《水土流失的成因模擬實(shí)驗(yàn)》——新鄉(xiāng)市第十中學(xué)地理組科學(xué)教育優(yōu)秀課例展評(píng)(五)

我國(guó)的黃土高原是世界上黃土分布最廣闊、最深厚的地區(qū),也是世界上水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一。然而,初中生雖然在課堂學(xué)習(xí)中對(duì)水土流失現(xiàn)象有一定的感知,但對(duì)于其形成原因的認(rèn)識(shí)缺乏直觀感受和深刻理解。本節(jié)課通過(guò)對(duì)照模擬實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作,觀察植被覆蓋、坡度、降水強(qiáng)度等條件下水土流失的差異,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)黃土高原的水土流失問(wèn)題形成科學(xué)的認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生的人地協(xié)調(diào)觀。
教學(xué)內(nèi)容:
本節(jié)課的內(nèi)容源于“認(rèn)識(shí)不同的地理區(qū)域”單元的第一節(jié)《黃土深厚千溝萬(wàn)壑的地形區(qū)——黃土高原》,選取“嚴(yán)重的水土流失”這一框題。教材通過(guò)圖文描述水土流失的成因,但水土流失的形成過(guò)程復(fù)雜,且受多種因素的綜合影響,學(xué)生很難從文字表述中真正理解水土流失。因此,本課設(shè)計(jì)“多變量對(duì)照試驗(yàn)”:
實(shí)驗(yàn)一:探究植被覆蓋率對(duì)水土流失的影響;
實(shí)驗(yàn)二:探究坡度大小對(duì)水土流失的影響;
實(shí)驗(yàn)三:探究降水強(qiáng)度對(duì)水土流失的影響。
將學(xué)生分為三個(gè)小組,組織學(xué)生進(jìn)行分工、合作學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并歸納結(jié)論,理解不同因素共同作用下對(duì)水土流失的影響,深化學(xué)生對(duì)地理環(huán)境整體性的理解,樹(shù)立正確的人地觀念。
教學(xué)目標(biāo):
1.學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)感受到地面坡度、降水強(qiáng)度、植被覆蓋率等對(duì)水土流失的影響,理解水土流失的原因。
2.學(xué)生能夠運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作的能力,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
3.學(xué)生能夠理解地理要素間是相互作用和相互影響的,樹(shù)立保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任感和科學(xué)的人地觀念。
?。ㄒ唬┚劢箚?wèn)題
展示黃土高原溝壑地貌圖,提問(wèn):“為什么厚厚的黃土變得支離破碎、千溝萬(wàn)壑?什么力量塑造了這樣的地形?”,引發(fā)學(xué)生思考,學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,提出猜想:“黃土高原植被稀少”、“黃土高原多暴雨”等等,教師總結(jié)影響水土流失的因素可能有植被覆蓋率、坡度和降水強(qiáng)度。
?。ǘ┳灾髟O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
通過(guò)對(duì)照試驗(yàn),探究植被覆蓋、坡度、降水強(qiáng)度對(duì)水土流失的影響。
2、實(shí)驗(yàn)材料(每組)
兩個(gè)透明礦泉水瓶(放置土壤);噴壺(模擬降水);土壤;草皮;可調(diào)節(jié)坡度的手機(jī)支架;兩個(gè)塑料杯(收集流失的泥沙和水),實(shí)驗(yàn)記錄表。
?。ㄈ╅_(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究
1、實(shí)驗(yàn)一:植被覆蓋率對(duì)水土流失的影響
變量:植被覆蓋率。瓶1:覆蓋草皮;瓶2:裸露土壤。
不變量:坡度和降水強(qiáng)度。統(tǒng)一坡度30°,噴壺模擬中雨,持續(xù)2分鐘,收集流失的泥沙和水。
實(shí)驗(yàn)操作:學(xué)生在礦泉水瓶中鋪設(shè)土壤并統(tǒng)一坡度,用噴壺模擬降雨,用塑料杯收集流出的泥水,并編號(hào)j、k,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:杯k中泥沙更多,泥水渾濁。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:植被有保護(hù)土壤不被侵蝕的作用,植被覆蓋率越低,水土流失越嚴(yán)重。
2、實(shí)驗(yàn)二:地面坡度對(duì)水土流失的影響
變量:地面坡度。瓶3:調(diào)整坡度為15°;瓶4:調(diào)整坡度為30°。
不變量:植被覆蓋率和降水強(qiáng)度。放置裸露的土壤,噴壺模擬中雨,持續(xù)2分鐘,收集流失的泥沙和水。
實(shí)驗(yàn)操作:學(xué)生在礦泉水瓶中鋪設(shè)土壤并調(diào)整不同的坡度,用噴壺模擬降雨,用塑料杯收集流出的泥水,并編號(hào)l、m,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:杯m中泥沙更多,泥水渾濁。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:地面坡度越大,地表徑流的速度越快,對(duì)土壤的沖刷侵蝕力就越強(qiáng),水土流失越嚴(yán)重。
3、實(shí)驗(yàn)三:降水強(qiáng)度對(duì)水土流失的影響
變量:降水強(qiáng)度。瓶5:模擬小雨;瓶6:模擬大雨。
不變量:植被覆蓋率和地面坡度。放置裸露的土壤,統(tǒng)一坡度30°,持續(xù)2分鐘,收集流失的泥沙和水。
實(shí)驗(yàn)操作:學(xué)生在礦泉水瓶中鋪設(shè)土壤并固定相同的坡度,用噴壺模擬不同程度的降雨,用塑料杯收集流出的泥水,并編號(hào)n、o,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:杯o中泥沙更多,泥水渾濁。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:暴雨的降水量多,對(duì)地面的沖擊力大,降水強(qiáng)度越大,水土流失越嚴(yán)重。
?。ㄋ模?shí)驗(yàn)記錄
?。ㄎ澹┩卣拐J(rèn)知
1、聯(lián)系實(shí)際案例
展示黃土高原因水土流失導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化、土地退化的實(shí)際案例,引導(dǎo)學(xué)生思考如何運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。
2、環(huán)保行動(dòng)倡議
在學(xué)?;▔N植固土植物,觀察其水土保持能力,并提出可行的校園水土保持措施建議。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠理解水土流失的成因,掌握對(duì)照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析的方法,樹(shù)立生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意識(shí),并能夠?yàn)楹罄m(xù)學(xué)習(xí)“黃土高原的生態(tài)建設(shè)”提供實(shí)踐依據(jù)。
學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施、觀察與分析,將抽象的地理知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作和實(shí)驗(yàn)分析能力;通過(guò)多變量的對(duì)照分析,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)。在具體的實(shí)驗(yàn)操作中,學(xué)生能夠?qū)Α八亮魇А庇兄羁痰母兄?,學(xué)生主動(dòng)獲取的知識(shí)也能加深學(xué)生的理解,學(xué)生的綜合思維能力得以提升,區(qū)域認(rèn)知素養(yǎng)和人地協(xié)調(diào)觀念得以增強(qiáng)。
撰稿:陳軒
編輯:潘舒璠
審核:魏艷紅
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