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

我國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)中對水土流失現(xiàn)象有一定的感知,但對于其形成原因的認(rèn)識缺乏直觀感受和深刻理解。本節(jié)課通過對照模擬實驗,引導(dǎo)學(xué)生動手操作,觀察植被覆蓋、坡度、降水強度等條件下水土流失的差異,引導(dǎo)學(xué)生對黃土高原的水土流失問題形成科學(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)識不同的地理區(qū)域”單元的第一節(jié)《黃土深厚千溝萬壑的地形區(qū)——黃土高原》,選取“嚴(yán)重的水土流失”這一框題。教材通過圖文描述水土流失的成因,但水土流失的形成過程復(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“多變量對照試驗”:
實驗一:探究植被覆蓋率對水土流失的影響;
實驗二:探究坡度大小對水土流失的影響;
實驗三:探究降水強度對水土流失的影響。
將學(xué)生分為三個小組,組織學(xué)生進行分工、合作學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生從實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題并歸納結(jié)論,理解不同因素共同作用下對水土流失的影響,深化學(xué)生對地理環(huán)境整體性的理解,樹立正確的人地觀念。
教學(xué)目標(biāo):
1.學(xué)生能夠通過實驗感受到地面坡度、降水強度、植被覆蓋率等對水土流失的影響,理解水土流失的原因。
2.學(xué)生能夠運用控制變量法設(shè)計實驗,提高設(shè)計實驗和動手操作的能力,觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果、得出實驗結(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,樹立保護生態(tài)環(huán)境的責(zé)任感和科學(xué)的人地觀念。
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展示黃土高原溝壑地貌圖,提問:“為什么厚厚的黃土變得支離破碎、千溝萬壑?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、坡度和降水強度。
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1、實驗?zāi)繕?biāo)
通過對照試驗,探究植被覆蓋、坡度、降水強度對水土流失的影響。
2、實驗材料(每組)
兩個透明礦泉水瓶(放置土壤);噴壺(模擬降水);土壤;草皮;可調(diào)節(jié)坡度的手機支架;兩個塑料杯(收集流失的泥沙和水),實驗記錄表。
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1、實驗一:植被覆蓋率對水土流失的影響
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。
實驗操作: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j、k,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實驗結(jié)果:杯k中泥沙更多,泥水渾濁。
實驗結(jié)論:植被有保護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、實驗二:地面坡度對水土流失的影響
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。
實驗操作: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l、m,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實驗結(jié)果:杯m中泥沙更多,泥水渾濁。
實驗結(jié)論:地面坡度越大,地表徑流的速度越快,對土壤的沖刷侵蝕力就越強,水土流失越嚴(yán)重。
3、實驗三:降水強度對水土流失的影響
變量:降水強度。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。
實驗操作: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n、o,靜置兩分鐘,觀察哪一杯泥水更多。
實驗結(jié)果:杯o中泥沙更多,泥水渾濁。
實驗結(jié)論:暴雨的降水量多,對地面的沖擊力大,降水強度越大,水土流失越嚴(yán)重。
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(五)拓展認(rèn)知
1、聯(lián)系實際案例
展示黃土高原因水土流失導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化、土地退化的實際案例,引導(dǎo)學(xué)生思考如何運用所學(xué)知識解決實際問題。
2、環(huán)保行動倡議
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,掌握對照實驗設(shè)計與分析的方法,樹立生態(tài)環(huán)境保護的意識,并能夠為后續(xù)學(xué)習(xí)“黃土高原的生態(tài)建設(shè)”提供實踐依據(jù)。
學(xué)生通過親自動手進行實驗設(shè)計、實施、觀察與分析,將抽象的地理知識轉(zhuǎn)化為直觀的實驗結(jié)果,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作和實驗分析能力;通過多變量的對照分析,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)。在具體的實驗操作中,學(xué)生能夠?qū)Α八亮魇А庇兄羁痰母兄瑢W(xué)生主動獲取的知識也能加深學(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。
撰稿:陳軒
編輯:潘舒璠
審核:魏艷紅
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