5.2 土壤的形成 教学设计
一、课标要求及解读
课标内容要求:通过野外观察或运用土壤标本,说明土壤的主要形成因素。 课标解读:
学习内容为土壤的主要形成因素,土壤是地表具有肥力的能够生长植物的疏松层,土壤 形成因素包括成土母质、地形、气候、生物、时间、人类活动。
行为动词是“说明”,属于认知水平分类中的理解水平,需要学生对六大成土因素对土壤形成的影响与作用,能够用自己的语言表达清楚。前置限定为“野外观察或运用土壤标本”,野外观察可以让学生去野外采样,与当地自然环境结合,或者将土样带回室内分析。考虑到新冠疫情因素的影响,带领学生到野外进行实地观察的教学活动实现不了,故而采取老师在备课时带领学习小组四位同学到株洲九郎山野外观察并采集土壤样本的形式,并利用网络资源选取相关的视频图片资料呈现,给学生留下直观、生动的印象,化抽象为具体;设置“滴水触摸研磨”活动,增强学生的体验感,引导学生从形态、质地、颜色、结构等方面认识土壤,结合土壤标本采集地的地理环境,说明土壤的形成因素。
二、教材分析与解读
本节为湘教版必修一教材第五章第二节第一课时,前面地形地貌、水循环、大气、植被等知识已经学习,且有一定的基础认知。本部分教材内容主要是成土因素,包含一个探究“寻乌古民居与富硒土壤”,正文介绍土壤的概念、六大成土因素(空间因素——成土母质、气候、生物、地形;时间因素与成熟度;人为因素——人类活动)、一幅图片《土壤与其他自然地理要素的关系示意》涉及基岩、降水、地表径流、裂隙、有机残留物、土壤微生物等, 四个阅读“成土母质的粒度与化学成分”、“温度与土壤有机质”、“生物与土壤有机质”、 “人类活动与土壤”,一个活动,侧重一般性与特殊性的讲解,如热带、寒带与中纬度对比; 河口三角洲冲积土、高原寒漠土、江南丘陵土壤之间土壤发育成熟度的对比。
教材通过探究活动表达地对人的重要性、人对地的利用,借此调动学生思考“土壤为什 么能形成”,引出本节课题,调动学生学习土壤的兴趣和积极性。通过《土壤与其他自然地 理要素的关系示意》图重点呈现各要素在土壤形成中的作用,信息量较大,需要老师引导学 生分析,这幅图要重点分析。四个阅读材料是分别讲解成土母质、气候、生物、人类活动等 因素对土壤的影响,可以利用教材内容,让学生自学,并获得相应结论。活动部分估计课堂 教学时间不够,需要调整到课后由学生完成。
所以,在课标要求的指导下,教学过程的设计围绕成土因素组织,重点利用好教材给出的阅读材料和活动问题,借助信息技术手段,课堂上展示土壤样本,让学生近距离观察土壤, 实现不能去野外但也能观察的效果,呈现直观生动的图片和视频、微课等教学资源。
土壤的观察与组成可以借鉴人教版教材中对观察土壤的方法,从颜色、质地、气泡、干湿度等方面观察土壤。“观察家乡的土壤 ”具有一定可行性,所以将其转化为备课前的学习小组野外观察和采集土样的活动。课堂上采取老师提供土壤样本、学生触摸观察的方法开展活动,调动学生积极性。大尺度上看,土壤形成的主要影响因素是成土母质、地形、气候、 生物、时间五大因素,小尺度上主要是人类活动对土壤培育和土壤利用的影响。
三、学情分析
学习起点分析:
借助问卷星调查问卷的设计,获得关于学生的学情分析情况。根据问卷星调查问卷的结 果,表明高一学生具备一定的学习基础,有一定的起点,但是对外力作用对地表形态的影响 部分理解不是很到位,如风力和流水对地貌的作用,如植被的生长与分布的影响因素等知识
掌握不是很到位。所以在讲授土壤形成的五大自然成土因素时,要特别注意风化作用、气候 因素、地形因素等是如何影响土壤形成的。对于相对陌生的成土母质这一知识点,需要教师 更多的引导和讲解。通过教材前几章内容的学习,学生对影响土壤的地形、气候、植被等因 素进行了相关的学习,具备一定的学习基础,学习成土因素需要学生综合各个要素,用综合 思维理解成土的过程,本节课利用“滴水触摸研磨”和视频资料,帮助学生直观、生动认识 土壤。
学生认知结构分析:
作为刚进入高中的学生,他们缺乏实地考察的经验和能力,且尚未具备观察土壤样本的方法,所以在教学过程中通过创设体验的真实情境,引导学生逐渐得出认识土壤的方法,调动学生观看视频的积极性,结合教材文本和老师讲解,注重综合思维、地理实践力的培育。
学习态度与方法分析:
高一学生已完成大半学期的学习,逐渐适应高中的学习,但容易分心,注意力不集中, 所以要最大程度发挥他们的好奇心和学习主动性,教学过程必须创设生动有趣的情境,明确问题,带着问题引导学生思考问题、分析问题、解决问题。
四、学习目标
通过“滴水触摸研磨”具体土壤样本,引导学生说出土壤的颜色、质地、干湿度等特点, 说出土壤的概组成,理解土壤的概念。
通过观看相关的视频和图片资料,问题驱动学生学会提取信息,并能举例说明土壤形成的 主要因素及其具体作用,培育综合思维。
结合不同地区的土壤差异和人类活动,阐述土壤对当地人类活动的影响,培育学生的区域 认知和人地协调观。
呈现丰富的拓展资料,帮学生选取案例,引导学生分析人类活动对土壤的影响,培养学生 辩证看待人地关系,培育综合思维和人地协调观。
通过选取当地土壤,增强学生对家乡的了解,激发学生地理学习的兴趣,培养学生热爱家 乡的家国情怀。
五、教学重难点
重点:成土母质对土壤形成的作用与影响;难点:各成土因素对土壤的具体作用与影响
六、教学方法指导
观察体验法、视频观赏分析法、讲解法、绘制思维导图法
七、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 时 间
图片导入 播放土壤中生长的各种植物景观图。老百姓常说“万物 土中生”。生物的生长要靠土壤来提供生存的场所,提 供养分和水分等。所以,土壤在陆地环境中是一个非常 重要的因素。 观看图片,引起注意和好 奇,思考土壤 的概念、作用 通过图片吸引 学生好奇心和 注意力,引出课 题 1 分钟
概念讲解 什么是土壤呢? 引出土壤的概念和作用 土壤是指陆地表面具有一定肥力,能够生长植物的疏松 表层。 土壤的作用和意义是:为植物光合作用提供并协调水分、 养分、温度、空气等营养条件,是人类生存的物质基础。 引导学生在教材上标记概念的重点关键 字: 陆地表面、有 肥力、生长植物、疏松表层 讲解土壤的概 念和作用,学生了解了土壤对 人类的重要性, 为后面土壤的 学习做好铺垫 1 分钟
过渡承转 土壤作用重大,那它是怎么形成的呢?要回答这个问题,我们首先来认 过渡承转,引出下一
识“土壤的组成”。 环节
小小操作识 “组成 ” 准备:土壤样本(九郎山的土壤样本、攸县的土壤样本) 要求:加水后观察杯中的一系列变化 现象:有气泡、分层、有漂浮物等 结果:气泡说明有空气,分层说明组成成分多样,有砂 土,黏土,粉砂土,壤土,有生物残留物(有机质), 组成物质说明源自岩石,土壤的颜色说明矿物成分不同 结论:土壤的组成——空气、矿物质、水分和有机质。 最适宜植物生长的土壤的体积组成(空气 20-30%、矿物质 45%、水分 20-30%和有机质 5%) 学生分组参与实验活动 加水后,同学们观察现象, 并记录变化; 用手将土壤研磨至碎屑状 况,放到卫生纸上,观察纸的干湿度(判断土壤中是否含有水分); 观察颗粒大小学生记笔记: 借助攸县当地 土壤样本和九 郎山土壤样本, 通过简单的操 作(加入水、用手碾碎、铺在湿纸巾上)等活动让学生体验和 感悟,获得对土壤的感性认识, 得出土壤的组 成;强调矿物质和有机质,为后面的合作探究 做好铺垫 3 分钟
空气——土壤空隙中存在的各种空气混合物 矿物质——土壤的物质基础,构成土壤的“骨骼” 水分——是土壤的重要组成成分和肥力因素 有机质——土壤肥力高低的重要标志
合作探究 小组合作探 “形 成” 播放黑土介绍的短视频,学案上给出东北地形图(经纬 度位置),中国气候图等资料,分组讨论以下问题。 1.我国东北黑土是在什么样的气候条件下形成的? 黑土的形成与还与哪些因素有关? 2.我国东北地区黑土肥沃,结合教材文字和视频讲解, 试分析黑土肥沃的形成原因。(综合思维:要素的综合) 3.结合黑土的形成,请在世界地图上找出世界三大黑土 主要的分布区。 4.我国东北黑土分布区目前都存在着黑土肥力降低的现 象,我们应该如何对其进行养护 (人地协调观:人地关系 的措施与政策) 教师讲解:重点分析黑土的形成,突破成土母质、生物、 气候、地形、时间等因素对土壤形成的教学重点。 归纳总结:土壤的形成受成土母质、生物、气候、地形 等自然要素及人类活动的共同作用,体现了自然地理环 境要素相互作用和相互影响,共同构成一个整体。 自然地理要素与土壤的关系 成土母质与土壤 成土母质的粒度与化学成分对土壤质地和化学元素 的影响如下图所示: 学生观看黑土视频,结合学案内容,开展小组合作讨 论。 小组讨论、记录、展示与交流。 教师重点讲解成土因素,引导学生理解各成土因素所起的作用,学生听讲记录重点笔记 运用图文资料, 结合教材讲解, 学生自主合作 探究,讨论并概括黑土形成的 过程,培养学生运用图文信息 分析问题、解决问题的能力;学生上台展示,表达交流讨论结 果,培养学生运用地理语言和 地理思维分析 问题、表达问题的能力;借助黑土的形成,引导学生得出一般 土壤形成的因 素和过程,明确土壤各成土因 素所起的作用 25 分钟
气候与土壤 温馨提示:不同的气候条件形成不同的土壤类型 气候条件影响土壤中有机质含量的多少,故不同的气候 条件形成不同的土壤类型。如东北平原气候冷湿,土壤 有机质分解慢,形成肥沃的黑土;长江中下游地区,由 于气候湿热,有机质分解快,形成贫瘠的红壤;内陆干 旱地区,由于矿物质淋失速度慢,形成钙质土。另外, 土壤的干湿状况,通过蒸发对空气湿度、温度也有一定 的影响,也可通过土壤上生长的植物影响气候。 生物与土壤 生物是土壤形成过程中最活跃的因素,起着主导作用。 图解如下: 裸 露 岩 石 成 土 母 质 原 始 土 壤成熟土壤 地形与土壤 地形主要通过对物质、能量的再分配间接地作用于 土壤。 时间与土壤:土壤发育的时间越长,土壤层越厚, 土层分化越明显。
升华应用 土壤利用守规律 南方地区典型性土壤是红壤。我们上课前用来做实验观 察的就是攸县的红壤。播放红壤相关视频,结合学案上 的图文资料,说明人类活动对土壤的利用及影响。 畅销各地的“宁夏硒砂瓜”主产地宁夏中卫市年均降水 量不到蒸发量的十分之一,十年九旱。但那里长出的西 瓜个大、瓤红、汁多、果肉鲜嫩、甘甜如蜜,富含葡萄 糖、维生素、氨基酸和多种微量元素,特别富含硒和锌 元素,这也是硒砂瓜得名的缘由。 学生结合学 案,完成对此问题的分析与理解。 通过分析人类 活动在土壤形 成过程中的积 极影响与消极 影响,引导学生正确认识人地 关系,逐渐养成科学正确看待 人类活动对地 5 分钟
讲解:宁夏硒砂瓜是由于当地砂石成土母质中含有大量 对人体有益的硒、锌、钙等微量矿物元素被瓜吸收,在 干旱、昼夜温差大环境下该瓜生长过程中日照充足、有 效积温高,加之人们在本就疏松的砂砾土壤上压石块, 白天可阻挡水分蒸发,夜晚水汽遇冷凝结成水通过石块 下渗,既利于当地土壤蓄水、保墒、保温又减少风蚀、 水蚀土壤,在自然因素和人类的共同作用下旱沙地变成 了种西瓜的宝地。 教师归纳:土壤可以用来种植庄稼作物、饲养动物、为一些动物提供营养物质、做建筑材料、做瓷器等等。农业生产离不开土壤,肥沃的土壤能够增产增收。人类活动主要通过改变成土因素而作用于土壤的形成与演化, 其中以改变地表生物状况的影响最为突出。人类通过合理的耕作经营,可以培育出一些肥沃、高产的耕作土壤, 如水稻土等。违反自然成土规律会造成土壤退化,如肥力下降、水土流失、盐渍化、荒漠化和土壤污染等消极影响。 理环境的影响, 促成人地协调 观的落地;通过学生身边喜欢 吃的西瓜入手, 引起学生的思 考,讲解硒砂瓜的形成,让学生体会到土壤的 重要性,理解正确认识土壤和 利用土壤的必 要性,树立协调的人地观念,促进人地协调观 的落地
拓展延伸 “香稻异地难种 植” 原因分析 问题:“湖南永州的江永香米曾被历代封建王朝定为贡 品,此稻花开,香气袭人,煮饭熬粥馥溢四邻,堪称“米 中一奇”;但是香稻仅产于江永县源口乡富源村的 48 丘田内,异地试种没过两年香味消失均告失败,这是为 什么?” 教师讲解:由于地质作用,江永县源口乡富源村的岩石 富含硒、锌、锰、镧、钛、钒、钴、锶等微量元素,外 力作用使岩石风化,由此形成的成土母质及其相应的土 壤也就含有这些微量元素,甚至地下水也如此,稻种在 这种特殊环境下产生‘浓香’异地则不得。这是经湖南 省土肥研究所、湖南省地质研究所 5 年研究揭晓的。 学生思考,讨论,试着分析。 通过现实中真 实案例,综合分析某区域土壤 实际状况及其 主要形成因素, 提高综合分析 能力和地理实 践力。 3 分钟
课堂小结 同学们,今天我们主要学习了影响土壤形成的因素,土壤与人们的生产 和生活密切相关。宁夏硒砂瓜是人类因地制宜、利用当地土壤优势创造 的西瓜珍品,永州香稻异地难生说明土壤对农作物生长的影响重大。可 见,土壤是人类生存的基础,人类只有了解当地土壤的形成及特性才能 更好地因地制宜,扬长避短,创造更高的生产效益。 通过学生身边 实例的分析,让学生体会到土 壤的重要性,理解正确认识土 壤和利用土壤 的必要性,树立协调的人地观 念,促进人地协 调观的落地 2 分钟
板书设计 通过正副板书完整呈现本节课的重难点, 思维导图是一种很好的归纳方法,能够体现重点知识、概念之间的逻辑关系,引导