如何利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題(教案)

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1、如何利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題 一、新課程標(biāo)準(zhǔn)要求及解讀 人教版新課標(biāo)高中地理必修教材在每章后圍繞本章的重點(diǎn)內(nèi)容或核心思想，設(shè)計(jì)了“問題研究”板塊，它集中體現(xiàn)了《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》的理念，通過問題情境設(shè)置，激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣；引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系相關(guān)知識(shí)，運(yùn)用問題解決的一般思路，幫助學(xué)生形成主動(dòng)探究地理問題的意識(shí)和能力。它要求教學(xué)要側(cè)重過程與方法，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，增加學(xué)生探究問題的過程體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)合作學(xué)習(xí)。 新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本“問題研究”沒有明確的具體要求，但本“問題研究”是與本章的新課程標(biāo)準(zhǔn)要求密切相關(guān)的，其涉及的課程標(biāo)準(zhǔn)有：“運(yùn)用地

2、圖，歸納世界洋流分布規(guī)律，說明洋流對(duì)地理環(huán)境的影響”；“水資源的合理利用”；“自然資源的數(shù)量、質(zhì)量對(duì)人類生存與發(fā)展的意義”；“地理環(huán)境的整體性”等。其次，本“問題研究”也是與第三章有關(guān)的課標(biāo)的過程與方法的具體體現(xiàn)。 二、教材分析 教材首先簡述南極淡水的“質(zhì)”和“量”的優(yōu)勢，其次從自然和人文兩方面簡述了沙特阿拉伯的缺水原因和解決水資源短缺的緊迫性，接著簡述了南極冰山的形成，最后反思運(yùn)輸冰山對(duì)全球環(huán)境的影響。 根據(jù)思維習(xí)慣，在教學(xué)時(shí)將教材內(nèi)容調(diào)整為：先簡述沙特阿拉伯的缺水現(xiàn)狀、原因和解決水資源短缺的緊迫性，其次簡述南極淡水的“質(zhì)”和“量”的優(yōu)勢，接著簡述南極冰山的形成，最后反思運(yùn)輸冰山對(duì)全球

3、環(huán)境的影響。 三、學(xué)情分析 學(xué)生在必修1第三章學(xué)習(xí)了水資源的合理利用，已基本掌握全球水資源的分布、水資源與人類社會(huì)的關(guān)系以及合理利用水資源的措施。本問題研究的實(shí)質(zhì)就是研究“解決沙特阿拉伯水資源短缺的措施”。另外，學(xué)生對(duì)世界洋流的分布及其對(duì)地理環(huán)境的影響有了比較深刻的認(rèn)識(shí)，運(yùn)用所學(xué)洋流知識(shí)能夠自己設(shè)計(jì)運(yùn)輸冰山的路線。 四、學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．運(yùn)用相關(guān)圖文資料，說出沙特阿拉伯水資源的現(xiàn)狀，并說明原因；運(yùn)用資料，分析解決沙特阿拉伯水資源短缺的措施。 2．運(yùn)用相關(guān)圖文資料，說出南極冰山淡水資源的優(yōu)勢，并說明原因。 3．運(yùn)用相關(guān)資料，分析運(yùn)輸冰山之前必須解決的技術(shù)問題有哪些；運(yùn)用已有的洋流相關(guān)知識(shí)

4、，分組設(shè)計(jì)運(yùn)送冰山的路線。 4. 結(jié)合已有知識(shí)，分析大量利用南極冰山對(duì)全球環(huán)境造成的影響。 五、重點(diǎn)與難點(diǎn) 重點(diǎn)：通過分析解決沙特缺水的措施，復(fù)習(xí)已學(xué)的氣候、洋流和水資源相關(guān)知識(shí)。 難點(diǎn)：運(yùn)用已有的洋流相關(guān)知識(shí)，分組設(shè)計(jì)將南極冰山運(yùn)往沙特阿拉伯的路線。 六、教學(xué)思路設(shè)計(jì) 必修I第三章在學(xué)生學(xué)習(xí)了水循環(huán)和水資源的分布規(guī)律之后，教材設(shè)計(jì)的研究主題，是探討用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題的可行性。為了實(shí)現(xiàn)《問題研究》板塊的設(shè)計(jì)本意，本課教學(xué)我采用了以下的思路。 1、 用內(nèi)容達(dá)成三維目標(biāo) 問題研究集中體現(xiàn)了新課程的理念，因此，從中就可以挖掘出許多提高學(xué)生素質(zhì)的教學(xué)資源。教學(xué)設(shè)計(jì)前，我

5、在分析內(nèi)容的前提下，決定采用以下辦法實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。 （1）通過探究將南極的大冰山運(yùn)往沙特阿拉伯的方案選擇，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已有的氣候和水資源的知識(shí)分析問題的能力； （2）通過設(shè)計(jì)運(yùn)送冰山的路線，提高運(yùn)用洋流和風(fēng)帶知識(shí)解決實(shí)際問題的能力； （3）通過分析反思?xì)谋綄?duì)全球環(huán)境造成的影響，培養(yǎng)綜合反思和批判能力。 （4）通過類似科學(xué)研究的方法能探究如何利用南極冰山解決沙特阿拉伯水資源緊張問題，培養(yǎng)求實(shí)的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。 2、在過程中強(qiáng)化問題解決的思維 心理學(xué)研究表明，問題解決包括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設(shè)、驗(yàn)證假設(shè)四個(gè)思維過程，專家們認(rèn)為這是一種非常重要的基本思維方法?！?/p>

6、問題研究——是否可以用南極冰山解決沙特阿拉伯缺水問題》本身就是一個(gè)很好的問題解決思維的案例。為了讓學(xué)生掌握這種有用的思維方法，教學(xué)中，我始終以它為主線串接教學(xué)過程，利用情境發(fā)現(xiàn)問題，從影響因素角度引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理地分析問題，以及在此基礎(chǔ)上科學(xué)合理地提出解決問題的辦法。 八、教學(xué)過程 教學(xué)流程全圖 【問題研究 導(dǎo)入】 水是萬物的生命之源,也是人類文明的源泉。澎湃的大江大河孕育了文明的壯麗喧嘩，然而，在文明不斷進(jìn)步的今天，水資源短缺向人類一次次敲響警鐘。〖視頻文件1〗 我們賴以生存和發(fā)展的藍(lán)色星球正在經(jīng)歷著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。面對(duì)水資

7、源危機(jī)，很多國家和地區(qū)已經(jīng)進(jìn)行著各種各樣的嘗試，比如海水淡化、修建水庫、跨流域調(diào)水、合理開采地下水、提倡和監(jiān)督節(jié)約用水、采用先進(jìn)的工農(nóng)業(yè)技術(shù)提高水資源的利用率等。 可是，這仍滿足不了人口持續(xù)增長和經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對(duì)水資源數(shù)量的需求和質(zhì)量的要求。怎么辦？ 于是，有人想到了南極洲——這塊遙遠(yuǎn)的大陸蘊(yùn)藏著最豐富的淡水資源。這些人中就有沙特阿拉伯王國的王子阿爾。他曾經(jīng)提出利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題——這看似“天方夜譚”的想法。那么能不能利用南極冰山來解決沙特阿拉伯的缺水問題，如何解決？這節(jié)課我們大家一起針對(duì)這一問題進(jìn)行調(diào)查探究。首先我們分別去沙特阿拉伯和南極洲進(jìn)行調(diào)查。按照課前的分組，相互比

8、較，看哪個(gè)小組調(diào)查得更仔細(xì)、結(jié)果回報(bào)更積極。好，讓我們背起行囊，出發(fā)吧！ （聯(lián)合國教科文組織國際淡水年特使、沙特阿拉伯王子阿爾索德的《水即生命》片段。 由于我本人來自沙特阿拉伯——一個(gè)沒有長年流淌的河流、小溪和湖泊，降水稀少的沙漠王國，我非常清楚淡水的價(jià)值。不久前，我國的人民還習(xí)慣于傳統(tǒng)的生活方式，人們本能地適應(yīng)水資源短缺的環(huán)境，不浪費(fèi)水，有多少水，就只用多少，城鎮(zhèn)才得以發(fā)展。但是今天，人們的生活方式發(fā)生了變化，和世界上許多地方一樣，沙特正在經(jīng)受著水資源短缺的嚴(yán)重考驗(yàn)。） 【問題研究 自學(xué)輔導(dǎo)】 參考資料：課本66頁 資料1與資料2 沙特組調(diào)查的主要問題： 1、 簡要分析沙特阿

9、拉伯缺水的原因。 (1) 自然原因：沙特阿拉伯地處回歸線附近，受到副熱帶高氣壓帶控制以 及東北信風(fēng)控制，蒸發(fā)旺盛,降水稀少,氣候干旱。輔助資料:氣候類型分布圖,明確沙特阿拉伯的位置。西亞地區(qū)有七個(gè)國家一條像樣的河流也沒有，叫做無流國：沙特阿拉伯、阿曼、阿拉伯聯(lián)合酋長國、也門、科威特、卡塔爾、巴林。 (2) 人為原因：現(xiàn)代化城市的發(fā)展、人們生活方式的改變與工農(nóng)業(yè)的發(fā)展， 對(duì)水資源的數(shù)量和質(zhì)量需求增加。 2、為解決缺水問題，沙特阿拉伯可以采取哪些措施？（開源和節(jié)流兩個(gè) 方面來考慮） 開源措施：合理開發(fā)地下水，修建水庫蓄積水，開渠修河調(diào)度水，海水咸水淡化水，人工增雨補(bǔ)降水。

10、 節(jié)流措施：公眾提高節(jié)水意識(shí)，農(nóng)民改進(jìn)灌溉技術(shù)，工業(yè)重復(fù)利用水等。 3、這些解決缺水的措施有局限性么？如果有，請(qǐng)分別分析。 海水淡化——成本較高，技術(shù)難度大且供應(yīng)量有限； 開采地下水——長期開采地下水會(huì)導(dǎo)致地下水資源枯竭和地表下陷等問題； 人工降水——沙特阿拉伯地區(qū)干燥，成云致雨的機(jī)會(huì)少 。 植樹造林——沙特阿拉伯地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡劣，不利于植物成活。 跨流域調(diào)水——整個(gè)西亞地區(qū)的水資源都相當(dāng)緊張，另外不同國家之間存在利益紛爭問題?！苯熬炔涣松程匕⒗募?。 水資源本身不足，光靠節(jié)約用水、節(jié)水灌溉，無法從根本上解決用水緊張的問題； 轉(zhuǎn)承：在以盛產(chǎn)石油著稱的波斯灣地區(qū)，浩瀚

11、的沙漠覆蓋著大地，水資源十分貧乏，不得不采用海水淡化的辦法為國民提供淡水，成本大約每立方米淡水1美元。有些專家提出從遙遠(yuǎn)的9600千米之遙的南極用船運(yùn)送冰山到波斯灣，以取代海水淡化的方法。 南極組調(diào)查的主要問題： 1、請(qǐng)用一些詞語描述南極洲的自然景觀。（可以從緯度位置、氣溫、降水、植被景觀、動(dòng)物種類等方面考慮） 2、為什么說“南極洲會(huì)是人類最大的淡水資源庫？ 3、為什么南極洲有全球最豐富的淡水資源呢？ 雖然南極地區(qū)降水少，其年降水量不過55毫米，但是它地處高緯度地區(qū)，氣溫極低嚴(yán)寒，大氣降水以固態(tài)形式降落，并且不消融。日積月累，形成很厚的冰川。冰川向海里延伸、斷裂的部分就是冰山

12、。 轉(zhuǎn)承：沙特阿拉伯缺水，南極洲淡水資源豐富，這兩個(gè)不同的地理環(huán)境放在一起，你會(huì)有什么聯(lián)想？會(huì)發(fā)現(xiàn)什么問題？ 帶著些許無奈，沙特將目光投向南極，期望能夠得到它的惠澤與幫助。有數(shù)據(jù)說明，一座10億噸的冰山運(yùn)抵沙特時(shí)若只剩下45%，它仍可以解決當(dāng)?shù)匾荒甑娜彼畣栴}。至此，一對(duì)關(guān)于淡水資源利用的供需關(guān)系已然顯現(xiàn)。 〖通過上述情境，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，即沙特阿拉伯缺水；南極洲淡水資源豐富；是否可以用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題？〗 ……………… 【問題探究 發(fā)現(xiàn)問題】 在學(xué)生提出這一問題的基礎(chǔ)上，教師就能引入到“是否可以用南極冰山解決沙特阿拉伯缺水問題”課題中來。 設(shè)置情境的依

13、據(jù)：心理學(xué)研究表明，問題解決的基本思維過程和方法：發(fā)現(xiàn)問題——分析問題——提出假設(shè)（方案）——實(shí)施和驗(yàn)證假設(shè)（方案）。為了解決“是否可以用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題”這一問題，要先研究將南極的大冰山運(yùn)往沙特阿拉伯，需要考慮的因素，由此進(jìn)入分析環(huán)節(jié)。 【問題探究 分析問題】【問題研究 自學(xué)輔導(dǎo)】 良久思索，從南極到沙特，距離遠(yuǎn)，冰山體積巨大，運(yùn)輸絕非易事。不論是技術(shù)還是線路，都是值得商榷的難點(diǎn)。假如目前在6504′S，7545′E處有一座巨大的冰山，經(jīng)測算其重約10億噸。計(jì)劃將其運(yùn)往西亞的沙特阿拉伯，如果到達(dá)時(shí)能保留冰山的45％，就能解決當(dāng)?shù)匾荒甑乃Y源短缺問題。那么，在運(yùn)輸冰

14、山之前你認(rèn)為必須解決的技術(shù)問題有哪些？ 處理方法：教師首先要引導(dǎo)學(xué)生分析困難產(chǎn)生的因素，從問題本身來看，冰山質(zhì)量耗大，且冰易融化，因此，需要從動(dòng)力和控制消融量上分析，具體的影響動(dòng)力和影響消融量的因素則由學(xué)生討論。教師的引導(dǎo)使問題思路清晰了，難度降低了，使學(xué)生的討論更有針對(duì)性。 結(jié)論：在運(yùn)輸冰山之前必須解決的技術(shù)問題主要有動(dòng)力和防融技術(shù)。 我們?nèi)匀槐謨陕罚闪⒓夹g(shù)組、線路組，著手調(diào)查：以小組為單位討論下列問題，然后每小組派代表發(fā)言。 【問題研究 自學(xué)輔導(dǎo)】 1.技術(shù)組 （1）試著構(gòu)想，如果要運(yùn)輸冰山，可以運(yùn)用哪些方式？ （2）現(xiàn)有的技術(shù)水平能夠?qū)崿F(xiàn)么？ （1）液態(tài)：

15、資金多用于融化 （2）小冰塊：相關(guān)設(shè)備的投入增加 ……（管道、飛機(jī)）等等 （3）大冰塊：裝載有問題 轉(zhuǎn)承：聽完你們的描述，我像看完科幻片一樣大呼過癮，驚嘆于大家的想象力。但全球現(xiàn)在還沒有能夠承擔(dān)運(yùn)輸這種巨型冰塊任務(wù)的船只，技術(shù)水平還不具備處理如此大密度、大面積重物的條件等。而且無論采用哪種方法，成本都特別高。我們期待未來技術(shù)水平的完善，早日實(shí)現(xiàn)這個(gè)美麗的夢(mèng)。 如果這些技術(shù)問題都能夠得到圓滿地解決，你會(huì)選擇一年中的什么季節(jié)和一條什么樣的航線來運(yùn)送這座冰山？（請(qǐng)充分考慮洋流的作用） 2.線路組（如果技術(shù)條件允許） （1）為了省時(shí)省力，在冰山運(yùn)輸?shù)倪^程中，

16、可以利用哪些洋流？ （2）根據(jù)洋流流向的季節(jié)變化，哪個(gè)季節(jié)更適合運(yùn)輸？并在洋流分布圖上標(biāo)示出冰山的運(yùn)輸路徑。 西風(fēng)漂流→西澳大利亞寒流→南赤道暖流→季風(fēng)洋流（夏順） 季風(fēng)洋流方向變化：夏順冬逆，所以最適合運(yùn)輸冰川的季節(jié)是南半球冬季（或北半球夏季）。 處理方法：對(duì)于該活動(dòng)的處理可以采取學(xué)生分析→學(xué)生在地圖上找到起止點(diǎn)→學(xué)生分組討論→各組代表展示方案→師生評(píng)價(jià)的程序進(jìn)行。 學(xué)生分組完成下列活動(dòng)：請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最佳的航線，并在圖的下面寫出你選擇的季節(jié)。 活動(dòng)完成后，各小組代表展示方案，并說明。 轉(zhuǎn)承：這些方案，究竟是否可行，還有待于專家們?cè)趯?shí)踐中去驗(yàn)證， 如果通過實(shí)

17、踐驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)確實(shí)可行，才是真正的方案。沒有經(jīng)過驗(yàn)證的假設(shè)只能是假設(shè)。 只是，作為一名科學(xué)工作者，不能盲目樂觀和自私。我們還要看到，大量的冰山運(yùn)往熱帶地區(qū)，勢必會(huì)對(duì)全球環(huán)境產(chǎn)生影響。接下來，就“南極冰山搬家”的后果互相交流、討論。 【問題研究 反思】 假如我們大量地將南極的冰山運(yùn)往熱帶地區(qū)以解決那里的淡水資源短缺問題，將會(huì)對(duì)全球的環(huán)境產(chǎn)生哪些影響？（提示：可以從水循環(huán)、海平面上升、大氣環(huán)流以及生物等方面來考慮） 1.影響水循環(huán)和水平衡，南極的地表水減少，赤道地區(qū)增加。 2.極冰大量運(yùn)用到赤道地區(qū)利用，再經(jīng)地表徑流輸送進(jìn)入海洋，加上運(yùn)輸過程中冰山融化，加劇海平面上升。 3.南

18、極冰川消失，企鵝等生物失去家園，難以生存。 4.破壞全球熱量平衡，赤道地區(qū)因?yàn)闃O冰的融化而吸收大量的熱量。 ……………… 通過分析，可以看到，自然地理環(huán)境具有整體性，其中一個(gè)要素的變化一定會(huì)導(dǎo)致其他要素甚至整個(gè)環(huán)境的變化。我們對(duì)南極冰山的利用，要看清這種關(guān)系，尊重整體性的規(guī)律，懂得適度、持續(xù)利用南極的淡水資源，保護(hù)全球生態(tài)環(huán)境。 【問題探究 當(dāng)堂訓(xùn)練】我國水資源現(xiàn)狀及對(duì)策。南水北調(diào)東中西三條線路方案可行性研究。 （1）南水北調(diào)工程線路圖 （2）南水北調(diào)工程相關(guān)介紹 南水北調(diào)工程分為東、中、西三條路線，其中，中線工程經(jīng)過河南，并且已經(jīng)動(dòng)

19、工建設(shè)。現(xiàn)在，我們結(jié)合材料，思考： （1）中線方案在確定線路時(shí)，考慮了哪些有利的條件？ 中線優(yōu)勢：地勢南高北低，可自流引水，水質(zhì)好，受益面積大，緩解京津 地區(qū)水資源緊張局面。 （2）在中線的具體建設(shè)過程中，可能遇到的困難有哪些？ 困難：引水干渠線路長，工程量大，淹沒損失大，移民多，施工難度高。 非常棒，比較總結(jié)很到位。南水北調(diào)，是一項(xiàng)跨流域的宏偉工程，它旨在 緩解北方水危機(jī)，實(shí)現(xiàn)南北經(jīng)濟(jì)齊飛，其深遠(yuǎn)意義為世人矚目。作為中國人， 我們很驕傲。 【問題探究 拓展延伸】 同時(shí)，我們還注意到，西線工程仍在論證之中，很多專家也持著不同意見。 對(duì)于西

20、線方案，你支持嗎？結(jié)合材料，運(yùn)用本節(jié)相關(guān)的分析方法，以小論文等 形式，試著表達(dá)你的意見。 西線優(yōu)點(diǎn)：規(guī)模大，受益面積廣，為西部大開發(fā)提供充足的水資源，并可改善 黃河中上游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境 缺點(diǎn)：需要開鑿大量的隧洞，施工難度大 今天，水危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重困擾著世界。聯(lián)合國發(fā)表的報(bào)告就指出，到了2030年，47%的世界人口將居住在水源極度缺乏的地區(qū)。圍繞著水資源的競爭正在加劇，這有可能使水成為一個(gè)日益政治化的問題。 對(duì)于水資源的合理、持續(xù)利用，我們要端正態(tài)度，從身邊事、生活中做起。 其實(shí)，不只水資源，地球上的每一種自然資源都是我們賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。大家應(yīng)以水資源利用為鑒，對(duì)土地、森林等其他資源在開發(fā)利用中的問題，以及合理、持續(xù)利用做出思考。 【問題探究 板書設(shè)計(jì)】 如何利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題 可能嗎？ 可行嗎？ 南極：淡水豐富 線路 沙特：缺水嚴(yán)重 技術(shù) 反思：“冰山搬家”的后果