【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理 第二课时 教学设计-2025-2026学年七年级地理上学期鲁教版（五四学制）（2024）

本文围绕“探究‘束水攻沙’原理”展开，以黄河治理为背景，融合地理、历史、数学知识。承接河流湖泊知识，为深入理解河流治理奠基。通过案例分析、实验探究等环节，培养学生综合思维、区域认知、地理实践力和人地协调观。 该设计创新点在于跨学科融合，采用讲授法与小组合作探究法。既提升学生批判性思维与跨学科运用知识能力，又为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

鲁教版（五四学制）（2024）地理七年上册教学设计 课题 【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理-第二课时 课型 新授课 主备人 授课时间 课时 2课时 课标 要求 义务教育地理课程标准强调培养学生的综合思维、区域认知、地理实践力和人地协调观等核心素养。在跨学科主题学习方面，要求学生能够运用地理及其他学科的知识和方法，探究真实情境中的地理问题。对于 “探究‘束水攻沙’原理” 这一主题，学生需通过跨学科学习，理解河流泥沙运动规律以及人类利用工程措施治理河流的原理和影响。具体来说，学生应能够从地理学科角度分析河流的水文特征、地形地貌与泥沙淤积的关系； 教材分析 本部分内容位于鲁教版（五四学制）（2024）初中地理七年级上册第二章 “中国的自然环境” 中的跨学科主题学习板块。教材以黄河治理中的 “束水攻沙” 措施为切入点，巧妙地将地理、历史、数学等多学科知识融合在一起。地理方面，紧密联系第二章所学的河流与湖泊知识，引导学生进一步探究河流泥沙问题以及相关治理措施对河流生态环境的影响。历史学科知识的融入，使学生了解 “束水攻沙” 这一古老治河理念的起源、发展与应用历程，丰富了学生对人类治河智慧的认知。数学知识则辅助学生通过定量分析，更精准地理解水流、河道与泥沙之间的关系 教学方法 讲授法：讲解 “束水攻沙” 原理的基本概念、历史背景和相关学科知识要点，确保学生掌握必要的基础知识。 小组合作探究法：组织学生分组进行实验探究、资料分析和案例讨论，促进学生之间的思想交流与合作，培养团队协作和自主探究能力。 素养目标 学生能够准确阐述 “束水攻沙” 的原理，包括水流速度、河道形态与泥沙搬运、淤积之间的关系。 运用地理和历史资料，详细说明 “束水攻沙” 措施在不同历史时期黄河治理中的应用及成效。 通过数学计算和图表分析，定量描述水流参数（如流速、流量）对泥沙搬运能力的影响。 教学重、难点 深入理解 “束水攻沙” 的科学原理，掌握影响河流泥沙运动的关键因素。 梳理 “束水攻沙” 措施在黄河治理历史中的发展脉络及实际应用效果。 学会运用数学方法分析河流相关数据，解释 “束水攻沙” 原理中的定量关系。 教学流程 新课导入 （一）课程导入 展示黄河不同河段的图片，包括上游清澈的河水、中游浑浊含沙量大的河水以及下游泥沙淤积形成的地上河景观。播放一段黄河汛期水势汹涌、泥沙翻滚的视频，让学生直观感受黄河泥沙问题的严重性。 设计意图：通过直观的视觉冲击，引发学生对黄河泥沙问题的关注和兴趣，为后续探究 “束水攻沙” 原理做铺垫。 提问引导 提问：“黄河泥沙这么多，给我们带来了哪些影响？我们该如何解决黄河泥沙淤积的问题呢？” 鼓励学生结合生活常识和已学地理知识进行思考和回答。 设计意图：以问题驱动的方式激发学生思维，引导学生主动思考黄河泥沙问题及其解决方法，自然引出本节课的主题 ——“束水攻沙” 原理。 新 课 讲 解 （二）知识回顾 地理知识回顾 请学生回顾上节课所学的黄河的基本概况，包括发源地、流经地形区、注入海洋等，重点回顾黄河泥沙的来源（主要是中游黄土高原地区水土流失严重）以及泥沙淤积对黄河下游河道和生态环境的影响（如地上河形成、洪涝灾害频发等）。 设计意图：巩固上节课所学地理知识，明确黄河泥沙问题的现状，为理解 “束水攻沙” 原理与黄河治理的关系奠定基础。 历史知识引入 简单介绍我国古代对黄河治理的重视，提问学生是否了解一些古代黄河治理的故事或方法。引出历史上 “束水攻沙” 这一重要治河理念的出现，激发学生对其历史渊源的探究兴趣。 设计意图：从历史角度切入，让学生认识到黄河治理是一个长期的历史过程，“束水攻沙” 理念具有深厚的历史底蕴，培养学生跨学科学习的意识。 （三）“束水攻沙” 原理讲解 原理阐述 运用动画演示和示意图，详细讲解 “束水攻沙” 的原理：当河流流量一定时，通过缩窄河道宽度或修筑堤坝等工程措施，使水流速度加快。根据流体力学原理，水流速度越快，其携带泥沙的能力越强，从而能够将河道中的泥沙冲刷带走，减少泥沙淤积，达到整治河道、防止河床抬高的目的。 设计意图：通过直观的动画和示意图，将抽象的 “束水攻沙” 原理形象化，便于学生理解，同时结合流体力学知识，从科学角度解释原理，培养学生的科学思维。 数学关系推导 引入简单的数学公式和数据，解释水流速度（v）、流量（Q）与河道横截面积（S）之间的关系（Q = v × S）。假设流量不变，当河道横截面积减小（即束水）时，水流速度必然增大。同时，介绍水流速度与泥沙搬运能力之间的近似定量关系（一般来说，泥沙搬运能力与水流速度的六次方成正比），让学生通过数学计算直观感受水流速度变化对泥沙搬运能力的巨大影响。 设计意图：运用数学知识定量分析 “束水攻沙” 原理，使学生对原理的理解更加深入和准确，培养学生跨学科运用知识的能力和逻辑思维能力。 （四）历史案例分析 潘季驯治河案例 讲述明朝水利专家潘季驯运用 “束水攻沙” 理念治理黄河的历史故事。详细介绍潘季驯在治理黄河过程中采取的具体措施，如修筑高家堰大堤，堵塞决口，束水归槽等。展示潘季驯治河工程的示意图，让学生了解当时工程的布局和设计思路。 设计意图：通过具体的历史案例，让学生感受 “束水攻沙” 理念在实际治河中的应用，增强学生对历史知识与地理知识融合的理解，同时体会古代劳动人民的智慧和创造力。 历史成效分析 引导学生分析潘季驯治河措施取得的成效，如黄河下游河道得到一定程度的稳定，泥沙淤积有所减轻，洪涝灾害发生频率降低等。同时，也分析其存在的局限性，由于当时技术条件和对河流生态系统认识的不足，一些措施可能对局部生态环境产生了一定负面影响。组织学生分组讨论，从历史发展的角度评价潘季驯的治河理念和措施。 设计意图：培养学生运用历史唯物主义观点分析问题的能力，让学生认识到科学技术和治理理念是不断发展和完善的，同时理解人类活动对自然环境的影响具有复杂性，需要综合考虑多方面因素。 （五）小组合作实验探究 实验准备 为每个小组准备一套实验器材，包括一个长方形水槽（模拟河道）、一台小型水泵（模拟水流）、不同粒径的沙子（模拟黄河泥沙）、一些可调节宽度的挡板（模拟束水工程）、测量工具（如流速仪、尺子等）。发放实验指导手册，详细说明实验目的、步骤和注意事项。 设计意图：通过实验准备，让学生明确实验的操作流程和要探究的问题，培养学生的实验操作能力和科学探究精神。 实验步骤 第一步，在水槽中铺上一定厚度的沙子，调节水泵使水流稳定在一个较低速度，观察水流经过沙子时泥沙的运动情况，并测量记录水流速度和泥沙淤积量。 第二步，保持水泵流量不变，使用挡板缩窄河道宽度，再次观察水流速度变化以及泥沙的搬运和淤积情况，测量并记录相关数据。 第三步，改变沙子粒径大小，重复上述步骤，探究不同泥沙粒径条件下 “束水攻沙” 效果的差异。 设计意图：让学生通过亲自动手实验，直观观察和体验 “束水攻沙” 的过程，收集实验数据，培养学生的观察能力、动手能力和数据收集与分析能力。 小组讨论与汇报 实验结束后，各小组根据实验数据和观察结果进行讨论，分析水流速度、河道宽度、泥沙粒径等因素对 “束水攻沙” 效果的影响，并总结实验结论。每个小组推选一名代表进行汇报，向全班展示小组实验成果和讨论结论。 设计意图：通过小组讨论和汇报，促进学生之间的思想交流与合作，培养学生的团队协作能力和表达能力，同时让学生在交流中进一步完善对 “束水攻沙” 原理的理解。 （六）现代应用与拓展 现代水利工程中的应用 展示现代黄河治理以及其他河流治理中运用类似 “束水攻沙” 原理的水利工程图片和视频，如黄河小浪底水利枢纽工程通过调水调沙，利用人造洪峰冲刷河道泥沙；一些城市河道整治工程中通过修筑丁坝、顺坝等调整水流方向和速度，减少泥沙淤积。讲解这些现代工程在设计和运行中如何结合先进技术和科学理念，优化 “束水攻沙” 效果。 设计意图：让学生了解 “束水攻沙” 原理在现代水利工程中的广泛应用和发展创新，认识到古老的治河智慧在现代依然具有重要价值，同时感受科技进步对水利事业的推动作用。 拓展思考 提出问题引导学生拓展思考，如 “在运用‘束水攻沙’原理进行河流治理时，如何平衡防洪、航运、生态保护等多方面的需求？”“除了‘束水攻沙’，还有哪些创新的河流治理方法？” 组织学生进行小组讨论，鼓励学生大胆发表自己的观点和想法。 设计意图：培养学生的批判性思维和创新思维能力，引导学生从更宏观的角度思考河流治理问题，树立综合考虑多方面因素实现可持续发展的理念。 （七）课堂总结 知识总结 与学生一起回顾本节课所学的主要内容，包括 “束水攻沙” 的原理、历史案例、实验探究结果以及在现代水利工程中的应用等。强调跨学科知识在理解和解决这一问题中的重要性。 设计意图：帮助学生梳理知识脉络，强化记忆，巩固本节课所学的重点知识。 情感升华 再次强调黄河治理对于我国生态安全、经济发展和社会稳定的重要意义，鼓励学生关注河流生态环境保护，积极参与到环保行动中来，树立人地协调的可持续发展观念。 设计意图：培养学生的社会责任感和环保意识，将知识学习与情感教育相结合，实现教学目标的全面达成。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$