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、新課程標準要求及解讀 人教版新課標高中地理必修教材在每章后圍繞本章的重點內容或核心思想，設計了“問題研究”板塊，它集中體現(xiàn)了《普通高中地理課程標準（實驗）》的理念，通過問題情境設置，激發(fā)學生探究問題的興趣；引導學生聯(lián)系相關知識，運用問題解決的一般思路，幫助學生形成主動探究地理問題的意識和能力。它要求教學要側重過程與方法，運用所學知識，增加學生探究問題的過程體驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維，同時引導學生自主學習，學會合作學習。 新課程標準對本“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準要求密切相關的，其涉及的課程標準有：“運用地

2、圖，歸納世界洋流分布規(guī)律，說明洋流對地理環(huán)境的影響”；“水資源的合理利用”；“自然資源的數(shù)量、質量對人類生存與發(fā)展的意義”；“地理環(huán)境的整體性”等。其次，本“問題研究”也是與第三章有關的課標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”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，最后反思運輸冰山對全球環(huán)境的影響。 根據(jù)思維習慣，在教學時將教材內容調整為：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”和“量”的優(yōu)勢，接著簡述南極冰山的形成，最后反思運輸冰山對全球

3、環(huán)境的影響。 三、學情分析 學生在必修1第三章學習了水資源的合理利用，已基本掌握全球水資源的分布、水資源與人類社會的關系以及合理利用水資源的措施。本問題研究的實質就是研究“解決沙特阿拉伯水資源短缺的措施”。另外，學生對世界洋流的分布及其對地理環(huán)境的影響有了比較深刻的認識，運用所學洋流知識能夠自己設計運輸冰山的路線。 四、學習目標 1．運用相關圖文資料，說出沙特阿拉伯水資源的現(xiàn)狀，并說明原因；運用資料，分析解決沙特阿拉伯水資源短缺的措施。 2．運用相關圖文資料，說出南極冰山淡水資源的優(yōu)勢，并說明原因。 3．運用相關資料，分析運輸冰山之前必須解決的技術問題有哪些；運用已有的洋流相關知識

4、，分組設計運送冰山的路線。 4. 結合已有知識，分析大量利用南極冰山對全球環(huán)境造成的影響。 五、重點與難點 重點：通過分析解決沙特缺水的措施，復習已學的氣候、洋流和水資源相關知識。 難點：運用已有的洋流相關知識，分組設計將南極冰山運往沙特阿拉伯的路線。 六、教學思路設計 必修I第三章在學生學習了水循環(huán)和水資源的分布規(guī)律之后，教材設計的研究主題，是探討用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題的可行性。為了實現(xiàn)《問題研究》板塊的設計本意，本課教學我采用了以下的思路。 1、 用內容達成三維目標 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生素質的教學資源。教學設計前，我

5、在分析內容的前提下，決定采用以下辦法實現(xiàn)課程目標。 （1）通過探究將南極的大冰山運往沙特阿拉伯的方案選擇，培養(yǎng)學生綜合運用已有的氣候和水資源的知識分析問題的能力； （2）通過設計運送冰山的路線，提高運用洋流和風帶知識解決實際問題的能力； （3）通過分析反思毀壞冰山對全球環(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)求實的科學精神和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。 2、在過程中強化問題解決的思維 心理學研究表明，問題解決包括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設、驗證假設四個思維過程，專家們認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》本身就是一個很好的問題解決思維的案例。為了讓學生掌握這種有用的思維方法，教學中，我始終以它為主線串接教學過程，利用情境發(fā)現(xiàn)問題，從影響因素角度引導學生科學合理地分析問題，以及在此基礎上科學合理地提出解決問題的辦法。 八、教學過程 教學流程全圖 【問題研究 導入】 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，在文明不斷進步的今天，水資源短缺向人類一次次敲響警鐘?！家曨l文件1〗 我們賴以生存和發(fā)展的藍色星球正在經歷著嚴峻的考驗。面對水資

7、源危機，很多國家和地區(qū)已經進行著各種各樣的嘗試，比如海水淡化、修建水庫、跨流域調水、合理開采地下水、提倡和監(jiān)督節(jié)約用水、采用先進的工農業(yè)技術提高水資源的利用率等。 可是，這仍滿足不了人口持續(xù)增長和經濟高速發(fā)展對水資源數(shù)量的需求和質量的要求。怎么辦？ 于是，有人想到了南極洲——這塊遙遠的大陸蘊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這一問題進行調查探究。首先我們分別去沙特阿拉伯和南極洲進行調查。按照課前的分組，相互比

8、較，看哪個小組調查得更仔細、結果回報更積極。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值。不久前，我國的人民還習慣于傳統(tǒng)的生活方式，人們本能地適應水資源短缺的環(huán)境，不浪費水，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，沙特正在經受著水資源短缺的嚴重考驗。） 【問題研究 自學輔導】 參考資料：課本66頁 資料1與資料2 沙特組調查的主要問題： 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業(yè)的發(fā)展， 對水資源的數(shù)量和質量需求增加。 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 方面來考慮） 開源措施：合理開發(fā)地下水，修建水庫蓄積水，開渠修河調度水，海水咸水淡化水，人工增雨補降水。

10、 節(jié)流措施：公眾提高節(jié)水意識，農民改進灌溉技術，工業(yè)重復利用水等。 3、這些解決缺水的措施有局限性么？如果有，請分別分析。 海水淡化——成本較高，技術難度大且供應量有限； 開采地下水——長期開采地下水會導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，成云致雨的機會少 。 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。 跨流域調水——整個西亞地區(qū)的水資源都相當緊張，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； 轉承：在以盛產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的9600千米之遙的南極用船運送冰山到波斯灣，以取代海水淡化的方法。 南極組調查的主要問題： 1、請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、動物種類等方面考慮） 2、為什么說“南極洲會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、。 轉承：沙特阿拉伯缺水，南極洲淡水資源豐富，這兩個不同的地理環(huán)境放在一起，你會有什么聯(lián)想？會發(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10億噸的冰山運抵沙特時若只剩下45%，它仍可以解決當?shù)匾荒甑娜彼畣栴}。至此，一對關于淡水資源利用的供需關系已然顯現(xiàn)。 〖通過上述情境，學生會發(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】 在學生提出這一問題的基礎上，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。 設置情境的依

13、據(jù)：心理學研究表明，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（方案）——實施和驗證假設（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往沙特阿拉伯，需要考慮的因素，由此進入分析環(huán)節(jié)。 【問題探究 分析問題】【問題研究 自學輔導】 良久思索，從南極到沙特，距離遠，冰山體積巨大，運輸絕非易事。不論是技術還是線路，都是值得商榷的難點。假如目前在6504′S，7545′E處有一座巨大的冰山，經測算其重約10億噸。計劃將其運往西亞的沙特阿拉伯，如果到達時能保留冰山的45％，就能解決當?shù)匾荒甑乃Y源短缺問題。那么，在運輸冰

14、山之前你認為必須解決的技術問題有哪些？ 處理方法：教師首先要引導學生分析困難產生的因素，從問題本身來看，冰山質量耗大，且冰易融化，因此，需要從動力和控制消融量上分析，具體的影響動力和影響消融量的因素則由學生討論。教師的引導使問題思路清晰了，難度降低了，使學生的討論更有針對性。 結論：在運輸冰山之前必須解決的技術問題主要有動力和防融技術。 我們仍然兵分兩路，成立技術組、線路組，著手調查：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 自學輔導】 1.技術組 （1）試著構想，如果要運輸冰山，可以運用哪些方式？ （2）現(xiàn)有的技術水平能夠實現(xiàn)么？ （1）液態(tài)：

15、資金多用于融化 （2）小冰塊：相關設備的投入增加 ……（管道、飛機）等等 （3）大冰塊：裝載有問題 轉承：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)在還沒有能夠承擔運輸這種巨型冰塊任務的船只，技術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。我們期待未來技術水平的完善，早日實現(xiàn)這個美麗的夢。 如果這些技術問題都能夠得到圓滿地解決，你會選擇一年中的什么季節(jié)和一條什么樣的航線來運送這座冰山？（請充分考慮洋流的作用） 2.線路組（如果技術條件允許） （1）為了省時省力，在冰山運輸?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，哪個季節(jié)更適合運輸？并在洋流分布圖上標示出冰山的運輸路徑。 西風漂流→西澳大利亞寒流→南赤道暖流→季風洋流（夏順） 季風洋流方向變化：夏順冬逆，所以最適合運輸冰川的季節(jié)是南半球冬季（或北半球夏季）。 處理方法：對于該活動的處理可以采取學生分析→學生在地圖上找到起止點→學生分組討論→各組代表展示方案→師生評價的程序進行。 學生分組完成下列活動：請在圖中畫出最佳的航線，并在圖的下面寫出你選擇的季節(jié)。 活動完成后，各小組代表展示方案，并說明。 轉承：這些方案，究竟是否可行，還有待于專家們在實踐中去驗證， 如果通過實

17、踐驗證，發(fā)現(xiàn)確實可行，才是真正的方案。沒有經過驗證的假設只能是假設。 只是，作為一名科學工作者，不能盲目樂觀和自私。我們還要看到，大量的冰山運往熱帶地區(qū)，勢必會對全球環(huán)境產生影響。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往熱帶地區(qū)以解決那里的淡水資源短缺問題，將會對全球的環(huán)境產生哪些影響？（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.極冰大量運用到赤道地區(qū)利用，再經地表徑流輸送進入海洋，加上運輸過程中冰山融化，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)因為極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，其中一個要素的變化一定會導致其他要素甚至整個環(huán)境的變化。我們對南極冰山的利用，要看清這種關系，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，保護全球生態(tài)環(huán)境。 【問題探究 當堂訓練】我國水資源現(xiàn)狀及對策。南水北調東中西三條線路方案可行性研究。 （1）南水北調工程線路圖 （2）南水北調工程相關介紹 南水北調工程分為東、中、西三條路線，其中，中線工程經過河南，并且已經動

19、工建設?，F(xiàn)在，我們結合材料，思考： （1）中線方案在確定線路時，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，比較總結很到位。南水北調，是一項跨流域的宏偉工程，它旨在 緩解北方水危機，實現(xiàn)南北經濟齊飛，其深遠意義為世人矚目。作為中國人， 我們很驕傲。 【問題探究 拓展延伸】 同時，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。 對于西

20、線方案，你支持嗎？結合材料，運用本節(jié)相關的分析方法，以小論文等 形式，試著表達你的意見。 西線優(yōu)點：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：需要開鑿大量的隧洞，施工難度大 今天，水危機已經嚴重困擾著世界。聯(lián)合國發(fā)表的報告就指出，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日益政治化的問題。 對于水資源的合理、持續(xù)利用，我們要端正態(tài)度，從身邊事、生活中做起。 其實，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。大家應以水資源利用為鑒，對土地、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 板書設計】 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：缺水嚴重 技術 反思：“冰山搬家”的后果