学中。在基础教育阶段，学生重点掌握内在联系性即可。
（ 4）自然带与自然地理环境差异性
自然带：同一自然地带内，由于水热对比关系和水热季节组合的相似性，自然过程与自然现象有相似的特点，发生着同一生物土壤过程，形成可以代表水平分异特征的土壤和植被。（现代地理学辞典）
自然地理环境的整体性并不等于均一性，自然地理环境具有整体性的同时，在组成整体的各部分之间，还呈现有区域內部的差异，这就是自然地理环境的差异性。从全球来看，不同尺度的自然地理区域都有自己的独特性，区际的相似性是相对的，而区际的差异性是绝对的。自然地理环境的整体性和差异性之间存在着“共性”与“个性”、“普遍性”与“特殊性”的对立统一的关系。某一区域的整体性是其更高一级地域分异的差异性，一个洲的独特性一方面体现着该洲的整体性，同时它又是更高一级地域分异—世界陆地的差异性、特殊性，组成某一大陆的各自然地理区的综合特征是该大陆差异性在不同部分的具体体现，但从各个区域本身来看，又是它们各自相对一致性的表现。
各大洲和各大洋具有各自的自然地理环境的独特性，对于全球而言，各大洲和各大洋的独特性体现了全球自然地理环境的差异性 (非地带性差异 )。这是全球自然地理环境的差异性。
如非洲为全球第二大陆，位于亚欧大陆西南面，基本是以赤道为中轴的简单的大陆轮廓；地形以高原为主，自然景观以热带、亚热带为主，荒漠景观面积广大；自然景观呈带状分布，并大致对称于赤道；热带为主的各自然要素类型众多，动植物特有种丰富。而欧洲以地处中高纬度大陆西岸的较小空间，具有温带海洋性和地中海为典型景观及以森林景观为主较明显的纬向性结构为特点等。非洲与欧洲相比，差异明显。
在各大洲或各大洋范围内，各大洲或各大洋自然地理环境的独特性就是该大洲或该大洋的整体性，另一方面，洲内各自然地理大区都有各自的独特性，这些独特性体现了该大洲的差异性。这是大洲或大洋自然地理环境的整体性和差异性。以此类推。
如亚洲是世界上最大的洲际自然综合体，包括寒、温、热三带。这就使亚洲具有明显的纬向地带性差异，表现为自北而南循序更替的自然带，即苔原带、亚寒带针叶林带、温带针阔叶混交林带、温带落叶阔叶林带、亚热带常绿阔叶林带、热带季风林带、热带雨林带。这种完备、多样的自然带，在各大洲中是少见的。
亚洲构造地形复杂多样，中部山地高原汇聚，内陆距海遥远，这些非纬向地带性因素对纬向自然带的分布，有着显著的干扰和破坏。它使纬向自然带仅在亚洲北部、东部和东南部表现明显，而在东亚——中亚——西南亚之间，则以非纬向地带性占主导，表现为由内陆荒漠、半荒漠向外经草原、森林草原到外围的森林带，呈非纬向的环状排列。在高山高原区，具有垂直自然带结构。
亚洲的大陆轮廓北宽南窄，因而具有世界上分布最宽广的北极苔原带、亚寒带针叶林带、温带草原和荒漠带。亚洲的亚热带地区，东西跨度广，非纬向地带性差异明显，成为世界上最复杂的亚热带。亚洲南部的热带地区，分布面积小，且散布于岛屿和半岛上，是世界上分布比较分散的赤道雨林带。
（ 5）自然要素在地理环境形成和演变中的作用
某自然要素在地理环境形成和演变中，既受其它地理环境要素的影响，其发展变化也反过来影响其它地理环境要素的演变过程，从而体现地理环境的整体性。
例如地球表层的土壤是在生物走上陆地之后才出现的，土壤肥力的发生发展取决于岩石圈——大气圈——水圈系统中的地壳物质大循环和生物——土壤系统中的生物小循环。地壳物质大循环是地表物质的风化——侵蚀、搬运——沉积的过程，其中风化过程形成的岩石碎屑构成土壤的母质，产生的粘土矿物质及释放一些营养元素为植物生长提供了一定条件。
在生物——土壤系统中的生物小循环中，高等植物发达的根系吸取母质及风化壳中分散的营养元素，残枝落叶经土壤中微生物作用，一部分分解释放出营养元素，同时合成腐殖质。腐殖质一方面将营养元素储存起来，待植物利用；一方面形成团粒结构，协调土壤的水、肥、气、热状况。因此生物小循环是形成稳定的土壤肥力的主要因素。一定发育程度的土壤对一定程度的外界条件变化具有自我调节能力。如土壤对侵蚀的抗性、对污染的净化能力等。土壤的发生发展促进了植物的生长，生物反过来影响土壤。土壤还通过植物对地理环境其它要素产生影响。
土壤与外界环境存在着密切的物质交换与能量传输关系，环境因素的变化造成土壤的演化和更替，使不同地区、不同环境背景下存在着不同的成土过程和土壤类型。
再如生物是在地球发展历史中产生的，同时生物对地理环境形成和发展又起着非常重要的作用。生物的出现，不仅使自然界中的化学元素进行了迁移，而且改造了大气圈、水圈和岩石圈，使地球面貌发生了根本变化。其主要是绿色植物能够通过光合作用从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水、氮和其它的无机物，将其合成为有机物，同时放出氧气，把太阳能转变为化学能，储藏在有机体中。植物是动物和微生物的食物来源。微生物在分解植物或动物残体时，有机物变成无机物回到周围环境中。这个过程产生了水、大气、岩石圈中的化学元素迁移。
大气成分的变化，也归功于生物。原始大气以二氧化碳、甲烷、氢、氨和水汽为主。距今 25亿年前后，海洋中蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，开始了从原始还原性大气向现代氧化性大气转变的过程。大气中氧的增加与二氧化碳的减少是同步的。距今 20亿年前后，溶于海水中的二氧化碳以石灰岩沉积明显增多，大气含氧量增加到 1%现代大气氧含量；到距今 6亿年前后，大气含氧量增加到 10%现代大气氧含量。距今 4亿年前后，大气含氧量进一步增加，臭氧层形成，阻挡了紫外线对生物的危害，生命从海洋扩展到陆地。距今 1亿年前后，大气含氧量达到现代水平。大气中的氮，一部分是由于细菌分解各种氮化合物而被释放出来的。
生物对水圈化学成分的改变：先前说到距今 24-20亿年间，蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，使得海水中氧的含量明显增加，形成全球地质史上最大规模的富含二价铁沉积的“成铁时期”，海水中所含的铁被沉积到地壳中。距今 20亿年前后，蓝绿藻的繁盛增加了氧气的生产量，使得大气含氧量增加到 1%现代大气氧含量；同时溶于海水中的二氧化碳以石灰岩沉积明显增多，海水中钙的含量减少。海洋中化学成分被改变。
生物有机体在新陈代谢过程中从水中吸收某些化学元素和化合物，而释放另一些化学元素和化合物，改变了地表水和地下水的化学成分。例如微生物分解有机物，把二氧化碳、重碳酸盐、磷、硫等运送到水中，同时从水中汲取游离氧。
生物对岩石圈的改造：生物在陆地上出现以后，加快了岩石的风化，促进了土壤的形成。
2. 地理环境整体性和差异性的知识结构
（二）“自然地理环境整体性和差异性”在中学地理学科中的地位
“地理环境整体性和差异性”，是《必修 1》在学习自然地理环境各圈层、各要素之后的最后章节内容，是对前面所学内容的概括和总结，是自然地理环境形成、发展变化两个重要的基本原理和规律，也是地理学科最基本的思维原理。《必修 2》是以人文地理内容为主，揭示人类活动和自然地理环境的互动关系，寻求可持续发展是贯穿地理学科的主线。而人类活动都要在一定的地域内进行，每一个区域都有自己的区域特征，包括自然地理特征和人文地理特征，人类活动如何做到遵循自然规律、因地制宜，如何趋利避害，在获得最高效益的同时人地协调发展，走可持续发展道路，这就是《必修 3》区域地理的主体内容，也是地理学科的目标之一。运用“自然地理环境的整体性和差异性”这个重要原理，指导《必修 2》认识人地关系的协调发展，《必修 3》谋求区域开发和可持续发展策略，有利于学生形成综合思维和全局观。
例如在探讨环境问题起源时，用自然地理环境整体性的理论来审视，全球环境问题的实质是各自然要素之间固有的、和谐的联系遭破坏或削弱，自然地理环境结构和功能出现失衡；从人地系统的角度来看，环境问题则表现为自然、经济和社会系统之间的矛盾和对立。归根结底是人类对地理环境整体性缺乏足够的认识，忽视了地理环境整体的结构和功能，不能从全局上协调好人地关系，导致资源开发利用与环境保护陷入灾难性的后果，这才是环境问题的根源。在环境问题解决的方式上，整体性原理启发人们结合宏观决策和微观手段来治理环境，即综合运用生态的、经济的、行政的、法律的、科技的、道德的手段，从总体上协调经济发展与环境保护、局部利益与全局利益、眼前利益与长远利益的关系。同样，在环境规划与整治、生态恢复与重建等方面应从地理环境的整体性出发，科学安排，统筹兼顾，确保资源开发利用与保护同时并举，环境效益、经济效益和社会效益同步实现。
二、 “自然地理环境整体性和差异性”的教学策略
（一）课程标准的要求和教学目标的设定
1 、地理课程标准关于“自然地理环境整体性和差异性” 教学 的具体要求
《高中地理课程标准》对“自然地理环境整体性和差异性”提出三条要求：
“举例说明某自然要素在地理环境形成和演变中的作用；”
“举例说明地理环境各要素的相互作用，理解地理环境的整体性；”
“运用地图分析地理环境的地域分异规律。”
首先需要学生说出自然地理环境的组成要素；分析某一自然地理要素在地理环境的形成和演变的作用。从地理环境形成和演化的角度认识各自然地理要素对于地理环境的作用，并由此类推到现在人们所赖以生存的地理环境。
当然，本条“标准”的学习目的是使学生认识任一自然地理要素对于地理环境的重要性，而不是要系统了解每一自然地理要素对地理环境的作用，所以“标准”要求的是“举例说明”。任取自然地理环境组成要素中的一个即可。
其次，对于自然地理环境整体性可以从两个方面来理解。
（１）地理环境各要素并不是彼此孤立的，而是作为一个整体存在的；各要素在特征上保持协调一致，并与总体特征相统一。
（２）地理环境的整体性还表现为某一要素的变化会导致其他要素以至整体环境状态的变化，即具有“牵一发而动全身”的效应。
这条标准要求的也是“举例说明”，不用面面俱到。
第三，“运用地图分析地理环境的地域分异规律”是要求通过阅读“世界陆地自然带分布图”和景观图，认识地理环境的地域分异；根据自然地理环境的差异性，理解三种分异规律及主导因素。
自然带地域分异规律可以从不同空间尺度的地域分异角度说明：
即全球范围内存在着自低纬到高纬的纬向地域分异规律；
中纬度地区存在着自沿海到内陆的经向地域分异规律；
局部 -高山地区存在着自山麓到山顶的垂直地域分异规律；
因海陆分布、地形、河湖等引起的非地带性地域分异规律。
如何理解分异，要从影响因素中起主导作用的因子分析，结合图（沿经线、沿纬线、垂直方向）看主导因子的变化。并不是死记硬背。
生物虽不是主导因子，但对环境具有指示作用，因此，自然带是以植被类型来命名的。
2 、 学生情况分析
通过初中地理和高中地理必修 1前几章的学习，学生对中国区域地理、世界海陆轮廓等有了一些了解，知道了一些地理环境要素间相互联系、相互影响的知识，具有了阅读地图并初步分析归纳地理规律的能力，但当代高中学生对生活中观察欠缺，缺乏生活常识，其思维特点正在从形象思维向抽象思维过渡，而“ 自然地理环境整体性和差异性”抽象性强，需要教师运用景观图片与地图结合，通过丰富资料，帮助学生分析、归纳地理环境的整体性和差异性。
3 、教学目标的确定
教学目标：
（ 1）学生观看不同地区景观图片，说出自然地理环境的组成要素。
（ 2）观察某一地区某季节景观图，说出组成陆地环境各要素之间的相互影响、相互制约，理解自然地理环境的整体性。或以某区域为例，分析该区域自然地理环境的组成要素之间联系，概括该区域环境特征，体会该区域自然地理环境的整体性。
（ 3）观察不同地区景观图片，找出其气候、植被、水文等主要环境要素的差异，并分析说出产生差异的因素。
（ 4）观察世界自然带的分布图、“乞力马扎罗山的垂直地域分异”图，说出自然带的概念，归纳自然带地域分异规律，分析产生原因及主要分布地区。
（ 5）利用自然地理环境差异性规律，说出农业需要因地制宜发展生产。
教学的重点：
自然地理环境的组成要素及陆地环境的整体性
自然地理环境的地域分异规律及产生的原因。
教学的难点：
地理环境的地域分异规律及产生的原因。
地理环境的地域分异规律与人类活动地域差异的关系 。
（二）教学中存在的主要问题
在“自然地理环境整体性和差异性” 的教学中，常常存在着下述一些问题：
1 、偏重“自然地理环境差异性”教学内容，忽略“自然地理环境整体性”教学内容。
地理环境整体性和差异性的内容同属一章节，“自然地理环境整体性”属于理论性、思维方法内容，在各类考查中不容易出题进行检测；而“自然地理环境差异性”能够更多地落实在知识层面上，在各类考查中容易出题进行检测，因此许多教师在教学中的注意力多集中在地理环境的差异性，地理环境的整体性常常被忽略。实际上，地理环境整体性原理是地理学习中重要的思维原理之一
2 、 忽视用 “ 自然地理环境整体性”原理指导学生认识区域特征
在“ 自然地理环境整体性”教学内容中，多重视地理环境各要素之间的相互联系、相互制约，忽视用 “ 自然地理环境整体性”原理指导学生认识区域特征、环境问