5.2 土壤 （教学设计）-高中地理人教版（2019）·必修 第一册

5.2土壤第一课时
一、课标解读
【课标要求】
通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素。
1.课标解读
本条标准的行为条件是“通过野外观察或运用土壤标本”，突出了地理实践力的培养，包括野外观察和室内土壤样本的观察，野外观察可与其他自然环境的野外考察结合起来，可以指导学生采集土样，回到教室和实验室研究使用；室内观察可以通过实验活动落实，若受教学条件限制，两者均无法实施，可以使用土壤样本、模型或者相关视频、图片来辅助教学。土壤观察的主要内容，包括土壤剖面的若干层次、颜色、质地等方面。
行为动词是“说明”，属于理解水平，即要求学生能够解释影响土壤的主要形成因素，还要求学生能说明这些因素对土壤形成的具体影响。
行为结果是“土壤的主要形成因素，包括土壤的形成要素包括母质，生物、气候、地形、时间等，可以结合学生观察到的具体土壤学习。当然，仅观察土壤剖面，无法达到说明土壤形成因素的要求，应结合观察当地的地质、气候、植被、地形等地理背景，分析、推测土壤是怎样形成的。也可以使用实验的方法和在自然界寻找证据的方法，说明土壤的成因。
2.教学提示分析
以认识土壤与及其与人类活动的关系为线索组织教学，教师需提供给学生地图、景观图像、地理视频等学习资料支持教学，指导学生运用观察、实验、野外考察等方式开展实践活动。
3.学业要求分析
本条标准对应学业质量水平2的要求，即学生学习完本节内容，能够运用地理工具观察、识别并描述土壤的特征（地理实践力），能够说明影响土壤的主要形成因素，解释不同地区土壤形成因素的差异（综合思维、区域认知），并说明土壤的功能及人类如何改造土壤（人地协调观）。
二、教材分析
1.整体结构分析
本节课是人教版高中地理必修地理1第五章第二节的内容，在前四章中学习了宇宙中的地球、地球上的大气、地球上的水及地貌的相关知识。第五章为植被与土壤，与大气、水等一样，它们是自然环境的形成要素，同时又是自然环境的演变结果。第五章第一节中介绍了植被，地球因植被覆盖而生机盎然，而土壤为植被提供了扎根立足的条件。
2.知识结构分析
本节标题为“土壤”，包括观察土壤、土壤的主要形成因素及土壤的功能和养护三个教学因子，与课标对本节内容的要求具有一致性，知识结构如图1所示。教材在简要介绍土壤概念，及物质组成后，从土壤观察的角度，按照由易到难、由直观到抽象的思路，依次介绍“土壤颜色”“土壤质地”“土壤剖面”三个方面的土壤特征。其中，土壤的主要形成因素是本节课学习的重点。学生通过观察土壤，发现不同土壤之间的差异，从而引出土壤的主要形成因素的探究，逐一介绍了成土母质、生物、气候、地貌和时间五大成土要素，重点阐述了生物和气候两个要素对土壤形成的作用。最后，介绍了土壤的功能和养护。
图1土壤知识结构图
3.能力结构分析
本节课要通过野外实践以及课上的观察实验等锻炼学生动手操作能力和实践能力。同时，本节课要充分利用图文资料，学生通过阅读分析教材等资料，使学生具有归纳整理知识、提取重点和找出知识间内在联系的自学能力，能提高读图、析图能力和逻辑思维能力。
4.核心素养分析
在观察土壤中，通过观察、实验等形式培养了学生的地理实践力，不同地区的土壤具有不同的特征，从而引导学生探究土壤的主要形成因素，从中学生获得区域认知，综合思维也得以深化。土壤是人类赖以生存的根基，是人类珍贵的自然资源，人类活动又影响着土壤的发育，要注重土壤的养护，培养学生的人地协调观。
5.图文结构分析
整体上本节教材图文并茂，图片数量较为丰富。观察土壤这一教学因子中包含一目正文内容，一个情境设计，一个活动题，六幅图片。首先，以亚马孙河流域人工土壤的案例和剖面图引入，激发学生对土壤肥力和改良土壤的思考。接着，关于土壤颜色、质地、剖面均以文字+图片的形式来进行介绍，具有一定直观性。最后以“观察家乡土壤”这一活动给出明确观察步骤和要求，体现培养学生地理实践力的要求。导入案例远离学生的实际生活，因此需要以北京的社稷坛五色土作为导入。此外，以学生采集的土壤标本为学习材料，通过实验对土壤的物质组成及观察进行学习。
土壤的主要形成因素这一教学因子中包括一目正文、一幅图片、一个活动，逐一介绍了成土母质、生物、气候、地貌和时间五大成土要素，重点阐述了生物和气候两个要素对土壤形成的作用。对于生物要素，教材突出其对土壤作用的三个主要方面：提供有机质并形成腐殖质、富集营养元素、促进土壤结构的形成。对于气候要素，教材主要讲述干、湿、冷、热及其不同组合状况对土壤形成的作用。最后简要介绍了人类活动对土壤的影响。但教材在该部分内容以文字表述为主，学生理解存在一定困难，通过小组合作学习，促进学生理解，并通过采集的土壤样本差异分析，将理论运用于实践中。
土壤的功能和养护这一教学因子包括一目正文，一个案例，一个自学窗，两幅图片。土壤功能重在介绍土壤在环境保护中的作用，主要包括土壤在自然环境所处的位置和作用，提供生物生存的物质基础、蓄水保水功能；土壤养护重在强调土壤的自然资源属性，从而简单介绍了人类为提高或维持土壤的生产力而进行的养护工作。由于课时限制且本节内容过多，土壤养护的相关知识可以让学生通过查阅资料来自学，既能加深学生对该内容的理解，又能培养学生获取、归纳信息的能力。
三、学情分析
1.起点水平
土壤在初中阶段仅为国土资源管理中比较宏观的内容，并没有专门的章节进行学习，虽然在曰常生活比较常见，但没有深入了解，学生对其概念仍比较模糊。本节课的教学对象是高一新生，在前面的学习中，学生对土壤及影响土壤发育的气候、地貌、水文等地理要素有一定认识，同时高一年级的学生具有一定的理解、概括总结、综合思维能力，能在教师引导和充分素材、真实情境的基础上理解、迁移应用本节课内容。
2.生活经验
学生在日常生活中对土壤有所了解，但是对其概念并不清楚，部分城市学生在日常生活中对土壤的认识较少，而土壤质地、颜色、剖面等需要直观感受的知识对理解土壤的成因至关重要，因此教师要通过实地考察和和实验等方式强化学生对土壤的感性认识，落实课标相关活动要求，切实创设学生能够直接接触、观察土壤的情境。
3.学习心理
高一学生的好奇心比较重，对感兴趣的事物具有深入探究的渴望。教师可以设计多样化的实践活动如野外土壤采样、土壤观察实验等让学生亲自动手操作，激发学生的学习兴趣。
四、教学目标
1.通过实验，说出土壤的主要物质组成成分，学会野外观察土壤的方法和具体操作。（地理实践力）
2.通过观察图片和不同土壤标本，说出它们的特征差异，并能够说明主要的影响因素及时如何影响的。（区域认知、综合思维）
3.能够说出土壤的功能，并举例说说人类对改良土壤采取的措施。（人地协调观）
五、教学重难点
重点：土壤野外观察的方法、土壤的主要形成因素
难点：土壤的主要形成因素
六、教学工具
土壤标本、视频、幻灯、黑板
七、教学方法
传递——接受法、问题式教学
八、教学过程
1.传递——接受法教学过程
教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课前任务 采集土壤样本 【播放视频，布置任务】 事先准备好进行土壤采样的工具，播放野外土壤采样介绍视频，对学生进行分组，确定不同的采样地点，布置任务：小组合作在不同采样点进行野外土壤样本的采集，制作成土壤标本，拍摄土壤剖面图片，并填写表1采样地点和采样地环境相关信息。 表1土壤观察记录表 班级：小组：时间： 采样地点经纬度海拔深度采样地环境天气植被地形人类活动岩石其他土壤样本特点颜色质地剖面其他
观看视频学习野外土壤采样的步骤与方法，制成土壤标本，记录土壤剖面。 通过课外实践活动激发学生的兴趣，加深学生对土壤的认识，培养学生的动手操作能力，掌握科学进行土壤采样的方法。
导入新课 【展示图片】 在我国古代，一直存在着"社稷祭祀"的制度。以五色土建成的社稷坛包含着古代人对土地的崇拜，五种颜色的土壤，由全国各地纳贡交来，以表明“普天之下，莫非王土”之意。北京中山公园内保留着明代所建的社稷坛。最上层五丈见方、铺垫着五种颜色的土壤:东方为青色、南方为红色、西方为白色、北方为黑色、中央为黄色。为什么不同地区的土壤颜色不 同呢？我们带着这个问题进入自然地理要素之土壤的学习。 图1社稷坛五色土 观看图片，聆听老师介绍。 通过图片及景观介绍引出主题——土壤，激发学生的学习兴趣。
初识土壤 土壤的概念 首先，我们要明确什么是土壤呢？ 【呈现材料】 呈现黑龙江垦区的黑土景观图和云南东川的红壤景观图，提问：这些土壤具有哪些共同特征呢？ 图2黑龙江垦区的黑土景观 图3云南东川的红壤景观 【归纳总结】 土壤是指陆地表层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层。 【迁移运用】 土壤等同于土地，这种说法正确吗？ 这种说法是错误的。土地是一个综合的自然地理概念，“是地表某一地段包括地质、地貌、气候、水文、土壤、植被等多种自然要素在内的自然综体”，因此土地包含土壤。 观察图片，寻找不同土壤的共同特征：能够生长植被。 掌握土壤的概念。 运用土壤概念进行判断。 通过图片展示，帮助学生观察分析出土壤的共同特征，提高学生的观察能力，促进学生对土壤的概念的学习。 加深学生对土壤概念的理解，纠正可能存在的认知错误。
探究土壤 土壤的物质组成 【讲解】 土壤由矿物质、有机质、水分和空气组成。且当矿物质占比45%、有机质占比5%、水分和空气各占20-30%时，土壤肥力最佳。 【实验验证】 （1）用干纸巾捏住一小块土壤，观察纸巾潮湿状况。 （2）观察土壤有无孔隙。取块状土壤放入干净的小烧杯中，加入清水沒过土壤，观察有 什么现象产生。然后用玻璃棒将其搅拌，放在一边静置沉降。 （3）取小袋子里的黑土置于三脚架上的坩埚中，用酒精灯加热，观察有什么现象产生，是否有异味。 教师先做示范试验，学生在利用课前准备好的土壤标本进行实验。 以小组为单位，按步骤观察标本，完成实验，记录现象，推导土壤中的物质组成。 根据实验步骤，学生自主动手操作，增强课堂趣味性和参与性，同时根据实验得出土壤的物质组成，理解更深刻。
探究土壤 土壤的观察 【过渡】 通过观察各组的土壤标本，发现它们存在差异，那么在野外如何观察土壤的特征呢？ 【讲解】 土壤颜色是土壤最重要的外部特征之一，有些土壤就是用颜色命名，如黑土、红壤等。 土壤矿物质颗粒按粒径大小可以分为石砾、砂粒、粉粒、黏粒等；不同粒级的矿物质在土壤中所占的相对比例，称为土壤质地；根据土壤质地可以分为砂土、壤土和黏土。 砂土疏松透气，农耕易操作；黏土一旦碰水，质地黏重不易耕作；壤土兼有砂土和黏土的优点，是农业生产理想的耕地质地。 图4 砂土、壤土和黏土 讲解观察土壤的方法。 （１）土壤颜色 用土壤比色卡判断土壤颜色，若存在颜色变化，需做好备注。 （2）土壤质地 用手指研磨，感受土壤矿物质的颗粒大小，观察加水搅拌沉降后的土壤分层现象及 各层矿物质颗粒大小。 【实验】 通过实验从土壤颜色及土壤质地两个方面描述各小组土壤标本的特征，小组派代表发言，教师进行点评。 【过渡】 野外观察土壤除了颜色和质地以外，往往还要观察土壤的剖面。土壤剖面即从地面垂直向下的土壤纵剖面，由形态特征各异、大致呈水平展布的土层构成。 【讲解】 讲解森林土壤剖面和耕作土壤剖面的分层结构及各层特点。 图5森林土壤剖面 图6 耕作土壤剖面 【展示图片】 展示各组学生野外采集图样时拍摄的土壤剖面图。引导学生从颜色和物质组成差异对其分层，并与发育成熟的森林土壤剖面展开对比，找出异同。 聆听讲解，学习土壤的质地划分。 在教师的指导下开展实验观察，并描述出本组土壤标本的特征。 将观察结果记录在表1，汇报各组土壤标本的特征。 聆听讲解，学习土壤的剖面结构，了解森林土壤剖面及耕作土壤剖面的差异。 观察图片，发现土壤的另一个特征——有层次，从颜色和物质组成差异对本组土壤剖面进行分层，对照剖面图，解释各层次的含义。 实物观察比图片更具有直观性，在观察活动中掌握观察土壤的方法和基本内容，在实验过程中培养学生的地理实践力。 使学生明确土壤剖面具有分层现象。 从现实剖面过渡到发育成熟的理想剖面，使学生明确土壤发育越成熟，土层越厚，层次越分明。
探究土壤 土壤的主要形成因素 【过渡】 不同土壤的颜色、质地、剖面构成存在差异，土壤的形成具体受哪些因素影响呢？ 【讲解】 1.成土母质 展示黄色砂岩风化物及黄壤标本、紫色砂岩风化物及紫色土标本，讲解成土母质是土壤发育的基础，影响土壤颜色。 土壤发育的物质基础是成土母质，它是岩石风化的产物。成土母质除了本地岩石风化产物，还包括搬运来的沉积物，成土母质决定土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤质地。 2.地貌 【提问】 气候如何影响土壤的发育？ 【讲解】 地貌对土壤发育的影响是多方面的，例如，高度、坡度、坡向会影响光照、热量、水分和物质、能量的转换等。在陡峭的山坡上，重力作用和地表径流的侵蚀往往会加速疏松地表物质迁移，很难发育深厚土壤，土壤肥力较差，土壤颗粒较大，保水保肥性较差。山顶与山麓、阳坡与阴坡、迎风坡与背风坡的土壤发育不同，一般情况下，陡峭的山坡土层较薄，低洼地土层较厚，阳坡土壤较阴坡干燥。 3.生物 生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素。运用示意图（图7）讲解生物在土壤形成中的作用。植物：富集营养元素，制造有机质。微生物：分解动植物残体，合成腐殖质。动物：以排泄物、分泌物、残体形式为土壤提供有机质；扰动土体，增加土壤孔隙。 图7 生物对土壤的作用（生物循环）示意 4.气候 【呈现材料】 材料一：东北地区俗称黑土地，主要原因是分布着典型的黑土，人们常说黑土地上“捏把黑土冒油花，插双筷子也发芽”。红壤是在亚热带气候条件下形成的土壤，主要分布于长江以南的低山丘陵区，一般氮、磷、钾供应不足，有机质含量较低。 材料二：南方与东北地区代表城市南宁、哈尔滨气候资料图（见图8、图9）。 图8 南宁气温、降水图 图9 哈尔滨气温、降水图 【提问】 南方地区的土壤肥力为什么会低于东北地区？ 【讲解】 从气候角度，对比分析我国东北地区与南方地区土壤肥力差异。 气候影响土壤有机质的积累和分解，影响岩石风化速度和土壤厚度。 东北地区为温带季风气候，气候湿冷，在湿冷条件下，微生物分解作用缓慢，利于有机质累积，同时淋溶作用弱，有机质、腐殖质、其他营养元素等不容易流失；而南方地区为亚热带季风气候，气候湿热，微生物活动旺盛，土壤的化学风化强烈，淋溶作用强，土壤矿物质和有机质分解后随水分流失，肥力下降。 5.时间 【展示图片】 图10 土壤发育程度变化示意图 结合示意图，从土壤厚度和颗粒大小的角度描述不同时间段土壤发育程度的变化规律 6.人类活动 人类活动对土壤的影响是不可忽视的，特别是在科技高速发展的今天。展示人类通过灌溉等活动培育肥沃的土壤景象，以及不合理的人类活动对自然土壤的破坏景象，如水土流失、石漠化、盐碱化、土壤污染等说明人类活动对土壤的影响。 【总结】 运用思维导图引导学生回顾总结成土因素。（板书） 观察标本，说出土壤发育的物质基础及与形成的土壤颜色关系。 思考气候是如何影响土壤的发育的。 阅读示意图，了解生物是土壤有机质的来源，分析生物对土壤形成的作用。 阅读材料和气温、降水图，说出东北地区和南方地区的气候特征，思考其对土壤形成的影响。 阅读示意图，理解时间对土壤发育进程的影响，土壤发育时间越长，土壤层越厚，土层分化越明显。 认识人类活动对土壤发育的利弊。 利用实物标本，引导学生得出成土母质是土壤发育的物质基础，决定了土壤矿物质的成分和养分 状况，影响土壤的质地。 通过设问，激发学生思考。 运用示意图，培养学生读图能力，能够从图中读取信息，并描述。 呈现不同地区的气温、降水图及土壤肥力相关材料，引起学生对区域差异的认知，通过分析图表数据、从文字材料获取信息，综合分析气候对土壤的影响，培养学生获取信息的能力及综合思维。 通过读图，可以加深学生对时间对土壤发育影响的理解。 展示正反面的例子，帮助学生树立正确的人地观念，增强保护土壤的意识。
土壤的功能与养护 【展示图片】 图11 土壤在地理环境中的地位 【提问】 结合图片，说说土壤有哪些功能？ 【讲解】 土壤具有为生物生长提供条件、蓄水保水等功能，也是为人类农业生产提供物质基础，土壤与人类生活息息相关，是人类珍贵的自然资源。食物源于土壤。据估计，95％的食物直接和间接地产自土壤，健康的活性土壤是粮食安全和营养的重要保障。 【过渡】 由于水土流失、盐碱化、板结、酸化、化学污染和养分枯竭，全球33％的土壤处于中度到高度退化。也有些土壤本身就不适合种植农作物，你了解有哪些改良土壤的措施吗？（课后作业） 领悟土壤的重要性，列举土壤肥力下降的改良措施。 引导学生关注土壤健康，体会养护土壤的重要性，树立人与自然协调发展的理念。
总结 【总结归纳】 土壤由矿物质、有机质、水分和空气组成。野外观察土壤一般从土壤颜色、土壤质地及土壤剖面构造等进行。成土母质、气候、生物、地形、时间和人类活动是土壤的主要成土因素。
作业 查阅资料，了解五色土分别是哪五种土壤，分析我国不同颜色土壤形成的主要因素。 查阅资料，了解改良土壤的措施及案例。
板书设计