跨学科教学设计：火山灰土壤的馈赠——爪哇岛水稻高产之谜
年级：高一
课时：2课时
融合学科：地理+生物
课标对接：
地理新课标自然地理要素间的物质迁移
生物新课标生态系统物质循环
核心素养目标：
地理：分析火山活动对土壤形成的影响，理解自然要素的相互作用
生物：探究土壤理化性质与作物生长的关系
综合：建立地质过程-土壤特性-生态系统-人类活动的系统思维
一、真实情境导入（5分钟）
材料：展示爪哇岛农民在火山脚下种植水稻的图片+数据对比（火山灰土壤区与非火山灰区水稻产量差异）
问题：
为什么爪哇岛火山频发却成为东南亚粮仓？（地理视角：板块位置）
火山灰如何从毁灭者变成馈赠者？（跨学科问题切入点）
二、学科融合探究活动
第一阶段：地理主导分析（20分钟）
任务1-火山活动与土壤形成
小组合作：用板块构造图分析印尼火山密集的原因（地理）
实验观察：对比普通土壤与火山灰样本的颗粒度、透水性差异（地理+化学）
第二阶段：生物主导分析（20分钟）
任务2-土壤特性与植物生长
显微观察：火山灰土壤中的矿物质晶体（生物）
数据解读：火山灰土壤的pH值、氮磷钾含量与水稻根系发育关系图（生物+地理）
第三阶段：综合知识（30分钟）
任务3-构建知识体系
角色扮演：农民、生态学家、政府官员辩论是否应鼓励火山带垦殖（综合思维）
三、评价设计
过程性评价：实验记录单（科学方法）、思维导图（系统思维）
成果评价：小组提交《爪哇岛农业可持续发展建议书》（需包含土壤改良、生态保护措施）
跨学科衔接：
地理：能否准确说明火山灰来源与空间分布
生物：是否合理分析土壤微生物对养分循环的作用
四、学科融合实施要点
知识衔接：
地理教师讲解火山灰沉积过程→生物教师衔接矿物风化与养分释放
实验器材：
地理组：火山灰样本、pH试纸、透水实验装置
生物组：显微镜、水稻根系标本
五、延伸拓展
社会议题：讨论菲律宾马荣火山周边居民冒险耕作的矛盾心理（地理+思政）