【跨学科主题学习】探究“束水攻沙”原理-【AI超级课件】2026-2027学年新教材八年级上册地理同步PPT课件（人教版）

【跨学科主题学习】探究"束水攻沙"原理·任务单 本任务单配合课件《跨学科主题学习-探究"束水攻沙"原理》使用。课堂任务对应"任务一—任务三 + 原理归纳"探究链（地理+数学+物理跨学科），课后任务为"束水攻沙原理小报告"实践活动。 任务卡 1 · 过水横截面面积计算（建模） 目标：能把真实河道抽象为几何图形，计算过水横截面面积。 步骤： 1. 读课件图1—图2，说出 V 形、U 形河道分别抽象为____、____。 2. 写出过水横截面定义：某一时刻____与____包围的区域。 3. 算示例：河底宽 a=60 米、水深 h=3 米、河面宽 b=100 米，S=(a+b)×h/2=____（平方米）。 产出：一份"河道→梯形"抽象示意图 + 面积计算式（S=240 ㎡）。 任务卡 2 · 表1 四河段面积计算 目标：依据"河底宽=河面宽/2"的约束，算甲/乙/丙/丁过水横截面面积并核对。 步骤： 1. 读课件图2 表1，已知各河段河底宽度均为河面宽度的 1/2（即 a=b/2），利用 S=(a+b)×h/2 完成下表（面积单位：平方米）： 河段 河面宽 b 河底宽 a=b/2 水深 h 过水面积 S 甲 （课件表1） ____ （课件表1） 450 乙 （课件表1） ____ （课件表1） 300 丙 （课件表1） ____ （课件表1） 150 丁 （课件表1） ____ （课件表1） 180 2. 核对：四段面积依次为____、____、____、____（平方米）。 产出：一份填写完整的表1（含 a 列与面积 S 列）。 任务卡 3 · 流量模型与流速推算 目标：用 Q=S×v 推算恒定流量下各河段流速。 步骤： 1. 写公式：流量 Q=____×____，单位为____（立方米/秒）。 2. 假设流量保持 900 立方米/秒不变，推算四处流速并填表： 河段 面积 S（㎡） 流速 v=900/S（米/秒） 甲 450 900/450=____ 乙 300 900/300=____ 丙 150 900/150=____ 丁 180 900/180=____ 产出：表1 补充"流速"列（2/3/6/5 米/秒）。 任务卡 4 · 绘制面积—流速关系图 目标：绘图并归纳面积与流速的关系。 步骤： 1. 以"过水横截面面积"为横轴、"流速"为纵轴，描出四点：(450, 2)、(300, 3)、(150, 6)、(180, 5)。 2. 连线观察趋势，写结论：在相同流量下，河流过水横截面面积越____，流速越____。 产出：一幅"面积—流速关系图" + 一句结论。 任务卡 5 · 译"束水攻沙"原理（小报告） 目标：用现代汉语阐释潘季驯方略，说清"合之所以愈于分也"的科学本质。 步骤： 1. 译原文："水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深……此合之所以愈于分也" → 现代汉语大意：____。 2. 画原理链：修筑河堤束窄河面 → 过水面积 S____ → 同流量流速 v____ → 冲刷泥沙能力____ → 河床加深、防止淤积。 3. 对比"分流（分）"与"束水（合）"对泥沙搬运的不同影响，说明为什么"合愈于分"。 产出：一份"束水攻沙原理小报告"（数据—模型—原理 三步），作为本课的物化学习产品。 表现性评价量规 量规维度 优秀（★★★） 合格（★★） 待改进（★） 面积计算 示例 S=240 与表1（450/300/150/180）全对，建模清晰 主要正确，个别算错 多处错误 流速与绘图 流速（2/3/6/5）正确，关系图规范、结论准确 流速基本对，图较简 流速错、无图 原理阐释 准确现代汉语转译，说清"合愈于分"科学本质 基本说清，表述较简 阐释不清 合作与表达 分工明确、小报告完整、汇报条理清晰 能合作完成基本汇报 合作松散、表达不清 小组互评：____　教师评价：____　总分等级：____ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 跨学科主题学习·探究"束水攻沙"原理·导学案 本导学案配合课件《【跨学科主题学习】探究"束水攻沙"原理》使用，内容、概念、活动与课件及人教版 2024 八年级上册课本"跨学科主题学习·探究'束水攻沙'原理"保持一致。请先预习，再带着问题进入课堂。 一、学习目标（核心素养导向） • 区域认知：结合黄河流域的地理特征，说明中游水土流失导致下游泥沙淤积的空间分布规律，并解释"束水攻沙"策略在黄河下游平原段实施的必要性与可行性。 • 综合思维：能构建"流量=面积×流速"（Q=S×v）的数学模型，综合运用地理、数学、物理知识，分析过水横截面面积、流速与泥沙搬运能力之间的内在联系。 • 地理实践力：能计算过水横截面面积（示例 S=240 ㎡），完成表1（甲450/乙300/丙150/丁180 ㎡）并推算恒定流量下的流速（2/3/6/5 米/秒），绘制面积—流速关系图并得出"面积越小、流速越大"的结论。 • 人地协调观：能用现代汉语阐释潘季驯"束水攻沙"方略，感悟古人治水顺应水流动力学规律的生态智慧，表达对可持续发展理念的认同。 二、学习重难点 • 重点：① 过水横截面面积计算（S=(a+b)×h/2，把 V 形/U 形河道抽象为倒三角形/上宽下窄梯形）与流量数学模型（Q=S×v）；② "束水攻沙"原理——束窄河面→减小过水面积→同流量下流速增大→增强冲刷泥沙能力→防止河床抬高。 • 难点：① 将"面积—流速"数学反比关系迁移到真实河流的泥沙治理解释；② 跨学科整合理解"合之所以愈于分也"——为什么"束水（合）"优于"分流（分）"。 三、预习引导 1. 回想：黄河为什么在下游形成"地上河"？这些泥沙主要从哪里来？（提示：想想中游流经的地形区） 2. 算一算：梯形面积公式 S=(上底+下底)×高÷2，你还记得吗？再回忆"速度=路程÷时间"。 3. 说一说：你听过明代水利专家潘季驯吗？他生活在哪个朝代？他靠什么办法治理黄河泥沙？ 四、课堂活动设计（课中探究·填空用 ____） 探究1 · 算面积（任务一：过水横截面面积计算） • 河床过水横截面形状多为 V 形和 U 形；为便于计算，把 V 形抽象为____，把 U 形抽象为"上宽下窄"的____。 • 过水横截面是指某一时刻____与____包围的区域。 • 示例：河底宽 a=60 米、水深 h=3 米、河面宽 b=100 米，S=(a+b)×h/2=(60+100)×3/2=____（平方米）。 探究2 · 填表1（任务二：甲/乙/丙/丁面积） • 已知图2中各河段河底宽度均为河面宽度的____，利用公式完成表1：甲____、乙____、丙____、丁____（平方米）。 探究3 · 推流速·绘图（任务三：流量模型与面积—流速关系） • 流量 Q 是过水横截面面积 S 与流速 v 的乘积，即 Q=____×____，单位为____。 • 假设流量保持 900 立方米/秒不变，推算四处流速：甲 900/450=____、乙 900/300=____、丙 900/150=____、丁 900/180=____（米/秒）。 • 绘制"面积—流速关系图"，得出规律：在相同流量下，河流过水横截面面积越____，流速越____。 探究4 · 译原理（原理归纳："束水攻沙"阐释） • 潘季驯原文："水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深……此____之所以愈于____也。" • 用现代汉语串原理链：修筑河堤束窄河面 → 过水面积 S____ → 同流量下流速 v____ → 冲刷泥沙能力____ → 河床加深、防止淤积、治理"地上河"。 五、知识建构           探究"束水攻沙"原理     （跨学科主题学习·地理+数学+物理）   潘季驯（明·1521—1595）：以"束水攻沙"治河     筑堤束窄河面           │           ▼     过水横截面面积 S ↓   （梯形 S=(a+b)h/2，a=b/2）           │      同流量 Q 不变 ── Q = S × v  （Q=900 ㎡/s）           │           ▼     流速 v ↑  （面积越小、流速越大：2/3/6/5 m/s）           │           ▼     冲刷泥沙能力 ↑  →  河深·防淤·治"地上河"     "合之所以愈于分也"     现代印证：小浪底水利枢纽 · 调水调沙 我的收获一句话：________________________________________________________ 六、分层作业 • 基础（全体必做） 1. 复述过水横截面面积公式，重算示例（a=60、b=100、h=3，S=240 ㎡）；完成表1 甲/乙/丙/丁面积与恒定流量 900 下的流速（2/3/6/5 米/秒）填写。 2. 用现代汉语说出潘季驯"束水攻沙"的大意（水合则势猛……合之所以愈于分也）。 • 提升（选做，建议中等及以上完成） 3. 绘制"过水横截面面积—流速关系图"，并写一句结论（面积越小、流速越大）。 4. 对比"分流（分）"与"束水（合）"对泥沙搬运的不同影响，说明为什么"合之所以愈于分也"。 • 拓展（学有余力·联系生活与古今） 5. 查阅小浪底"调水调沙"资料，比较现代工程与潘季驯"束水攻沙"的异同，写一段 100 字左右的感悟（古今治水智慧）。 6. 联系家乡某条河流或水库，谈一谈人类如何利用水流规律改造自然、趋利避害。 七、自评量规 等级 标准（我能做到……） ★★★ 优秀 示例 S=240 与表1（450/300/150/180）全对；流速（2/3/6/5）正确、面积—流速关系图规范、结论准确；能准确现代汉语转译"合愈于分"；合作与汇报条理清晰。 ★★ 合格 面积计算主要正确，个别算错；流速基本对、关系图较简；基本说清"束水攻沙"原理。 ★ 待改进 面积多处错；流速错、无关系图；原理阐释不清。 本节课我给自己评：____（圈选 ★ / ★★ / ★★★） 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题 【跨学科主题学习】探究"束水攻沙"原理 课 型 新授课 课 时 1课时 教材 分析 "探究'束水攻沙'原理"是人教版八年级上册的跨学科主题学习内容，是课程标准规定的、课时容量不少于地理课程总课时 10% 的综合学习板块。它以前接的"河流与湖泊"（黄河"水少沙多""地上河"）为问题起点，以明代水利专家潘季驯的治河方略为历史素材，将地理（黄河流域特征、水土流失、泥沙淤积）、数学（梯形面积、比例推算）、物理（流速、流量、水流冲刷力）三科知识整合，落实"做中学、用中学"的跨学科综合学习。 • 前接：八年级上册第二章第三节"黄河"已建立"中游水土流失→下游泥沙淤积→地上河→水患"的认知链，以及现代"调水调沙"治理措施；学生已具备等高线、比例尺读图能力与长方形/梯形面积、速度×时间=路程等数学基础。 • 后连：本课构建的"流量=面积×流速"模型与"束水攻沙"原理，是理解现代黄河治理（小浪底调水调沙）、河流地貌发育及人地协调观的方法基础，也是中考跨学科情境题的高频素材。 潘季驯"束水攻沙"是中华治水文明的典范。学生通过用数理化方法还原古人智慧，既体会"顺应水流动力学规律治理自然"的科学精神，又感悟中华民族在长期人水关系中积累的生态智慧，树立尊重自然、绿色发展的可持续发展理念。 课程标准 核心素养 （一）课标对齐（逐字引用·2025修订版） 以下为《义务教育地理课程标准（2022年版2025年修订）》"四、课程内容 ·（四）跨学科主题学习"原文，逐字引用，不缩写、不改写。 • 地理课程跨学科主题学习是基于学生的基础、体验和兴趣，围绕某一研究主题，以地理课程内容为主干，运用并整合其他课程的相关知识和方法，开展综合学习的一种方式。 • 地理课程跨学科主题学习立足于核心素养的培育，关注学生探究能力、创新意识、实践能力、社会责任感的培养，促进学生全面发展和师生共同发展，以物化的学习产品（如各种文本、模型、设计图等）为基本学习成果。 • 地理课程跨学科主题学习的设计包括制订学习目标、选取学习主题和内容、选择学习形式、选定学习场所、开展学习评价等环节，设计时要注意各环节之间的联系，突出整体效果。 • 学习主题和内容主要选取生态文明建设、环境保护、资源利用、家乡环境与人们生产生活的变化、乡村振兴等方面真实存在的事物和现象，设计的问题具有研究价值和现实意义。 • 学习形式要根据学习内容适当选择，如项目式学习、单元式学习等。主题学习要突出实践性和可操作性，以学生自主学习、合作学习和探究学习为主。 • 地理课程跨学科主题学习的课时容量不少于本课程总课时的 10%。 本课聚焦：本节课以"束水攻沙"为跨学科主题，整合地理（黄河治理与水土流失空间规律）、数学（过水横截面梯形面积计算、比例推算）、物理（流速、流量、水流冲刷力）三科知识与方法，按"制订目标—选取主题—项目式学习—开展评价"的环节设计，落实"（四）跨学科主题学习"的综合学习要求。 （二）核心素养要点 • 区域认知：结合黄河流域的地理特征，认识中游黄土高原水土流失导致下游河道泥沙淤积的空间分布规律；理解"束水攻沙"策略在特定区域（如黄河下游平原段）实施的地理可行性与必要性。 • 地理实践力：能根据图示信息准确测量并计算河流过水横截面面积，完成表格数据填充与流速推算；能绘制"过水横截面面积—流速关系图"，并通过数据分析得出科学结论，提升读图、绘图与用图能力。 • 人地协调观：认识人类活动与自然环境之间的相互作用关系，理解古代水利工程如何顺应水流动力学规律来治理河流泥沙问题；感悟中华民族在长期治水实践中积累的生态智慧，增强对可持续发展理念的认同感。 • 综合思维：能够综合运用地理、数学、物理等学科知识，分析河流过水横截面面积、流速与泥沙搬运能力之间的内在联系；构建"流量=面积×流速"的数学模型，并利用该模型解释不同河段水流变化的原因。 教学步骤 情境导入：明代的潘季驯是我国历史上著名的黄河治理专家，他提出的以"束水攻沙"为核心的治河方略，在治理黄河泥沙淤积、河道决口、洪水泛滥等方面发挥了重大作用。"束水攻沙"对后世的黄河治理措施影响巨大，我国现代黄河治理仍以其为重要借鉴。（潘季驯，1521年5月28日—1595年5月20日） 学生活动：听治河故事，提出驱动性问题——"古人没有现代工程，靠什么原理让黄河少淤积？" 教师引导：点明本课以"束水攻沙"为跨学科主题，用地理+数学+物理的方法拆解这个千年治河智慧。 设计意图：以真实历史人物与中华治水文明切入，激发探究动机，落实区域认知与人地协调观的起点。 知识（课本/课件原文）：河床过水横截面形状有很多种，大部分属于 V 形和 U 形；为便于计算，可以把 V 形横截面抽象为倒三角形，把 U 形横截面抽象为"上宽下窄"的梯形。过水横截面是指某一时刻河流水面线与河底线包围的区域。假设一条河流某处的河底宽度（a）为 60 米，河水深度（h）为 3 米时，河面宽度（b）为 100 米。 学生活动：运用梯形面积公式，计算该处过水横截面面积——S=(a+b)×h/2=(60+100)×3/2=240（平方米）。 教师引导：强调"真实河道→几何抽象（梯形）→公式计算"的建模过程，为任务二、三打基础。 设计意图：把地理景观转化为可计算的数学模型，训练综合思维中的"要素抽象"与地理实践力中的计算能力。 任务：假设图2中甲、乙、丙、丁各河段河底宽度均为河面宽度的 1/2，利用河流过水横截面面积计算公式，完成表1。 学生活动：小组依据 a=b/2 与 S=(a+b)×h/2，计算四河段过水横截面面积，填写表格。 教师引导：核对模型答案——甲 450 平方米、乙 300 平方米、丙 150 平方米、丁 180 平方米；提示"河底宽=河面宽/2"是本题关键约束。 设计意图：在真实表格任务中巩固面积算法，产出可量化的学习产品（表1），为任务三的流速推算提供数据。 知识（课本/课件原文）：流量（Q）是河流过水横截面面积（S）与流速（v）的乘积，即 Q=S×v，单位为"立方米/秒"。在相同流量下，由于河流在不同河段的过水横截面面积不同，河流的流速也存在差异。 学生活动： 依任务一结果推算示例流量：Q=240×2=480（立方米/秒）。 假设流量保持 900 立方米/秒不变，计算甲/乙/丙/丁四处流速：甲 900/450=2、乙 900/300=3、丙 900/150=6、丁 900/180=5（米/秒）。 绘制"过水横截面面积—流速关系图"，描述规律。 教师引导：引导学生从曲线得出——在相同流量下，河流过水横截面面积越小，河流的流速越大。 设计意图：构建 Q=S×v 数学模型，把离散数据转化为关系图与科学结论，是本课综合思维与地理实践力的核心训练。 原文（课件引潘季驯）："水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深……此合之所以愈于分也。" 学生活动：用现代汉语转译——当水流分散时，动能减弱，泥沙沉积淤塞、河床抬高、水仅在沙面缓流（只见其高）；当水流汇聚时，动能增加，不断冲刷河道、泥沙被搬走、河床加深、水在河底流行（只见其卑）。修筑河堤束窄河面，可提高流速、冲刷泥沙（只要不溃堤泛滥）。 教师引导：对比"分流（分）降速淤积"与"束水（合）增速冲刷"，破解"河越宽越好"的迷思；点出"合之所以愈于分也"即面积↓→流速↑→冲刷↑的科学本质。 设计意图：将任务三的数学结论落到治河原理，完成"数据→模型→原理→人地智慧"的升华，落实人地协调观。 学生活动：随教师回顾原理链——筑堤束窄河面→过水面积 S↓→同流量 Q 下流速 v↑→冲刷泥沙能力↑→河深、防淤、治地上河；明确分层作业。 教师引导：收束——"潘季驯的智慧，至今仍是小浪底调水调沙的借鉴"，把探究引向古今贯通。 设计意图：用原理链闭环，强化结构记忆，过渡到分层作业与拓展探究。 专项活动设计 本活动对应课件"探究'束水攻沙'原理"任务群（任务一—任务三+原理归纳），为课堂内可操作的跨学科探究，建议以小组为单位完成，成果为"束水攻沙原理小报告"（含面积计算表、面积—流速关系图、原理阐释）。 • 能完成过水横截面面积计算与表1填写，推算恒定流量下的流速； • 能绘制面积—流速关系图并归纳"面积越小流速越大"； • 能用现代汉语阐释潘季驯"束水攻沙"方略，说明其科学本质； • 在地理+数学+物理的跨学科探究中发展综合思维、地理实践力与人地协调观。 • 4人一组，设"测算员、绘图员、阐释员、汇报员"分工； • 使用课件图1—图4、表1 及梯形面积、流速计算工具。 • 测算：抽象河道为梯形，完成示例 S=240 ㎡ 与表1（甲450/乙300/丙150/丁180 ㎡）。 • 建模：用 Q=S×v（Q=900 恒定）推算流速 2/3/6/5 米/秒，绘制面积—流速关系图。 • 阐释：译潘季驯原文，说明"束水（合）增速冲刷、优于分流（分）"的原理。 • 成档：每组用"数据—模型—原理"三步完成"束水攻沙原理小报告"。 学科网（北京）股份有限公司 $ 【跨学科主题学习】探究"束水攻沙"原理·逐字稿 说明：本逐字稿为教师课堂口播稿，可直接照念。〔 〕内为提示/学生预设，【媒体】为操作提示，⏱ 为时间节点。情境与案例严格依据课件 ⏱ 00:00–05:00 导入·潘季驯与"束水攻沙" 【媒体】课件播放封面"跨学科主题学习·探究'束水攻沙'原理"与潘季驯画像页（1521—1595）。 师：同学们，今天这堂课我们不学一条普通的河流，我们来破解一个困扰中国人几百年的难题——黄河的泥沙，古人是怎么治的？课件上这位老先生，是明代的潘季驯，生卒年是 1521 到 1595。他是我国历史上著名的黄河治理专家，提出了一个叫"束水攻沙"的治河方略，在治理黄河泥沙淤积、河道决口、洪水泛滥上发挥了重大作用。而且——重点来了——我国现代的黄河治理，仍然以他的思想为重要借鉴。 师：所以今天咱们就以一个跨学科主题来拆解这个千年智慧：用地理、数学、物理三科的方法，搞清楚"束水攻沙"到底靠什么原理，让黄河少淤积。大家先带着一个问题听：古人没有现代工程，靠什么原理让黄河少淤积？ 〔学生预设〕：有人嘀咕"是不是把水分流走"，教师不急着否定，留到后面原理环节破解。 ⏱ 05:00–15:00 任务一·过水横截面面积计算 【媒体】课件出示"过水横截面"页（图1—图2：V 形/U 形河道、a/b/h 标注）。 师：要治沙，先得会"量水"。河床过水横截面的形状有很多种，大部分属于 V 形和 U 形。为了方便计算，我们把 V 形抽象成一个倒三角形，把 U 形抽象成一个"上宽下窄"的梯形。注意，过水横截面指的是——某一时刻，河流水面线和河底线包围的那块区域。 师：来，看示例。假设一条河某处，河底宽度 a 是 60 米，水深 h 是 3 米，河面宽度 b 是 100 米。套梯形公式：S=(a+b)×h/2，也就是 (60+100)×3÷2。先算括号里 160，乘以 3 得 480，再除以 2——等于多少？对，240 平方米。 【媒体】课件同步亮出算式 S=(60+100)×3/2=240。 师：大家记住这个过程：真实河道 → 几何抽象成梯形 → 套公式计算。这一步就是咱们这节课的建模基础，后面所有任务都建立在这个 240 平方米上。 〔学生预设〕：学生跟着算，多数报出 240；个别把 (60+100) 先除以 2 再乘 3，结果一样，教师肯定"顺序不影响"。 ⏱ 15:00–25:00 任务二·表1 四河段面积计算 【媒体】课件出示"图2·表1"页（甲/乙/丙/丁四河段）。 师：光一个示例不够，真实河流不同河段宽度不一样。看课件图2 的表1，甲、乙、丙、丁四个河段。题目给了一个关键约束：每个河段的河底宽度，都是河面宽度的 1/2，也就是 a=b/2。大家用刚才的公式，把四个河段的面积都算出来，填进表。 师：给大家 8 分钟，小组合作。算完对照一下：甲、乙、丙、丁的面积分别是多少？——我听到有小组算出来了，甲 450、乙 300、丙 150、丁 180，单位都是平方米。完全正确！这里最关键的就是别漏掉"a=b/2"这个约束。 【媒体】课件核对答案：甲450 / 乙300 / 丙150 / 丁180 ㎡。 〔学生预设〕：小组汇报，个别把河底宽当成河面宽直接算，教师提醒"题目说河底宽是河面宽的一半"，学生自查纠正。 ⏱ 25:00–37:00 任务三·流量模型与面积—流速关系图 【媒体】课件出示"流量"定义页（图3）与"面积—流速关系"页（图4）。 师：面积和流速之间，藏着今天最核心的规律。先学一个概念：流量 Q，是过水横截面面积 S 和流速 v 的乘积，Q=S×v，单位是立方米每秒。也就是说，同一时刻流过某个断面的水量，等于断面大小乘上水流速度。 师：现在假设，整条河的总流量保持不变，都是 900 立方米每秒。那不同河段，因为面积不一样，流速就得不一样。来算：甲面积 450，流速就是 900 除以 450，等于 2；乙 300，900 除以 300 等于 3；丙 150，900 除以 150 等于 6；丁 180，900 除以 180 等于 5。单位都是米每秒。 【媒体】课件列出流速：甲2 / 乙3 / 丙6 / 丁5 m/s。 师：把这四个点描到坐标图上——横轴是面积，纵轴是流速：(450,2)、(300,3)、(150,6)、(180,5)。连线看看，是什么趋势？面积越小，点在哪？越往上，流速越大。所以结论很明确：在相同流量下，河流过水横截面面积越小，流速就越大。这就是"束水攻沙"的数学根基。 〔学生预设〕：学生发现丙面积最小(150)流速最大(6)，惊呼"原来窄的地方水冲得最猛"，教师顺势点题。 ⏱ 37:00–42:00 原理归纳·"束水攻沙"阐释 【媒体】课件出示潘季驯原文页（"水合则势猛……此合之所以愈于分也"）。 师：现在回到潘季驯。他原话是："水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深……此合之所以愈于分也。"翻译成大白话：当水流分散的时候，劲头散了，泥沙就沉下来、把河床垫高，水只能在沙面上慢慢流，看着河是"高了"；当水流被聚拢，劲头猛了，就不断冲刷河底，把泥沙搬走，河床反而加深，水在河底走，看着是"低了"。所以修筑河堤、把河面束窄，就能提高流速、冲刷泥沙——只要堤不决口。 师：注意他最后这句"合之所以愈于分也"——合，就是束水；分，就是分流。为什么合比分好？因为分流让河面变宽、面积变大、流速变慢，泥沙反而沉下来；束水让面积变小、流速变快，反而把泥沙冲走。这就是咱们任务三那张图说的"面积越小、流速越大"，落到治河上的真道理。所以"河越宽越好"是个迷思，宽是宽了，沙却留住了。 〔学生预设〕：学生点头"原来束窄不是堵，是提速冲沙"，迷思被破。 ⏱ 42:00–45:00 总结与作业 师：咱们把整条原理链收个尾：筑堤束窄河面 → 过水面积 S 降下来 → 同流量 Q 不变，流速 v 就上去 → 冲刷泥沙的能力增强 → 河床加深、防止淤积、治理"地上河"。潘季驯这套智慧，到今天还是小浪底调水调沙的借鉴，古今是通的。 【媒体】课件出示"课时作业"页。 师：课后三档作业：基础——复述公式、重算 S=240，完成表1 面积和流速 2/3/6/5 的填写，再用自己的话讲一遍"束水攻沙"大意；提升——画一张面积—流速关系图写结论，对比"分流"和"束水"对泥沙的不同影响；拓展——查小浪底调水调沙资料，比较古今异同写百字感悟，或者联系家乡的某条河，说说人怎么利用水流规律趋利避害。这节课就到这儿，同学们再见！ 〔学生预设〕：学生对"小浪底调水调沙"兴趣浓，纷纷表示要做拓展查资料。 学科网（北京）股份有限公司 $ 超级课件 CHAOJI KEJIAN 【新教材】人教版 初中地理 八年级·上册 1 核心素养 区域认知 结合黄河流域的地理特征，认识中游黄土高原水土流失导致下游河道泥沙淤积的空间分布规律。 理解“束水攻沙”策略在特定区域(如黄河下游平原段)实施的地理可行性与必要性。 地理实践力 能根据图示信息准确测量并计算河流过水横断面面积，完成表格数据填充与流速推算。 能绘制“过水横截面面积一流速关系图”，并通过数据分析得出科学结论，提升读图、绘图与用图能力。 2 核心素养 人地协调观 认识人类活动与自然环境之间的相互作用关系，理解古代水利工程如何顺应水流动力学规律来治理河流泥沙问题。 感悟中华民族在长期治水实践中积累的生态智慧，增强对可持续发展理念的认同感。 综合思维 能够综合运用地理、数学、物理等学科知识，分析河流过水横断面面积、流速与泥沙搬运能力之间的内在联系。 构建“流量=面积X流速”的数学模型，并利用该模型解释不同河段水流变化的原因。 3 4 明代的潘季驯是我国历史上著名的黄河治理专家，他提出的以“束水攻沙”为核心的治河方略，在治理黄河泥沙淤积、河道决口、洪水泛滥等方面发挥了重大作用。 “束水攻沙”对后世的黄河治理措施影响巨大，我国现代黄河治理仍以其为重要借鉴。 1521年5月28日—1595年5月20日 潘季驯 河床过水横截面形状有很多种，大部分属于V形和U形；为便于计算，可以把V形横截面抽象为倒三角形，把U形横截面抽象为“上宽下窄”的梯形。 河流上游景观图 河流下游景观图 任务一：计算河流的过水横截面面积 任务一：计算河流的过水横截面面积 河流的过水横截面近似倒梯形。假设一条河流某处的河底宽度(a)为60 米，河水深度(h)为3米时，河面宽度(b)为100 米(图 1)。 过水横截面是指某一时刻河流水面线与河底线包围的区域，也称为过水断面。 任务一：计算河流的过水横截面面积 运用梯形面积公式，计算河流在该处的过水横截面面积(S)，写出计算过程。 S= =240平方米 梯形面积公式： 过水横截面面积： 任务二：探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系 不同河段或不同季节导致的水位变化会使得水面宽和水深都发生变化，最终会导致过水横截面面积发生变化。 任务二：探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系 假设图2中甲、乙、丙、丁各河段河底宽度均为河面宽度的1/2，利用河流过水横截面面积计算公式，完成表1。 任务二：探寻不同河段的河流过水横截面面积与河宽、水深的关系 300 450 400 1 50 2 120 180 任务三：探寻河流过水横截面面积与流速的关系 流量(Q)是河流过水横截面面积(S)与流速(v)的乘积。可以借用下面的例子理解河流流量的计算方法。 如图3，在AB位置垂直河流做一个横截面，假设河水通过AB位置横截面的平均流速为2米/秒，可以从AB位置向下游2米处的CD位置再截取一个横截面。假设河流两岸平行、河底宽度不变，AB至CD间的水量在数值上等于以AB过水横截面为底，高为2米的棱柱体积。该体积就是通过 AB 横截面的流量值。 任务三：探寻河流过水横截面面积与流速的关系 (1)根据以上描述，列出流量的计算公式。结合任务一的计算结果，计算此时河流经过该横截面的流量。 流量(Q)=过水横截面面积(S)×流速(v)，单位为“立方米/秒” 根据任务一的计算结果，此时河流经过该横截面的 流量(Q)=240(米2)×2(米/秒)=480(米3/秒) 任务三：探寻河流过水横截面面积与流速的关系 (2)在相同流量下，由于河流在不同河段的过水横截面面积不同，河流的流速也存在差异。假设流量保持900米3/秒不变，根据表1中计算的甲、乙、丙、丁四地的过水横截面面积，试计算甲、乙、丙、丁四处的河流流速，并绘制河流过水横截面面积—流速关系图。 900/450=2米/秒 900/300=3米/秒 900/150=6米/秒 900/180=5米/秒 任务三：探寻河流过水横截面面积与流速的关系 (3)根据图4绘制的曲线，描述河流流速与河流过水横截面面积之间的关系。 在相同流量下，河流过水横截面面积越小，河流的流速越大。 甲 乙 丁 丙 任务四：探究黄河“束水攻沙”的原理 潘季驯“束水攻沙”方略的核心思想是：“水分则势缓，势缓则沙停，沙停则河饱，尺寸之水皆由沙面，止见其高。水合则势猛，势猛则沙刷，沙刷则河深，寻丈之水皆由河底，止见其卑。筑堤束水，以水攻沙，水不奔溢于两旁，则必直刷乎河底。一定之理，必然之势，此合之所以愈于分也。” 任务四：探究黄河“束水攻沙”的原理 (1)请用现代汉语描述潘季驯的“束水攻沙”方略。 当水流分散时，水流动能减弱，水中挟带的泥沙则会沉积并淤塞河道，水流在抬高的河床表面平缓地流淌，只能看到水位很高。当水流汇聚时，水流动能增加，从而不断冲刷河道中的泥沙。泥沙被水流搬运走后，河床则会加深，甚至数米深的河水也能在河底流动，只能看到水位很低。修筑河堤能够束窄河面宽度，提高流速并冲刷泥沙，只要河堤不发生溃堤而导致河水泛滥至两岸，水流便会不断冲刷河底。这是合理且必然的，也是水流汇聚优于水流分散的道理所在。 任务四：探究黄河“束水攻沙”的原理 (2)河流的流速越大，搬运和冲刷泥沙的能力就越强。试从流速与河流过水横截面面积的关系说明“束水攻沙”原理。 在河流流量相同的情况下，河流过水横截面越小，河流水位越高，河水的流速就会越大，冲刷泥沙的能力就会越强，就容易将河床的泥沙带走，减少河床的淤积，可以防止河床不断抬高。 课时作业 2024新教材©初中地理 人教版 八年级上册 详见Word文档 24 $