跨学科主题学习 探究“束水攻沙”原理 第一课时 教学设计-2025-2026学年八年级地理上学期人教版（2024）

人教版八年级上册

《【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理（第一课时）》

教学目标：

理解 “束水攻沙” 的核心概念，明确其 “收缩河道、增大流速、增强携沙能力” 的基本原理。

结合中国河流（重点为黄河）的水文特征，分析 “束水攻沙” 技术应用的地理背景，建立水利工程与自然环境的关联。

掌握通过实验观察、数据记录分析流速与河道宽度、携沙能力关系的基本方法，提升实验操作与数据分析技能。

跨学科整合地理、物理（流体力学基础）、历史（古代水利工程背景）知识，形成多维度分析地理问题的思维。

教学重难点：

（一）教学重点

“束水攻沙” 的核心原理：河道宽度与流速、携沙能力的关系。

结合黄河水文特征，分析 “束水攻沙” 技术的应用背景与现实意义。

实验探究的过程设计与数据解读，培养科学探究能力。

（二）教学难点

理解 “流速增大→携沙能力增强” 的内在逻辑，突破抽象概念的理解障碍。

跨学科知识的整合应用：将地理（河流特征）、物理（流体力学）、历史（水利工程）知识有机结合，分析实际问题。

从实验现象迁移到现实工程，理解 “束水攻沙” 技术在黄河治理中的具体应用。

学情分析：

地理知识：八年级学生已学习中国的河流特征（如黄河的含沙量、汛期、河道形态等），了解河流对地形、人类活动的影响，为分析 “束水攻沙” 的应用背景奠定基础。

跨学科基础：物理学科已学习 “流速与压强”“力与运动” 的初步知识，能够理解 “河道变窄可能导致流速变化”；历史学科接触过古代水利工程（如都江堰、大运河），对劳动人民的治水智慧有初步认知。

能力基础：具备基本的观察、实验操作能力，能够完成简单的小组合作任务，但在实验设计、数据解读、跨学科思维整合方面仍需引导。

教学内容分析：

（一）教材地位与作用

本节课属于人教版八年级上册第二章 “中国的自然环境” 的跨学科主题学习内容，是在 “河流的水文特征”“河流与人类活动” 等基础知识点后的拓展延伸。教材通过 “束水攻沙” 这一经典水利技术，搭建了 “自然环境 — 人类活动 — 技术创新” 的关联桥梁，既巩固了河流特征的核心知识，又培养了跨学科探究能力，同时渗透了人地协调的地理核心素养，符合新课标对 “跨学科主题学习” 的要求。

（二）教材内容解读

教材以 “探究‘束水攻沙’原理” 为核心，隐含三层逻辑：

背景逻辑：黄河含沙量大、河道淤积严重的自然问题，催生了 “束水攻沙” 的治水需求（地理视角）。

原理逻辑：通过收缩河道增大流速，进而增强携沙能力，实现冲沙减淤（地理 + 物理视角）。

意义逻辑：古代技术对现代黄河治理的启示，体现人地协调与可持续发展（地理 + 历史 + 现实视角）。

教材未直接呈现原理细节，而是引导学生通过探究活动自主发现，强调过程性学习与能力培养，为教学设计提供了开放的探究空间。

教学准备：

教学素材：黄河河道淤积、潘季驯治黄、现代调水调沙的视频（5 分钟）；黄河流域地图、不同河段河道宽度对比图、“束水攻沙” 原理示意图（PPT 课件）；古代水利工程相关历史资料（图文）。

实验器材：每组配备长方形水槽（2 个，分别模拟 “宽河道”“窄河道”，宽度比约 2:1）、沙子（模拟泥沙）、量杯（控制注水量）、秒表（测量水流通过时间）、直尺（测量河道宽度、水深）、托盘（承接流出的水和沙）、抹布（清洁）。

教学工具：PPT 课件、板书设计图、小组探究任务单（含实验步骤、数据记录表格、问题思考）、课堂检测题。

分组安排：将学生按 4 人一组划分，明确组长、实验操作员、数据记录员、发言人，提前培训实验注意事项。