湖南2026-2027学年高二地理秋季实验作业设计——地形雨模拟实验

【应用场景】高中地理选择性必修一《自然地理基础》（湖南教育出版社） 高二地理秋季实验作业设计 ——地形雨模拟实验 一、作业基本信息 学科 地理 年级 高二 学期 秋季 课时建议 40分钟（课后完成） 课题 自然环境的地域差异性——地方性分异规律——地形对气候的影响——地形雨模拟实验 教科书 《选择性必修一·自然地理基础》，湖南教育出版社 作业类型 实验类/实践类课时作业 涉及核心素养 区域认知、综合思维、地理实践力、人地协调观 作者 黄中心 二、作业目标 1. 区域认知：能够结合实例说出两侧降水差异，能在区域图识别地形对区域水热分布的改造。 2. 综合思维：完整梳理“地形阻挡→气流抬升→降温→水汽凝结→降水；背风坡下沉增温变干”因果链条，理解地形、大气运动、水热、植被自然带之间的连锁关系。 3. 地理实践力：能利用生活物品完成家庭模拟实验，规范记录实验现象，绘制地形雨示意图；能简单分析家庭模拟实验存在的误差。 4. 人地协调观：理解山地降水差异影响农业布局、聚落选址；认识地形是影响人类生产生活的重要自然条件，树立因地制宜的观念。 三、作业内容 （一）实验前学习任务 1. 掌握并理解降水形成的两个基本条件： ①空气中含有足够的水汽； ②空气温度下降到水汽能够凝结出来的程度（即凝结核与冷却条件）。 2. 依据降水形成的过程，能区分降水的三种主要类型：对流雨、地形雨、锋面雨。 （二）回家实验任务 【学习任务一】准备实验器材 请根据实验需求，列出所需实验器材清单（可参考生活中常见物品替代）： 【学习任务二】实验步骤与现象观察 实验步骤： 步骤一：将一盆温水放置在桌面上，取一块硬纸板弯折成“山”形（或用书堆叠成山坡状），竖直放置在盆的一侧。 步骤二：点燃一根香（或打开加湿器），放置在水盆下风方向，使湿润气流吹向“山体”。 步骤三：观察水雾遇到“山体”后的运动路径、聚集位置和下落情况。 步骤四：观察纸板（山体）两侧的潮湿程度差异。 注意：实验过程中注意用火安全，建议在家长陪同下进行。 【结论一】实验观察记录 观察重点：水雾遇到“山体”后的运动路径、聚集位置、下落情况。 观察项目 现象描述 无山阻挡时，水雾飘散情况 有山阻挡时，迎风坡现象 有山阻挡时，山顶现象 有山阻挡时，背风坡现象 是否有水珠形成？纸板哪边潮湿些？ 我的发现（现象描述）： 【结论二】绘制地形雨示意图 （原创）（探究题）在下面空白处画出地形雨形成过程，并标注以下要素：湿润气流、山体、迎风坡、背风坡、降水区、空气上升和下沉箭头。 【学习任务四】原理归纳 根据实验，完成下面的因果关系图： 湿润气流 → 遇到山地阻挡 → （　　　　）→ 海拔升高 → 气温（　　　　）→ 水汽（　　　　）→ 形成（　　　　）→ （　　　　）坡降水多 → （　　　　）坡降水少。 【迁移运用】 （新情境题）分析南纬40°—60°安第斯山脉东西两岸自然带区别的原因。 （新情境题）分析马达加斯加岛东西两岸植被差异性的原因。 四、作业实施建议 1. 器材替代方案：若家中没有加湿器，可用温水盆+点燃香的方式产生湿润气流；“山体”可用硬纸板弯折成型，或用书本堆叠代替。 2. 安全提示：使用火源（香、蜡烛等）时必须有家长陪同，实验结束后确保火源完全熄灭。建议在厨房或阳台等通风良好、易清洁的环境中进行。 3. 时间安排：本作业建议用时30—40分钟，其中实验操作约15分钟，观察记录与绘图约15—20分钟。可安排在周末完成。 4. 教师指导要点：实验前教师可在课堂上演示一次完整操作流程，提醒学生重点观察迎风坡与背风坡的差异；实验后选取典型作品在课堂展示交流，强化“地形抬升→冷却凝结→降水”的因果逻辑。 5. 分层建议：基础层学生完成学习任务一至四即可；学有余力的学生可额外观察并记录不同坡度、不同湿度条件下的实验差异。 五、参考答案与解析 （一）实验前学习任务 1. 降水形成的两个基本条件：①空气中含有足够的水汽；②空气温度下降到水汽能够凝结出来的程度（即凝结核与冷却条件）。 2. 降水的三种主要类型：对流雨、地形雨、锋面雨。 （二）学习任务一：实验前猜想 1. 正确选择：被迫抬升。湿润空气遇到山地阻挡时，沿迎风坡抬升上升。 2. 正确选择：迎着风的一侧（迎风坡）。迎风坡气流抬升冷却，水汽易凝结形成降水。 （三）结论一：实验观察记录 无山阻挡时：水雾均匀飘散，向四周扩散，无明显聚集。 迎风坡现象：水雾沿坡面上升，逐渐在坡面上聚集、凝结，可见细小水珠附着。 山顶现象：水汽在山顶附近聚集最多，凝结成明显的小水滴，甚至出现类似“降雨”的下落。 背风坡现象：气流越过山顶后下沉，空气变得干燥，背风坡几乎没有水珠，纸板较干燥。 潮湿程度：迎风坡一侧纸板明显更潮湿，背风坡一侧较干燥。 （四）结论二：地形雨示意图要点 示意图应包含以下要素及标注：①湿润气流从迎风坡方向吹来（箭头指向山体）；②迎风坡一侧标注“迎风坡”，有向上的箭头表示气流抬升；③山顶附近标注降水区，用雨滴符号表示；④背风坡一侧标注“背风坡”，有向下的箭头表示气流下沉；⑤山体轮廓清晰，各要素标注完整。 （五）学习任务四：原理归纳 湿润气流 → 遇到山地阻挡 → （被迫抬升）→ 海拔升高 → 气温（降低/下降）→ 水汽（凝结）→ 形成（降水/降雨）→ （迎风）坡降水多 → （背风）坡降水少。 （六）迁移运用解析 安第斯山脉（南纬40°—60°）：西风从太平洋带来丰富水汽，遇到安第斯山脉阻挡后沿迎风坡抬升，在山脉西侧（迎风坡）山腰附近水汽凝结形成大量地形雨；背风坡（东侧）气流下沉增温，降水稀少。因此山脉以西为温带森林带，以东为巴塔哥尼亚荒漠。 马达加斯加岛：东南信风从印度洋带来丰富水汽，遇到马达加斯加山脉后沿迎风坡（东侧）抬升，在东侧迎风坡形成大量地形雨；背风坡（西侧）气流下沉，降水较少。因此岛屿东部为热带雨林带，西部为热带草原带。 六、作业评价标准 评价维度 评价指标 分值 自评 师评 实验前猜想 猜想合理，理由充分，能体现初步的因果思考 10 实验操作 器材准备齐全，操作规范，安全意识强 20 观察记录 现象描述准确、完整，观察项目无遗漏 25 示意图绘制 要素标注完整，箭头方向正确，逻辑清晰 20 原理归纳 因果关系填空正确，理解地形雨形成机制 15 迁移运用 能运用原理解释真实地理现象，逻辑自洽 10 总分：100分。90分以上为优秀，75—89分为良好，60—74分为合格，60分以下需补做完善。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $