2.2 生态脆弱区的综合治理——水土流失影响因子实验探究 教学设计 人教版（2019）选择性必修二 2023-2024学年高二下学期

人教版地理选择性必修二第二章第二节生态脆弱区的综合治理——水土流失影响因子实验探究 尊敬的评委老师大家好，我叫曾雨晴，来自四川省绵竹中学。今天我说课的题目是《水土流失影响因子实验探究》。今天我说课的内容主要包括以下8个方面： 一、教材与学情分析 本次说课教材选自普通高中人教版地理选择性必修二《区域发展》，第二章第二节生态脆弱区的综合治理——以黄土高原水土流失为例。高一学生在第一章中已经认识了多种多样的区域，并且知道了区域的整体性和关联性特征，但多停留在感性认识，缺乏对具体地域单元的定量理性分析。依据新课程标准，注重培养学生创新思维能力和实践能力，创建开放式、探究式地理课堂。因此，以生态脆弱区黄土高原水土流失为例，创设情境，帮助学生搭建实验探究平台，让学生小组协作自主探究完成影响水土流失的自然因子。为第四章第一节流域内协调发展——黄河流域的学习打好基础。 二、实验器材 1.模拟降水装置：底部均开孔数20孔塑料杯（分别为开孔直径0.5mm；开孔直径1mm；开孔直径4mm）。 2.模拟地表装置：装土塑料槽，刮土板，量角器，植被覆盖率为100%、50%和裸露的相同土壤，粘土、壤土和砂土。 3.收集水沙装置：500毫升量杯。 4.其他：记录表、笔和铲子等。 三、实验创新要点 1.实验器材主要来源于生活中的废旧塑料瓶改装，节能低碳环保，简单易得受外界环境限制小，可推广性强。 2.实验的影响因子可控性强，可进行多组对比试验，保证了实验的科学严谨性，增强实验结果的可信度。具体体现在：地形坡度可控；降水强度可控；土质土层厚度可控；植被覆盖率可控。 3.实验器材可全部回收，秒变懒人养花神器，真正践行绿色环保低碳理念，培养学生环保意识，树立人地协调观。 四、实验原理 1.植被对地表土壤有很好的保护作用。一般而言，植被覆盖率越高保持水土的能力越强，土壤越不容易被流水侵蚀。 2.短时集中强降雨多引起部分地区严重的水土流失。一般而言，降水强度越大对地表土壤侵蚀更强。 3.土质越疏松，土壤颗粒间隙越大，渗水性越强，越容易被流水侵蚀。反之，遭受侵蚀更弱。 4.地形坡度大小直接决定了地表径流的流速大小。一般而言，坡度越陡地表径流流速越快，对土壤的侵蚀能力越强。 五、实验教学目标 1.学生通过小组实验合作探究，能全面系统动态地认知自然地理环境各要素对水土流失的影响，对上一章学习的区域整体性内容进一步深化，理解地理要素之间相互作用和相互制约，自然地理环境具有整体性特征，树立正确的科学人地协调观。 2.引导学生定量分析实验结果，并找出评价水土流失程度参照指标，加强地理实践探究能力和综合思维能力的培养。最后能总结分析得出实验结论，并能举一反三对比其他区域特征分析问题，加强学生的区域认知力和对比分析能力，使学生逐步形成因地制宜进行区域开发的理念。 六、实验教学内容 1.分小组收集有关黄土高原水土流失的资料，初步拟定可能引起水土流失的影响因子。 2.分组进行对照实验探究，验证影响因子。 （1）实验一：不同植被覆盖率对水土流失的影响（植被覆盖率100%、50%和无植被覆盖对比试验）。 （2）实验二：不同降水强度对水土流失的影响（小雨、大雨和暴雨对比试验）。 （3）实验三：不同土质对水土流失的影响（粘土、壤土和砂土对比试验）。 （4）实验四：不同地形坡度对水土流失的影响（坡度为5°、10°和30°对比实验）。 3．学生分组实验，并记录相关实验数据，对数据进行分析总结得出结论。 七、实验教学过程 学生分组合作探究，记录数据，总结水土流失影响因子。 1.实验一：设置植被覆盖率100%、植被覆盖率50%和无植被覆盖对比试验。将改装后的塑料槽分别装满植被率100％的土壤、均匀去除50%植被的相同土壤和完全去除植被的相同土壤。保持降水强度、坡度、土质相同的条件下，进行模拟实验探究。实验结束后，待量杯静置30分钟后，观察并记录量杯中泥沙沉积厚度数据。结果显示植被覆盖率为100%时，量杯中水比较清澈；当植被覆盖率50%时，量杯中水呈现较浑浊，泥沙沉淀厚度较大；当无植被时，裸露的土壤极易遭受侵蚀，量杯中水体非常浑浊，泥沙沉淀厚度明显大于以上两者。以此验证一般植被覆盖率越高，植被对地表土壤保护作用越强，保持水土的能力越强，土壤越不容易被流水侵蚀。 2.实验二：设置小雨、大雨和暴雨对比试验，分别使用开孔直径0.5mm、1mm和4mm，开孔数均为20孔的塑料杯同时注入500毫升水。保证坡度、土质和植被覆盖情况均保持一致。模拟降水实验结束后，待量杯静置30分钟后，观察并记录量杯中泥沙沉积厚度数据。结果显示设置暴雨降水强度时，量杯中水体最浑浊，最后沉积泥沙厚度最大。以此验证一般降雨强度越强，水土流失越严重。 3.实验三：设置粘土、壤土和砂土对比试验。将改装后的塑料槽分别装入5厘米厚粘土、壤土和砂土，并用刮土板平整土壤。模拟相同降水强度、坡度和相同植被覆盖率条件下的流水侵蚀作用。实验结束后，待量杯静置30分钟后，观察并记录量杯中泥沙沉积厚度数据。结果显示，砂土对应的量杯中泥沙沉积厚度最大，其次为壤土和粘土。以此验证砂土土质最疏松，土壤颗粒间隙更大，渗水性更强，遭受流水侵蚀更多，水土流失最严重。 4.实验四：设置缓坡、较陡坡和陡坡对比实验，通过量角器测量，并固定塑料槽坡度为5°、10°和30°，保证相同土质、降水强度和植被覆盖率。实验结束后，待量杯静置30分钟后，观察并记录量杯中泥沙沉积厚度数据。实验数据显示30°陡坡（当坡度大于25°时禁止人为开发）沉淀后泥沙厚度明显大于较陡坡（10°）和缓坡（5°） ，以此验证一般而言，坡度越大造成水土流失越严重。 八、实验效果评价 本次模拟实验采用控制变量法进行了多组实验变量的对比分析，实验结果不仅直观可视，对实验数据也有量化对比分析，实验效果较明显。使目前高一阶段学生对水土流失的影响因子理解更加透彻，充分认识到自然地理环境的整体性，有利于树立科学的人地协调观。培养了学生从感性认识问题到定量分析问题的区域认知能力和地理实践能力。 但由于时间和空间尺度限制，模拟实验和复杂的自然地理环境存在一定差异，该实验仅对目前高一年级学生对水土流失影响因子探究更具实验价值。 学科网（北京）股份有限公司 $$