1、第 1 页 共 36 页 【新教材】人教版（2019）高中地理必修第一册 第五章 植被与土壤 教案 第一节第一节 植被植被 教学设计教学设计 课程标准：课程标准： 通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境的关系。 课标分析：课标分析： 课标突出“植被与环境的关系”和“识别主要植被”两个相互联系的内容，方法是“通过 野外观察或运用视频、图像”。 “植被与环境的关系”可以从以下几方面理解。第一，关注植被整体与环境的关系，而非 具体植物与环境的关系；第二，课标是从地理学的角度分析植被和环境的关系，学习应基于学 生的知识基础，一些难度较大的生物学概念不宜涉及；第三，在自然环境要素中
2、，对植被影响 较大的是热量和水分，可从热量、水分的差异角度分析植被和环境的关系，结合初中课程的气 候类型分布、干湿分区等进行讲述；第四，植被的特点，如垂直结构、生态特征，是植被适应 环境形成的，可作为植被与环境关系的具体体现。 “识别主要植被”应关注以下几点。首先，介绍的植被应重点关注地带性植被；第二，选 择一些典型植被作为案例，不需要系统介绍所有植被；第三，“识别”的重点在于“区别”， 学生通过视频、图片等可对比不同植被的生态特征，从而区分不同植被类型。 该部分课标的达成借助的方法是“通过野外观察或运用视频、图像”，除课堂教学利用现 代信息技术展示的图像、视频以外，应引导学生课下开展野外观察
3、，介绍野外观察植被的一般 方法，以帮助提高学生的地理实践力。 教材分析：教材分析： 本节分“植被与环境”“森林”“草原与荒漠”三目来具体落实课程标准的要求。 第一目“植被与环境”引导学生从总体上把握植被与环境的关系，为后面分析不同类型植 被的特征及其环境适应性打下基础，是本节的核心。 第 2 页 共 36 页 第二目“森林”和第三目“草原与荒漠”共同落实课程标准关于“主要植被”的要求，并 通过主要植被类型特点的介绍，重点说明植被与环境的关系，是第一目“植被与环境”的延伸 和具体阐述。 为落实地理实践力的培养， 教材安排了 “通过调查， 了解校园树木与环境的关系” 的活动， 引导学生通过对校园树
4、木调查、观察、分析，加深对植被和环境关系的理解；自学窗 “精品 公园精在何处”，学生可感知地理学在指导实际工作中的作用，强调因地制宜营造人工植 被的重要性，并深化对协调人地关系的认识。 学习目标：学习目标： 1.通过实地观察或运用视频、图像识别主要植被类型。 2.运用图文材料，说明森林、草原、荒漠等植被与自然环境的关系。 3.通过实地调查或观看影像，体会珍惜爱护天然植被、因地制宜营造人工植被的重要性。 教学重点：教学重点： 1.识别主要植被类型。 2.说明植被与自然环境的关系。 教学难点：教学难点： 植被生态特征的环境适应性。 教学方法：教学方法： 讲授法、资料归纳、合作探究、实验法、调查法等
5、。 课时安排：课时安排：2 课时 教学过程：教学过程： 第一课时：第一课时： 【导入新课】通常我们提到沙漠，大家会有什么印象？荒凉贫瘠；左边图片是智利北 部沙漠的景观图片，这里气候干旱，植被及其稀疏，堪称“死亡之地”。右图（书上图 5.1） 是 2017 年 8 月中旬的该地景观，曾经不毛的沙漠，遍地野花绽放，成为花的海洋。 第 3 页 共 36 页 这片平时几乎看不到植被的“死亡之地”为什么短时间内变成花的海洋？其他沙漠中会出 现类似的现象吗？ 【学生回答】略。 【师】要回答这两个问题，让我们共同学习第五章植被与土壤的第一节植被的内 容。首先请同学们阅读课本 82 页的内容，了解植被的基本概
6、念。 【师】我们生存的地球，因覆盖植被才变得生机盎然。在地球表面，除了极端干旱、寒冷 等地方，几乎都有植物生长。在下面两幅图，哪幅展示的是植被呢？判断的理由是什么呢？ 【学生回答】略。 【教师讲解】植被是在一定的地点，自然界成群生长的各种植物的整体。绝顶青松是一株 植物，而植被是某地各类植物的整体。在贵州大窝凼，乔木、灌木、草本植物成群共同生长， 形成这里典型的植被。植被内涵的理解可以通过三个方面：首先植被是植物组合，具有一定的 种类组成、结构和生产量。植被并不是一群植物偶然的拼凑。群聚在一起的植物，彼此之间不 可避免地发生一些复杂的关系，这种关系体现在对生存空间的竞争、光能的获取、营养物质的
7、 利用以及植物之间的共生、寄生、附生关系等，可见植被是植物的集合体，这些集合体在受环 第 4 页 共 36 页 境影响的同时，又作为一个整体反作用于环境，形成本身所特有的植物环境；其次植被的空间 分布具有规律性，即一定地区会有相应的植被，而某种植被分布在具有相应环境特点的地方； 再次，植被是植物的整体，并是地表景观的重要组成部分。按照形成的差异，植被又被分为天 然植被和人工植被。课本中介绍的植被主要是天然植被。 【承转】以上我们了解了植被的概念、内涵及类型。那么这种稳定植被是如何形成的呢？ 【学生活动】请大家结合下图思考讨论以下问题： 1.描述裸地上植被的形成过程。 2.思考在这个过程中，环境
8、发生了哪些方面的变化。 【学生回答】略。 【材料补充】阔叶林群落的原生演替 阶段：新形成的裸地上，只有裸露的基岩。这种环境对于植物而言极端恶劣，没有土壤 的养分支持，基岩表面光照强，温差大，十分干燥。 第 5 页 共 36 页 阶段：在这种恶劣的环境下，先锋植物地衣首先登场，它生活在岩石表面，地衣促 进岩石风化，形成薄薄的土层。 阶段：苔藓的出现促进岩石的进一步分解，死后在微生物的分解下形成腐殖质，增加土 壤的肥力。 阶段对环境的影响主要体现在土壤的形成和积累方面，对岩面小气候的作用不显著， 但这种变化为多种植物的生长提供可能。 阶段： 草本植物出现并逐渐取代苔藓植物。 土壤继续增加， 小气候
9、也开始形成。 同时， 土壤微生物和小型土壤动物的活力增强，植物的根系可深入岩石缝隙，环境条件得到了较大的 改善，为木本植物的生长创造了条件。 阶段：喜阳灌木出现，灌木在土壤理化性质有了明显改善后逐渐生长起来，并逐渐取得 优势。地面湿度和营养条件的优化，为灌木、乔木生长创造了适宜的环境。 阶段：阳性乔木树种生长，逐渐形成森林；林下形成的荫蔽环境使耐阴树种定居，阳 性树种因环境的变化逐渐消失。至此形成了一个典型的、相对稳定的阔叶林顶级群落。 【教师总结】在植被的形成过程中，不断地与地理环境比如土壤、水分等发生作用；植被 的形成变化也使这里的土壤、气候等地理要素发生改变；这种演替的终点是形成了一定环
10、境条 件下稳定的植被；但是植被与环境相互作用达到稳定状态的时间漫长，往往需要百年以上的漫 长时光。一旦遭受破坏，恢复起来难度大、时间长，且植被的变化又会导致环境的改变甚至恶 化，所以我们对于天然植被要珍惜爱护。 【承转】在稳定的植被中，上图中的阶段，乔木、灌木、草本植物在垂直方面占据一定 的空间，分层明显，形成了植被的垂直结构。 第 6 页 共 36 页 【师生合作探究】读书本 P83 图 5.2 森林中的成层现象，完成以下问题。 1.自下而上分为几层？ 2.各层高度与光照强度有怎样的对应关系？ 3.各层植物种类和形态有什么特点？ 【学生回答】略。 【引发思考】这与合肥的植被垂直结构一致吗？这
11、种垂直结构的形成仅与光照有关吗？不 同地区植被垂直结构存在哪些差异？ 【学生回答】略。 【教师总结】不同种类的植被群体，通过争夺阳光的生存竞争，形成了植被的垂直分层。 垂直结构是自然选择的结果，它使植物群落在单位空间容纳更多的种类和个体，更充分地利用 空间、阳光、土壤水分等，显著提高了植物利用环境资源的能力；但植被垂直结构中的植株高 度、种群数量、层次数量等则取决于所在地区的气候。我们在第一章中比较过热带雨林和亚寒 带针叶林的生物量，生物量的显著差异也体现了两种不同植被的植被类型的差异。天然植被一 般按类型有规律地分布在适宜其生长的地方，并具有适应当地环境的特征。 【活动：通过调查，了解学校树
12、木与环境的关系】处理课前布置调查任务，课上师生共同 整理和分析调查结果，展示小组活动成果。 小组合作形式展开 活动步骤安排： 第 7 页 共 36 页 1.做好调查前准备工作：明确任务，分组合作；利用花伴侣、形色识花等 APP 进行辨识。 2.组织实地观察记录：按教材表 5.1 开展实地观察活动并记录；教师实时指导并进行有效 管理。 3.室内整理材料：借助 APP 查询，请教相关老师、学校园艺人员，在生物老师的帮助下按 照一定的植物分类标准，完成教材活动 2（2）的统计要求 4.拓展研究：根据学校实际情况选取典型树种进行研究；查阅资料，了解树木生长所需的 环境条件，如气温、湿度、光照、土壤等及
13、合肥的气候资料，分析比较出“当地树种”和“外 来树种”；针对“外来树种”长势探究原因。 5提出合理化建议：以调查报告、座谈会、课堂分组展示成果等形式开展“因地制宜绿 化校园”的活动，对校园绿化提出合理化建议。 【总结讲解】 本节课我们了解了植被的概念， 明晰了植被的形成是在自然环境的影响之下， 有规律地分布在适宜其生长的地方，并具有适应当地环境的特征；植被通过垂直分层利用光照 资源，但垂直分层的植株高度、种群数量、层次数量等则取决于所在地区的气候。人类活动影 响植被类型，我们要因地制宜地营造人工植被。 【任务布置】搜集去过的一些地方的有关植被的照片或视频，描述该地植被的特点。 第二课时：第二课
14、时： 【导入新课】请同学展示上节课布置的任务。 【学生展示】略。 【教师设问】刚刚大家提供的材料涉及到不同的植被。不同地区植被类型有何不同？不同 类型的植被有何特点？这与当地的自然环境有什么关系呢？这节课我们共同来识别不同的植 被。 【教师讲解】展示世界气候类型分布图，介绍各种森林分布的大致范围。 第 8 页 共 36 页 大家会发现， 森林植被主要分布在热带和温带的湿润、 半湿润地区， 类型多样。 在地球上， 除寒带外，只要水分条件适宜，就会生长森林。但是处在不同地区的森林植被，自然环境（特 别是气候）差异显著，形成不同的森林植被景观。 【引发思考】如何识别这些不同的森林植被呢？我们可以通过
15、哪些方面进行比较？ 【学生讨论】略。 【教师总结】不同的森林植被，在垂直结构、生态特征等方面存在明显差异，这可作为我 们区分森林植被的重要指标。 【知识竞赛】请大家自主阅读课本 84-85 页的内容，完成下列任务。 任务一：把下列四幅景观图和气候类型图一一对应，并说明判断理由。 第 9 页 共 36 页 任务二：完成表格不同类型森林植被比较 第 10 页 共 36 页 【教师总结】这四种森林植被，自热带至亚寒带，由于热量和水分条件逐渐减少，森林的 物种、垂直结构、层间植物逐渐减少，生长季越来越短，花期、树叶等也相应发生变化。例如， 落叶阔叶林树木的叶片宽阔，利于在相对较短的生长季充分生长；亚寒
16、带针叶林树木形成针状 叶片，利于抵御干冷而漫长的冬季。 【承转】在热带和亚热带淤泥深厚的潮间带分布着典型的红树林，具有特殊的生态特征。 请结合书本资料完成活动题。 【活动】分析红树林植被特征的环境适应性 【学生讨论，展示成果】略。 第 11 页 共 36 页 【教师总结】潮汐、海风、海浪、高盐、深厚淤泥是红树林分布地区的环境特点，红树林 植被也相应形成了自己独特的环境适应性特征。同时红树林植物发达的根系可以防风消浪，缓 解潮流对滩涂的冲刷，促淤保滩、固岸护堤；呼吸根可净化海水和空气。红树林植被和环境之 间相互影响、相互作用。 【承转】森林植被形成在水分充足的地区，在热带和温带地区，当水分条件不
17、能满足森林 生长时，便出现以草本为主的植被，即草原；而在水分更少的干旱地区，则形成荒漠植被。我 们可以通过图片观察植被特点，区分草原和荒漠，认识它们的环境特征。 【自主学习】草原植被比较 【教师总结】我们本节开始展示的景观图片是智利北部阿卡塔马沙漠的荒漠景观，这里气 候干旱，荒漠植被以旱生的灌木为主，具有耐长期干旱的形态和结构。也有些非旱生的短生命 第 12 页 共 36 页 植被，当迎来合适的降水，即能完成生命周期，花海绽放。在我国的古尔班通古特沙漠，春季 有季节性积雪融水和短暂的降雨，短生命植物即会生长、开花、结果；到了夏季，即会枯萎， 完成一个生命周期。但近些年来，关于阿卡塔马沙漠花海的
18、报道较多，究其原因，一般认为是 全球气候变化导致的极端降水事件引起的。 【自学窗】精品公园“精”在何处？ 1.比较塘西河公园和皇城根遗址公园，分析塘西河公园的优势和不足。 2.从植被和自然环境关系及城市公园的生态效益方面分析精品公园“精”在何处。 【课堂小结】本节课我们学习了天然植被森林、草原和荒漠。我们要能对不同的植被 进行识别，理解植被分布在适宜其生长的地方，其生态特征是对环境的适应。绿色青山就是金 山银山，中华民族生生不息，生态环境要有保证。我们要树立保护植被的理念并身体力行。 【板书设计】 第 13 页 共 36 页 第二节第二节 土壤土壤 教学设计教学设计 一、教学内容一、教学内容
19、土壤属于新版人教版高中地理必修一新增内容，知识量以及知识点的难度适中，作为新版新增 加的内容预测，他在各类考试的选择题或者主观题上都有可能出现。 二、教学目标二、教学目标 1、三大类土壤的性状特征； 2、理解影响土壤形成的因素并描述土壤的形成过程； 3、从各个方面观察土壤。 三、教学重点与难点三、教学重点与难点 1 1、重点、重点 土壤在地理环境中的作用。 2 2、难点、难点 影响土壤的形成因素 四、教学过程四、教学过程 1 1、新课导入、新课导入 早期的欧洲殖民者在巴西亚马孙河流域发现，当地印第安入在一种与自然土壤迥异的黑色 土壤上种植（图 5.13）。据研究，这种黑色土壤是人工土壤，主要成
20、分是利用农作物秸秆等 在一定条件下制作而成的生物炭。 当地人用生物炭改良贫瘠的土壤， 可能已有几千年的历史了。 亚马孙河流域的自然土壤用于耕作时为什么贫瘠？你能举出改良土壤的其他案例吗？ 第 14 页 共 36 页 2 2、新课讲解、新课讲解 （一）观察土壤 1、概念： 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，由矿物质、有机质、水分和 空气四种物质组成。 2、土壤的观察：野外对土壤的观察，一般从土壤颜色、土壤质地、土壤剖面构造等方面进 行。 （1）土壤颜色 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来命名的，如黑土、红壤等。 第 15 页 共 36 页 （2）土壤质地
21、 土壤矿物质颗粒按照粒径大小可分为石砾、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。从土壤质地看，土壤一般分为砂土、壤 土和黏土，在野外可根据手指研磨土壤的感觉近似地作出判断。 砂土 砂土成分以砂粒占优势，大孔隙多，毛细管孔隙少，通气、透水性强，保水、蓄水性能弱， 而且有机质易分解，保肥性能弱，但易耕作。 壤土 壤土中所合的砂粒、粉粒、黏粒的比例适中，兼有砂土和黏土的优点，不仅通气、透水性 能良好，而且蓄水、保肥性能强，是农业生产理想的土壤质地。 黏土 黏土成分中黏粒占优势，通气、透水性差，蓄水、保水性能强，而且有机质分解缓慢，易 积累，保肥性能好，但质地黏重，
22、不易耕作。 （3）土壤剖面构造 第 16 页 共 36 页 土壤剖面是指从地面垂直向下的土壤纵剖面，由一些形态特征各异的、大致呈水平展布的 土层所构成。这些土层是土壤形成过程中物质转化、迁移和积累的结果。在自然土壤中，森林 土壤剖面构造最为复杂（图 5.17）。自然土壤经过人为耕作就变成耕作土壤。耕作土壤剖面 一般分为耕作层、犁底层和自然土层（图 5.18）。 第 17 页 共 36 页 （二）土壤的主要形成因素 土壤是环境各要素综合作用的产物。土壤的主要形成因素包括成土母质、生物、气候、地 貌、时间等。 1、成土母质 （1）概念 ：岩石的风化产物，是土壤发育的物质基础，称为成土母质。 （2）
23、作用：成土母质决定了土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地。 2、生物 （1）作用：生物是影响土壤发育的最基本也是最活跃的因素，没有生物的作用，就不可能 形成土壤。 （2）循环利用的过程： 生物残体为土壤提供有机质。有机质在微生物作用下转化为腐殖质。植物可把分散在成土 母质、水和大气中的氮、磷、钾、钙、镁、硫等营养元素选择性地加以吸收，储存在生物体内， 并随生物残体的分解释放到土壤表层。 这种生物循环不断进行，使营养元素在土壤表层富集。植物、动物、微生物的综合作用， 加快岩石风化和土壤形成的过程，改善成土母质的性状，促进土壤矿物质颗粒团聚。 第 18 页 共 36 页 3、气候 岩石风化的
24、强度和速度与温度、降水量呈正相关，因此，湿热地区的土壤形成速度比干冷 地区快得多。与干冷地区相比，湿热地区土壤化学风化作用和淋溶作用强，土壤黏粒比重高。 冷湿环境有利于土壤有机质积累，而干旱、高温地区土壤有机质积累少。 亚马孙河流域因高温多雨，自然土壤失去热带雨林保护时，有机质快速分解，营养元素被 淋溶。总体而言，气候的分布规律在很大程度上影响和控制了土壤的分布规律。 4、地貌 地貌对土壤发育的影响是多方面的。例如，由于水热条件的不同，山顶与山麓、阳坡与阴 坡、迎风坡与背风坡的土壤发育不同；从山顶到低平洼地，由于成土母质的颗粒存在由粗到细 的变化规律，依次分布着砾质土、砂土、壤土和黏土。 5、
25、时间 在上述成土因素综合作用下，土壤发育的时间越长，土壤层越厚，土层分化越明显。在自 然状态下，形成 20 厘米厚可供耕作的土壤，一般需要 100-1000 年。 第 19 页 共 36 页 6、人类活动 除自然原因外，人类活动对土壤的影响极为深刻。自然土壤在人类长期的耕作和培育下， 形成了有利于农业生产的耕作土壤。 （三）土壤的功能和养护 1、土壤的功能 （1）联系有机界和无机界的关键环节 土壤处于岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互紧密接触的过渡地带，是一个开放的系统， 与其所在的环境之间有着活跃的物质和能量交换，是联系有机界和无机界的关键环节。 （2）植物生长的基础和动物微生物的生存场所 土
26、壤为植物生长提供了扎根立足的条件，从而使地球表面因着生绿色植物而生机盎然，促 使地理环境以至地球面貌发生了根本的改变。有了绿色植物，动物才有了食物来源，而土壤本 身也是许多动物和微生物生存的场所和营养来源。据研究，1 克土壤中的微生物数量达 10 亿 左右。 （3）蓄水、保水功能 土壤具有重要的蓄水、保水功能。土壤水是陆地水体的一部分。大气降水的一部分储存在 土壤中，既有效减少地表径流量，又可以持续提供植物所需的水分。正因为如此，农作物可以 抵御适度的旱情。 （4）对人类活动的作用 土壤和人类的关系十分密切，因为人类生存必须发展农业，以取得食物。人类种植农作物 是以土壤为物质基础的；人类饲养动
27、物，也主要以植物为饲料。 【过渡】土壤不仅是自然环境的重要组成部分，也是人类可以利用的珍贵的自然资源，土壤功 能的可持续性与农业乃至人类社会的可持续发展息息相关。因此，合理利用和保护土壤资源， 第 20 页 共 36 页 对人类的生存和发展至关重要。耕作土壤的耕作层厚度一般为 1530 厘米，尤其需要人类 呵护。 2、土壤的养护 有些土壤，不适于种植农作物，或者种植农作物产量较低，不能满足耕作的需要，人们就 会设法对其进行改良或改造，如亚马孙河流城人们利用生物炭改良土壤；我国人民在改良土壤 方面也积累了丰富的经验。 即使是优良的土壤，人们也会注重种养结合，以保持土壤持续提供高效肥力的能力。这方
28、 面常用的方法有休耕、种植绿肥（图 5.22）、作物轮作、广施农家肥等。 5 5、课堂小结、课堂小结 本节课我们总共学习观察土壤、土壤的主要形成因素、土壤的功能和养护这三个部分，在 第一部分中讲了土壤颜色、土壤质地和土壤剖面结构，第二部分讲了成土母质、生物、气候、 地貌和时间，在最后一部分讲了土壤的功能和养护。 五、板书设计五、板书设计 （一）观察土壤 1、概念 2、土壤的观察 （二）土壤的主要形成因素 第 21 页 共 36 页 1、成土母质 2、生物 3、气候 4、地貌 5、时间 6、人类活动 （三）土壤的功能和养护 1、土壤的功能 2、土壤的养护 第 22 页 共 36 页 第五章第五章
29、 问题研究：如何让城市不再问题研究：如何让城市不再“看海看海”教学设计教学设计 课程标准：课程标准： 1.通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素。 2.通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境的关系。 课标分析：课标分析： 问题研究是对课程标准要求的拓展，拓展的主要内容是植被、土壤与人类活动的关系。问 题研究结合土壤的蓄水功能， 针对我国很多城市夏季内涝问题， 设计 “如何让城市不再 看海 ” 这一主题，引导学生关注植被、土壤与人类活动的关系，认识人地协调观在人类认识自然、改 造自然、利用自然中的重要意义。 教材分析：教材分析： 问题研究内容是对本章植被和土壤内
30、容的巩固和拓展，探究自然要素与人类活动的关系。 伴随着我国城市化水平的不断提升， 城市内涝问题逐渐成为当前社会特别是城市地区的热点话 题。 教材设计从发挥土壤蓄水功能的角度探讨解决城市 “看海” 问题的方法， 这是对地理原理、 地理规律的具体应用。 教材主要设计为三个主题：了解城市“看海”与土壤功能缺失的关系；查寻人们为控制城 市雨洪所采取的措施或努力； 探索我国大多数城市解决“看海”问题的现实困难和可能的应 对措施。城市洪水与土壤蓄水功能缺失主要借助已学地理原理，巩固水循环的过程与意义，特 别是土壤在水循环中的作用。“雨水花园”是局部区域雨洪治理措施，而“海绵城市”则是从 宏观角度反映城市控
31、制雨洪、利用雨水等应对措施。三个主题由微观到宏观、由问题到对策、 由原理到实践，层层递进，带领学生不断加深对问题的理解。 学情分析：学情分析： 本章主题是植被、 土壤及其与地理环境、 人类活动的关系， 内容的综合性、 实践性都很强， 非常适合开展综合性活动教学，培养学生的综合思维和地理实践力。学生学习完植被、土壤的 相关基本知识后，探讨植被、土壤利用过程中可能存在的问题，设计了一个需要综合各要素看 问题的研究性学习如何让城市不再“看海”，引导学生学以致用，关注生活中的地理，提 升综合分析能力和地理实践力，能够较好地把人地协调观的培养落到实处。 第 23 页 共 36 页 教学目标：教学目标：
32、1.让学生学会运用水循环的过程与意义等地理原理和规律，综合多个自然要素，解释城市 洪水与土壤蓄水功能缺失的关系。 2.帮助学生学会微观区域和宏观区域分析的方法。 “雨水花园” 是局部区域雨洪治理措施， 而“海绵城市”则是从宏观角度反映城市控制雨洪、利用雨水等应对措施。学生结合两者空间 尺度的问题分析，理解不同空间尺度下解决雨洪问题的可行对策。 3指导学生进行野外地理实践活动，结合周边城市的雨洪治理措施或者雨水花园规划等 具体区域调查、走访等，了解家乡海绵城市建设的具体方法和途径。 教学重点：教学重点： 1.分析土壤蓄水功能缺失对城市洪水的影响，说明土壤对蓄积雨水和减轻洪涝灾害的意 义。 2.从
33、对雨水下渗、净化、蓄积、利用等方面，说明雨水花园的作用。 3.从雨水花园到海绵城市，认识城市雨洪控制思想的发展；结合自然环境，探究建设海绵 城市的具体方法和途径。 教学难点：教学难点： 引导学生学会辨析，形成批判性思维。例如雨洪的成因不仅要关注到土壤问题，也要明白 还有城市快速扩张和气象条件等原因。对城市土壤层的改造不只是考虑雨洪控制，还应综合考 虑城市水资源的蓄积和利用、美化城市环境、丰富城市生态系统等方面的需要。海绵城市建设 虽然能控制雨洪，但是也会出现建设工程量和投资额皆巨大，对于新建城区相对容易实施，对 于已建城区还需考虑对既有生活和生产的影响，难度较大。另外，我国不同地区，城市“看海
34、” 问题的原因有差异，解决措施也应有差异。要引导学生立足于当地情况进行具体分析。 教学方法：教学方法： 讲授法、资料归纳、合作探究、实验法、调查法等。 课时安排：课时安排：1 课时 教学过程：教学过程： 第 24 页 共 36 页 情境导入：情境导入： 展示本地城市内涝灾害的视频和图片资料，再结合北京等城市内涝的视频报道。 （由近及 远、由点及面再现城市内涝的场景） 学生简要讨论城市内涝问题对人们的生产生活带来的严重影响。 （师：城市雨洪泛滥不仅引发了城市内涝，而且加剧了污染物扩散、水资源匮乏等诸多问 题） 本节课的研究思路： 学习任务一：城市洪水与土壤蓄水功能缺失学习任务一：城市洪水与土壤蓄
35、水功能缺失 研究思路：研究思路： 回顾土壤蓄水功能： 第 25 页 共 36 页 土壤具有重要的蓄水、保水功能。大气降水通过下渗将一部分水储存在土壤中，可以有效 减少地表径流量，从而减轻城市内涝问题。 讨论：讨论：城市下垫面改变（即硬化地面增加）对土壤蓄水功能的影响。 城镇化和各项“灰色”基础设施建设导致硬化地面增加、湿地锐减，极大改变了下渗等水 循环环节，土壤蓄水量下降，呈现汇流加速、径流增加、洪峰加高加快的趋势。 对比分析：对比分析：资料 1 中给出的“1 米厚的多孔隙土壤能截留 300 毫米的降水量”，而 2012 年 7 月 21 日北京市发生严重暴雨洪涝灾害时全市“平均降水量 170
36、 毫米”。 如果土壤能够充分发挥蓄水功能，暴雨与排水之间的矛盾可能不会激化，如此严重的城市 内涝就可能不发生。 思考：思考：城市洪水的成因有很多，请列举出其他的可能原因。 讨论回答讨论回答：如短时间异常强降水、湖泊湿地面积锐减、排水设施滞后等，地面硬化只是其 中之一。地面硬化的不良影响也很多，如加剧热岛效应、增加悬浮颗粒物、加剧水污染、浪费 水资源等，而导致城市内涝也只是其中之一。 研究方法：研究方法：土壤蓄水功能小实验 实验对比硬化地面和自然地表下渗和汇流状况。在室内进行，分别在塑料盒内用小角度倾 斜的釉面砖(或下压土)和相同面积、深度的天然带草土块作对比，喷洒相同水量后观测塑料盒 内的积水
37、深度及其变化过程的差异。 第 26 页 共 36 页 土壤蓄水功能试验 讨论、完成书本思考问题：讨论、完成书本思考问题： 1.大城市大面积土地表面硬化，改变了水循环的哪些环节？ 需要从以下三个方面进行理解。一是与自然地表对比，结合实验数据，大面积土地表面硬 化阻止了下渗，增加雨季的地表径流量，而地下径流量则会下降；二是从整个水循环过程看影 响，实际上特大城市大面积硬化地面影响到水循环的所有环节，如热岛效应中蒸发、局地水气 输送的改变，雨岛效应中降水的改变等；三是明确主要受影响的环节是下渗，即与自然地表相 比，硬化地面对下渗的影响非常显著，这也是导致其他环节变化的关键。 2.以北京为例，说明土壤
38、对蓄积雨水和减轻洪涝灾害的意义。 分析该问题要结合北京市气候、地形等自然环境特点进行，注意把握好三点：一是资料数 据说明“1 米厚的多孔隙土壤能截留 300 毫米的降水量”，超过了“7.21”北京暴雨全市“平 均降水量 170 毫米”的降水量，说明如果利用好土壤蓄积雨水是可以减轻洪涝灾害的；二是北 京多年平均降水量不足 700 毫米，但降水季节和年际变化大，如果增加土壤对雨水的蓄积，不 仅可以减轻洪涝，蓄积的雨水还可以加以利用，解决降水季节和年际变化大导致的水资源不足 问题；三是北京地势低平，部分低洼地区容易积水，但北京总体位于华北平原，土层深厚，土 壤蓄水能力强。 参考资料：参考资料： 什么
39、是硬化地面？ 第 27 页 共 36 页 硬化地面包括的范围较广，主要是指用水泥、柏油、花岗岩、大理石、釉面砖等不透水的 材料铺设的城市道路、广场、商业街、厂区、社区活动区、停车场等地面。 小调查绘制校园硬化地面分布图，思考校园是否存在内涝风险，如有发现问题，可以 通过问题研究的学习，提出解决方案。 师生小结师生小结：城市过度地面硬化是加剧城市内涝的重要原因，但同时地面硬化也是城市发展 的必然产物，解决城市内涝问题不能简单地反对地面硬化，而是控制硬化比例，采取措施降低 已硬化地面的不良影响。 学习任务二：雨水花园学习任务二：雨水花园 研究思路：研究思路： 解决城市不再“看海”问题，先要从小尺度
40、区域和具体技术措施开始。阅读材料发现雨水 花园在控制雨洪方面的效果：即“每栋住宅配建 3040 平方米的蓄积雨水的场地”“平均减 少了 75%80% 的地面雨水径流量”。那么雨水花园是怎么工作的呢？除了能够控制雨洪，还 有哪些作用呢？ 典型雨水花园结构示意图： 观察雨水花园的结构，结合水循环知识，分析雨水花园削减地面雨水径流的过程。 思考：思考： 1.雨水花园自上而下分成哪些层？ 2.各层的主要功能有哪些？ 第 28 页 共 36 页 3.为何要设置最大蓄水高度？ 4.导水管的作用是什么？ 讨论回答讨论回答：雨水花园自上而下依次是树皮覆盖层、种植土层、人工填料层、砂层、砾石层。 树皮覆盖层可以
41、过滤地表径流，促进下渗；种植土层具有一定的肥力，促进植被生长；种植土 层、人工填料层、砂层孔隙较小能过滤污水，起到净化水源的作用；砾石层孔隙较大，能促进 地下径流的流动。设置最大蓄水高度利于保障植被的成活率。导水管能引导和输送地下水。 研究方法：研究方法：室外考察合肥塘西河流域规划雨水公园 该公园通过吸水、蓄水、渗水、净水，从生态系统服务出发，通过跨尺度构建水生态基础 设施，结合多类具体技术建设水生态基础设施，发挥“海绵城市”核心作用，实现城市与景观、 人与自然、人与城市、自然与城市的对话。在这个蓄水量 2.7 万立方米的公园里，初期雨水经 过处理设施的处理后进入人工湿地进一步净化，水体水质得
42、到显著提高，最大限度减少了初期 雨水对塘西河及巢湖的污染。 结合雨水花园结构图和实地调查、访谈，标注各个部分的主要功能或作用。 讨论、完成书本思考问题：讨论、完成书本思考问题： 1.从对雨水下渗、净化、蓄积、利用等方面，说明雨水花园的作用。 结合教材中图 5.23，关注以下三点：一是雨水花园与建筑物等设施的位置关系，即雨水 花园相对低洼且有出水口；二是雨水花园本身的结构和材料特点；三是雨水路径分斤，即雨水 第 29 页 共 36 页 进人或转化为其他水体的过程。总体上说，雨水花园通过滞留雨水和地表径流实现增加下渗， 通过植物吸收、土壤和其他填充物过滤与吸附、微生物分解等作用实现净化雨水，通过植
43、物吸 收、土壤蓄积作用实现涵养水源，通过浇灌植被、弥补公共用水等实现雨水资源化。 2.雨水花园还有哪些作用？ 可结合城市生态环境问题从三个方面进行：一是分析雨水花园对其他地理要素的影响，例 如对空气可以起到增加湿度、调节气温的作用，为鸟类、昆虫、土壤生物提供栖息地，等等； 二是分析雨水花园对人类活动的影响，例如提供休闲观赏景观，保护排水管道，降解污染，等 等；三是结合所在区域自然环境特征分析其生态功能，例如在山城雨水花园可缓解水土流失， 在干旱区雨水花园可抑制沙尘，等等。 参考资料：参考资料： 什么是雨水花园？ 雨水花园又称为生物滞留地，是利用自然或人工形成的地势较低的洼地，通过植物、土壤 和
44、微生物系统蓄积、净化雨水的“绿色”设施。 师生小结师生小结：雨水花园只能解决局部雨洪控制问题，要让城市不再“看海”，还需要从城市 所在区域整体出发，系统协调人水矛盾，如建设海绵城市等。 学习任务三：海绵城市学习任务三：海绵城市 研究思路：研究思路： 我国城镇化过程中人水矛盾的主要表现：一是城市建设改变了河湖水系格局和局部地形， 导致河湖调蓄能力降低，城市洪涝灾害频发；二是城市污染物排放负荷超过了河湖水环境承载 能力，产生了水环境、水生态恶化问题，并加剧水资源短缺；三是水资源供需压力日趋明显， 城市水资源短缺问题普遍，全国有 400 余座城市缺水。 海绵城市示意图： 第 30 页 共 36 页
45、结合以上思考和观察海绵城市示意图，完成下列思考问题。 思考：思考： 1.雨水花园可布置在图中哪些地区？ 2.树木、草坪、湿地公园、拦水坝、湖泊和河流对控制雨洪的作用分别是什么？ 3.污水处理厂的作用是什么？还有哪些事物能起到净化水体的作用？ 4.雨洪发生后，土壤在控制、净化、存储、释放水体过程中分别起到什么作用？ 5.图中箭头所示的循环过程和水循环过程有什么联系和区别？ 讨论回答讨论回答：结合上图，可以看出雨水花园可布置于城市河流上游地区，对雨洪起到调控作 用。树木、草坪能促进下渗，将雨洪储存于土壤中；湿地公园、湖泊和河流等水体可以直接蓄 积雨洪； 拦水坝是工程措施蓄积和利用雨洪。 污水处理厂
46、能净化受到污染的雨洪； 树木、 草坪、 湿地公园、湖泊都可以起到净化雨洪的作用。雨洪发生后，土壤可以分别起到蓄积雨洪、净化 第 31 页 共 36 页 雨水、 储存雨水和通过地下径流为城市供水等功能。图中箭头所示的循环过程利用了水循环原 理，但是又进行了改造，既能缓解城市雨洪灾害，又能净化、蓄积和利用雨洪所产生的雨水。 教师总结教师总结：海绵城市建设所体现的雨洪控制方式主要是一种理念的转变， 即应该最大限度 地保护城市开发前的“海绵”要素，如原有的河流、湖泊、湿地、坑塘、沟渠等水生态敏感区， 并留有足够涵养水源、吸纳强降雨的林地、草地、湖泊、湿地，维持城市开发前的自然水文特 征。其次，合理控制
47、开发强度，并通过低影响的设施建设，控制城市硬化土地面积，促进雨水 的渗透、储存和净化，最大限度地维持或恢复城市开发前的自然水文循环。 通过海绵城市建设，希望城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具 有良好的“弹性”。同时实现雨水资源化，即在下雨时吸水、渗水、蓄水、净水，需要时能够 将水“释放”并加以利用。我们的最终目标在于提升城市生态系统功能，而非简单地从工程上 防治洪涝灾害。 讨论、完成书本思考问题：讨论、完成书本思考问题： 1.推想海绵城市地面材料的特点。 分析教材中图 5.24，要注意三点：一是地面材料特点要从功能出发进行推测，即要实现 滞、渗、蓄、净等功能，关键是渗；二
48、是从结构上推测，要实现上述功能，海绵城市地面材料 必须具备类似土壤的结构，特别是多孔隙的特点；三是满足交通、建筑等对地面的要求，因而 又要具备土壤不具备的结构特点，如抗压、耐磨、不易被侵蚀等。 2.从雨水花园到海绵城市，对城市雨洪控制的思想有哪些发展？ 可以从三个方面进行分析：一是对比雨水花园和海绵城市示意图，海绵城市关注的空间尺 度更大， 地理要素更加综合， 对水循环过程考虑更完善， 具备环境、 经济和社会等多样的功能， 说明海绵城市控制雨洪具有跨尺度、综合性、全时段、全要素的特点；二是海绵城市更侧重于 对原有自然水生态系统的保护和恢复， 力求通过生态建设使城市自然水循环能够保持原有的水 文
49、特征；三是海绵城市本质上是一种城市可持续建设模式，雨洪控制是其目标之一而非全部， 海绵城市最终要实现城市防洪治涝、水资源利用、水环境保护与水生态修复的有机结合，使城 市能够减缓或降低自然灾害和环境变化的影响，具有良好的弹性和可恢复性。 3.在什么自然条件下的城市宜建海绵城市？ 第 32 页 共 36 页 从海绵城市建设的目标出发进行逆向思维。 例如， 海绵城市建设的目标之一就是控制雨洪， 因而多暴雨、地势低平的城市宜建海绵城市；又如，海绵城市建设追求雨水资源化，因而降水 季节变化大，容易形成旱灾的地区宜建海绵城市；等等。此题分析要避免认识误区，作为一种 城市可持续建设模式，海绵城市建设具有广泛
50、的地区适用性，因而不能草率地说没有明显雨洪 的地区如干旱地区不适宜建设海绵城市。 参考资料：参考资料： 我国城镇化过程中人水矛盾有哪些表现？ 我国城镇化过程中人水矛盾的主要表现：一是城市建设改变了河湖水系格局和局部地形， 导致河湖调蓄能力降低，城市洪涝灾害频发；二是城市污染物排放负荷超过了河湖水环境承载 能力，产生了水环境、水生态恶化问题，并加剧水资源短缺；三是水资源供需压力日趋明显， 城市水资源短缺问题普遍，全国有 400 余座城市缺水。 师生小结师生小结：相对于雨水花园，海绵城市是一个着眼全局、系统解决城市“看海”问题的可 持续城市建设模式。从雨洪管理的角度看，其内涵是：现代城市应该具有像
