人教版（2019）高中地理必修第一册第五章 植被与土壤 1-2节+问题研究 教案

【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

第一节植被教学设计

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，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，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：

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

被的恃征及其环境适应性打下基础，是本节的核心。

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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：

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：

L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：

植被生态特征的环境适应性。

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：2课时

教学过程：

第一课时：

【导入新课】通常我们提到沙漠，大家会有什么印象？一一荒凉贫瘠；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。

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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。苜先请同学们阅读课本82页的内容，了解植被的基本概念。

【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。在贵州大窝的，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

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

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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。

龙脊梯山一人I: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，环境发生了哪些方面的变化。

Time

【学生回答】略。

【材料补充】阔叶林群落的原生演替

阶段I：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。

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阶段II：在这种恶劣的环境下，先锋植物一一地衣首先登场，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HI：苔辞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IIHI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IVV：草本植物出现并逐渐取代苔薛植物。土壤继续增加，小气候也开始形成。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VI：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vnvni：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W,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。

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九时解底

【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:

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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、土壤等及合肥的气候资料，分析匕较出“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：

【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。

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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。

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降水量

任务二：完成表格一一不同类型森林植被比较

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类型分布地区垂直结构生态特征气候特点

热带雨林

常绿阔叶林

落叶阔叶林

亚寒带针叶林

【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。

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II

呼吸根

【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

种类分布地区气候特征植被特征

热带草原

温带草原

【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。也有些非早生的短生命

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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弓起的。

【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却不足。

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一一森林、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】

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第二节土壤教学设计

一、教学内容

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C

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

1、重点

土壤在地理环境中的作用。

2、难点

影响土壤的形成因素

四、教学过程

1、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。当九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？

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2、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。

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(2)土壤质地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。

①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。

②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。

③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，不易耕作。

(3)土壤剖面构造

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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）。

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第16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）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。

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3、气候

岩石风化的强度和速度与温度、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、速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、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0

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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木的改变。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，

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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15——30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

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。

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用5.22

5、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

（一）观察土壤

1、概念

2、土壤的观察

（二）土壤的主要形成因素

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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

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第五章问题研究：如何让城市不再“看海”教学设计

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：

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：

问题研究内容是对本章植被和土壤内容的巩固和拓展，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：

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

问题的研究性学习一一如何让城市不再“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。

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教学目标：

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c

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：

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”

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：

讲授法、资料归纳、合作探究、实验法、调查法等。

课时安排：1课时

教学过程:

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情境导入:

展不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）

暴雨内涝

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C

（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

研究思路:

回顾一一土壤蓄水功能:

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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：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：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：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：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：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

内的积水深度及其变化过程的差异。

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土壤蓄水功能试验

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

化阻上了下渗，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亳米的降水量”，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，±

壤蓄水能力强。

参考资料：

什么是硬化地面?

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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。

小调查一一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：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

研究思路：

解决城市不再“看海”问题，先要从小尺度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30—40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:

图5.23典型雨水花园结构示意

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：

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?

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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：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：室外考察一一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:

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

花园两对低洼且有出水口；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

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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却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：

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

和微生物系统蓄积、净化雨水的“绿色”设施。

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

研究思路：

我国城镇化过程中人水矛盾的主要表现：--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：

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污水处理厂

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：

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：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

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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,蓄积却利用雨洪所产生的雨水。

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

防治洪涉灾害。

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？

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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：

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