3.4土壤形成的原因之探究活动设计--鲁教版（2019版）高中地理必修一

土壤形成的原因之探究活动设计-鲁教版（2019版）高中地理必修一第三单元第四节分析土壤形成的原因

一、活动背景分析：

关于土壤的知识在初中地理中涉及较少，也仅仅限于东北黑土、南方红壤等认知，对于土壤的物质组成、土壤剖面以及成因分析几乎没有。而且在高中地理中，属于鲁教版（2019版）新增内容，学习难度中等。土壤作为地理环境的要素之一，与气候、地形、生物、水文之间是相互联系、相互影响。所以，学生之前对气候、地形、水文、生物的学习实际上为土壤新知识的学习做了铺垫。其次学生对于土壤应该是不算陌生，校园中、田野中土壤随处可见，尤其是在农业生产过程中，土壤与作物息息相关。但是学生也仅仅是停留在感性的认知，对于定性与定量的分析，学生是比较欠缺的。所以在讲授过程中要注意对学生的引导，可以设计土壤实验，让学生自己动手探究土壤的物质组成以及土壤的特点，或者指导学生在野外观察土壤剖面，了解土壤分层的差异，可以更好培养学生的地理实践力。学生已经系统学习过气候、地形、生物、水文等知识点，在学习影响土壤形成因素中可以运用整体性的原理，把各个要素联系起来综合分析，让学生锻炼用综合思维学习新授知识的能力，完成对知识的迁移、深入。

二、活动内容的教材分析

本节内容选用的是鲁教版（2019版）高中地理必修一第三单元第四节，本节内容主要分为两个部分。第一部分认识土壤，主要介绍了土壤的物质组成以及土壤的剖面。第二部分介绍了主要的成土因素，包括自然因素（成土母质、生物、气候、地形、时间等）和人为因素。土壤部分作为新版教材中新加入的内容，学习难度中等，如果直接分析土壤形成的原因，学生理解难度较大。为此在内容安排方面，把“认识土壤”放在第一分部，先让学生通过野外实地观察土壤或者观察土壤样本的方式对土壤有一个直观地认识，例如土壤的颜色、土壤的颗粒、土壤中的枯枝落叶等等。把观察土壤作为本节课学习的前提，学生有了初步的感受，但是对土壤定性和定量的分析却还是比较陌生。所以第一部分介绍土壤的概念、土壤的物质组成以及土壤的剖面。其中土壤概念中关于“肥力”的阐述肥力是土壤能持续供应和调节植物生长所需的水肥气热的能力，有肥力是土壤的本质特征，也是土壤与风化物的区别。土壤剖面即土壤的垂直土层序列，是土壤在成土过程中物质发生的淋溶、淀积、迁移和转化形成的。土壤剖面也是记录土壤发育过程的载体，同时也是区分土壤的重要标志。关于土壤的物质组成可以从土壤实验的角度进行观察分析。土壤的物质组成包括了矿物质、有机质、水、空气等，以及在理想土壤中各种物质所占的百分比。第二部分分析土壤形成的因素，可以采用分—总式的分析。先举例说明影响成土的自然因素（成土母质、生物、气候、地形、时间等和人为因素（人类对土壤的改造以及人类不合理的活动引起的土壤退化），最后在通过整体性的原理，强调出土壤的形成是多种因素综合作用的结果。其中自然因素中的成土母质是土壤形成的物质基础，主要影响土壤中的矿物质和土壤质地。气候影响矿物质的迁移和生物活动，是土壤形成的动力因素。生物部分是土壤形成的决定性因素，它为土壤提供有机质，从而改变了土壤的结构形成肥力。地形也可以通过影响气候、生物、成土母质，进而对土壤产生影响。人类活动也会影响到自然成土的过程，遵循自然规律会使土壤结构和性状改善，进而提高土壤肥力。反之会破坏土壤结构，造成土壤退化和土壤污染。

三、活动内容的课标分析

本节内容对应的课程标准要求：通过野外观察或者运用土壤标本，说明土壤的主要形成的因素。重点要掌握两个方面：

1要通过野外观察或者运用土壤样本，学会认识土壤，了解土壤的物质组成以及土壤剖面的结构。

2要分析土壤形成的主要原因，包括成土母质、气候、地形、生物、时间等自然因素和人为因素。进行实地野外观察的前提是知道什么土壤，即土壤的概念：土壤是陆地表面矿物质、有机质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的疏松表层。在实地野外观察或者观察土壤样本的过程中，突出地理实践力的培养。观察土壤首先要关注观察的层次性，即初步的感受，到定性观察，到定量观察。

可从以下几方面观察：

1、观察土壤的颜色，了解我国不同地区不同环境中发育的土壤颜色不同。

2、观察土壤样本，探究土壤的物质组成。

3、观察土壤剖面，探究土壤的分层，包括自然条件下土壤分层和人为耕作条件下土壤分层。

4、可通过土壤实验，进一步探究土壤的性质，包括透水性、透气性、酸碱度等等“分析土壤形成的原因”是课程重点，其中成土因素包括自然因素（成土母质、生物、气候、地形、时间等）和人为因素。说明土壤的形成因素就是要解释土壤诸多特点如颜色、肥力、质地、酸碱度等形成的原因。这些无法直接从观察中得出结论，应结合观察地区的地质条件、气候、植被、地形等地理背景，土壤的形成是众多要素综合作用的结果，还应该从整体性的角度建立各要素间的联系。

四、活动时间：课下，业余时间

五、活动方式：野外考察采集土壤，小组合作，实验，数据分析，案例分析等

六、活动目标

区域认知：通过观看图片、视频，认识中国不同地区土壤的类型以及特点。

综合思维：运用相关案例，结合所学知识，分析影响土壤发育的因素。

地理实践力：通过实地考察和观察土壤标本，认识土壤的性状、组成和层次。

人地协调观：通过联系人类生产生活与土壤的关系，培养保护土壤的意识和树立正确的人地协调观。

七、活动重点难点

1、通过土壤实验，探究土壤的主要物质组成以及理想土壤中各种物质占土壤体积的百分比。

2、通过野外观察，掌握土壤剖面的分层结构。

3、结合案例，运用所学知识，分析土壤形成的因素。

八、活动准备

1、”采集土壤样本和拍摄土壤剖面，地理研学小组的同学分别在黄水河上游山区和黄水河下游平原分别采集砂质土和黏土。并拍摄土壤剖面 1、2。

2、准备土壤实验，准备土壤实验所需的透明纸杯、纸巾、水，并且划分实验小组，设计实验步骤，并完成实验报告。

3、提前预习土壤相关知识，并查阅资料，了解我国不同地区土壤在颜色、质地等区别。

九、活动过程：

 1.活动引言：

土壤大家并不陌生，土壤在校园中中随处可见。看一下中国人与土壤的情结，中国是农业大国，很早就诞生了农业文明，我们祖先很早就认识到土壤可以生长谷物。明清时期，皇帝设立祭祀坛祭祀土地之神，坛中放置的是从全国收集的五色土，如今，随着科技快速发展，我们的卫星从月球上带来一份珍贵的礼物。提出问题：月球土壤能不能种菜？月球土壤与地球土壤之间有什么区别？（运用视频资料，看央视主持人对月球土壤的介绍）引出土壤的概念（给学生定性的认识）：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。其中肥力指的是土壤能够持续供应和调节植物生长所需的水肥气热的能力，有肥力是土壤的本质特征。

实验探究土壤实验

（一）：探究土壤的物质组成：

实验目的：

探究土壤的物质组成。实验器材：土壤样本、纸巾、塑料杯

实验步骤：

1、观察土壤样本 A和 B，并用手轻捻，感受土壤粒径的区别。

2、取小块土壤样本，用手压紧，观察土壤体积的变化。

3、取土壤样本，用纸巾包住挤压，观察纸巾的干湿状况。

效果展示

最终得出实验结论：土壤是由矿物质、有机质、水分和空气等物质组成

土壤实验（二）：

探究土壤的透水性实验步骤：将同样体积的砂土和黏土，分别装入打孔的塑料杯内。倒入同样体积的水，观察渗漏至下方杯中，水量的多少。

思考：砂土和黏土，在透水性、透气性、以及保水性保肥性的区别？两种分别土壤适合种什么作物？

（三）野外考察，课堂案例分析给出一段材料：

黄水河是养育龙口人的“母亲河”，在龙口境内蜿蜒 32公里，流经石良、七甲等五个镇区。黄水河发育于发源于栖霞境内山区，经龙口向北注入东海，犹如一条昂首巨龙。实验所用的土壤样本分别取自黄水河沿岸，样本 A取自黄水河上游山区，样本 B取自黄水河下游平原。地理研学小组沿黄水河考察土壤时，其中在黄水河上下游两处采样点拍摄了照片，观察到土壤剖面也有很大的差异。设问：请同学们观察剖面的差异，剖面 1、2分别对应采样点 A还是 B。（采用小组讨论的方式）（回扣课本，明确有关土壤剖面耳朵知识点）发育完整的土壤剖面具有明显的分层，从上往下依次为：腐殖质层，淋溶层，淀积层，母质层和母岩层。土壤剖面反映了土壤的发育程度：土层厚、层次多或分层明显，表明土壤发育程度高；土层薄、层次少或分层不明显，表明土壤发育程度低。

二、影响土壤形成的因素

设问 1：

土壤也是有“生命”的，就像人的一生，会经历幼年期、成年期、老年期，直到死亡。请同学们观察四幅图片，描述发育的四个阶段，土壤的特点？

（观察图片并描述图中信息，可分为地表部分和地下部分）知识回顾： 我们已经学习了岩石圈的物质循环，知道岩石的形成，那么由坚硬的岩石到松软的土壤之间经历了什么样的过程——风化作用。（引出成土母质）成土母质——岩石的风化产物，土壤发育的物质基础。成土母质决定土壤矿物质的成分和养分状况，影响土壤的质地。

设问 2：观察四张图片，说明哪个因素对土壤的影响？说明不同生物如何影响土壤发育？

生物是土壤形成的决定性因素，它为土壤提供有机质，从而改变土壤的结构，形成肥力。

设问 3：观察一组数据，根据不同地区气温与降水与土壤发育的关系，说明哪个因素对土壤的影响？气候因素对土壤的影响表现在哪些方面（成土母质、有机质等）

气候影响矿物质的迁移和生物活动，是土壤形成的动力因素。

设问 4：比较一下 A、B两处，地势、坡向、坡度的差异，说明地形对土壤的影响。

地形通过影响气候（光照、热量、水分）、生物（植被）、成土母质，进而对土壤产生影响。

（四）案例分析：（引入材料一）中国有五色土，其中东北黑土最为肥沃，民间甚至流传着这样的谚语：“土地肥到家，捏把泥土冒油花，一两黑土二两油，插根筷子也发芽”。而且黑土被称为是“耕地中的大熊猫”，因为在全世界范围内，仅有美国密西西比平原、乌克兰平原、和我国东北平原分布着黑土地。提问 1：用影响土壤形成因素的原理，分析东北黑土肥沃的原因

提问 2：土壤真的会“死亡”吗？

（引入材料二）1956年至 1959年，东北黑土厚度中值为 55厘米，1973年至 1978年，黑土厚度中值为 45厘米，1979年至 1983年第二次全国土壤普查黑土厚度中值为 40厘米，调查显示黑土厚度变薄了。然而，我们还是低估了东北黑土厚度变薄的速度，东北农业大学资源与环境学院教授姜佰文说，目前大部分地区黑土层只有 30厘米，如果土壤一直退化下去，黑土会彻底消失。

评价与反馈

一、选择题

土壤在垂直方向上的物质组成和颜色各异,不同地区间也存在水平差异。下图“为土壤剖面示意图”。读图，完成下面小题。

1．土壤剖面结构图中字母 O代表

A．腐殖质层B．淀积层C．母岩层D．母质层

2．下列关于土壤的描述，正确的是

A．土壤肥力是自然形成的，无论如何利用都不会损耗其肥力

B．森林地表枯枝落叶多，其土壤的有机含量一般高于草原

C．南方水稻土的形成与人类长期的耕种和培育无关

D．壤土兼有砂土和黏土的特点，是农业生产理想的土壤土壤既是自然地理环境的一个要素，也是反映自然地理环境整体性的一面“镜子”。结合所学知识，完成下面小题。

3．土壤形成的物质基础和植物矿物养分元素(氮除外)的最初来源是

A．成土母质     B．土壤质地     C．生物     D．基性岩

4．有关地形与土壤关系的叙述，正确的是

A．山区不同海拔高度的土壤组成成分和理化性质不同

B．陡坡土层深厚

C．平坦的地形区土壤发育较薄

D．地形直接作用于土壤的形成

二、综合题材料一：中国有五色土，其中东北黑土最为肥沃，民间甚至流传着这样的谚语：“土地肥到家，捏把泥土冒油花，一两黑土二两油，插根筷子也发芽”。而且黑土被称为是“耕地中的大熊猫”，因为在全世界范围内，仅有美国密西西比平原、乌克兰平原、和我国东北平原分布着黑土地。用影响土壤形成因素的原理，分析东北黑土肥沃的原因？

成果展示

从活动目标角度分析本节课程设计了两个探究土壤实验，并且在课前指导学生野外考察土壤坡面，体现了对地理实践力的培养。在教学案例中，运用了不同地区土壤的差异，以及东北黑土的案例分析，体现了对综合思维和区域认知的培养。这样的课程设计既体现了行为条件“野外观察或者运用土壤样本”又体现了认知内容“土壤形成的因素”，达成了课程标准中的内容要求。

从对活动设计处理上分析课程的设计突出了教材的重点、难点，并且结合了教材中的典型案例，如五色土、东北黑土的成因等等。创造性地使用教材，活动设计加入了实验研究、野外考察、知识的迁移运用，将教材中岩石圈、大气圈等与土壤结合，用整体性的思维研究土壤的成因。从课堂效果上分析本节课的课堂效果，在实验环节和小组讨论环节学生积极参与，并且能够以小组合作的方式探究土壤问题，观察实验现象和总结出一部分结论。

学生对本节课知识点的掌握达到预期，但是在调动学生积极性方面仍有不足。从试题反馈上分析在课下完成试题情况来看，学生掌握的效果达到预期，能解决大部分基础性问题，并且能够很好的迁移知识，将土壤要素与大气、地形、水文、生物相结合。在难题方面，学生有一定欠缺，尤其是涉及到多种地理数据分析，如土壤温度的变化，土壤含水率的差异等等，学生对量化数据的分析能力还有不足之处。

反思

一、优点

1、本活动设计上具有一定的创新性。设计了两个土壤实验，让学生真正以合作探究的方式参与其中。通过对土壤实验现象的观察，总结出结论，真正体现出了学生的主体地位，也培养了学生地理实践力。

2、把握教材知识，在活动中实现对教材的深度转化。在对影响土壤形成因素的分析中，把土壤比作“生命体”，必然要经历由出生到成长、成熟的发育阶段，最终走向衰老、死亡（不合理的人类活动导致土壤退化）。实现了对教材知识的深入挖掘和创新表达。

3、活动手段丰富多样。本节课中使用了土壤样本、实验器具、遥感图像、野外土壤剖面和图册。用多样化的教学手段丰富课堂，激发学生的学习兴趣，让学生主动参与其中，让学生更直观的了解土壤，加深对土壤的感受。

4、采用案例分析，培养学生运用综合思维解决问题的能力。在用东北黑土的案例，探究两个问题，东北黑土肥沃的原因以及黑土退化的原因。实际上是对学生整个必修一自然地理的考察，运用到整体性的原理，将气候、地形、水文、植被、土壤等几大要素结合起来，拓宽学生的视野，建立彼此间的联系