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[关键词] 水循环 课程资源 整合
[中图分类号] G633.55 [文献标识码] A [文章编号] 1674 6058(2015)34 0122
《自然界的水循环》是高中地理人教版必修一第三章《地球上的水》的第一节,是开篇内容。课标上要求“运用示意图,说出水循环的过程和主要环节,说明水循环的地理意义”。本节教材内容首先介绍水圈的构成及其特点,主要讲述了“相互联系的水体”“水循环的过程和意义”两个知识点。笔者经过多年教学发现这部分知识跟必修教材其他章节内容联系较大,试图整合相关资源,以期达到提高课堂教学效率的目的,现将自己的设计思路整理成文字,以就教于同行。
导入:借助歌曲《长江之歌》导入。(利用课间,播放音乐,目的是激发学生兴趣,快速进入课堂学习状态,《长江之歌》内容的选择为本节课的学习内容埋下伏笔。)
一、相互联系的水体
【活动探究一】水体分类
1. 课件展示长江流域示意图,请学生说出长江流域有哪些水体形态。(我们就生活在长江边,联系生活,帮助学生把已有知识和教材内容整合,掌握水的三态,延伸水的三态之间可以相互转化,实现循环。)
2. 结合水圈的构成图,根据水体在地球上的空间分布特点,可以分为哪些类型?(给学生第二种分类方法,运用地理思维全面认识地理事物。)
3.目前人类直接开发利用的水资源包括哪些水体?
归纳:湖泊淡水、河流水和浅层地下水。水量约占淡水总量的0.3%,占地球水体总量的十万分之七。(为本章第三节《水资源的合理利用》作好铺垫,树立科学的资源观,科学合理利用水资源。)
承转:我们应该注意节约用水。作为南京人,我们的生产生活水源主要来自哪里?(呼应长江,保持主线贯穿。)
【活动探究二】河流的补给形式
《长江之歌》中说长江是“无穷的源泉”,你来说说长江水主要来源有哪些?(结合教材图3.2)
分析归纳:大气降水――河流最主要的补给方式,河流流量随着降水量的变化而变化。
冰雪融水――河流流量随气温的变化而变化。
湖泊水、地下水――与河流互补(水往低处流,谁的水位低谁就接受补给)。(呼应导入,引入河流的补给方式,把教材的图片形象化、生活化,引导学生关注生活中的地理,学以致用,理论联系实际,调动学生学习的积极性以提升课堂效率。)
承转:长江各种补给形式中最主要的来源是大气降水,那么大气中的水汽又来自哪里呢?(海洋)长江水去哪了?(海洋)通过这个分析,我们可以看出长江水始于海洋,终于海洋,形成了连续的循环过程。
二、水循环的过程和意义
1. 水循环的过程
【活动探究三】水循环的过程环节
根据长江水始于海洋终于海洋形成循环过程:请用简图表示出海陆间循环的环节(结合教材图3.3),完善水循环的示意图。过程中引导学生分析水循环的动力(太阳辐射能和重力能)。
提问:水循环联系了地理环境中哪几大圈层?
归纳结论:水循环的概念,即自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈四大圈层中通过各个环节连续运动的过程。
水循环的分类:按照水循环发生的领域分为海陆间水循环、海上内循环以及陆上内循环。(把学生原有的水循环的概念和本节课要学习的知识结合,改变原有的传统的教师讲学生听的教学模式,让学生自己动手作图,主动参与整个过程,强化水循环的环节和过程,通过活动印证概念,让学生成为课堂的真正主体。)
2.水循环的意义
【活动探究四】水循环的地理意义
请结合以下素材分析水循环对地理环境造成了怎样的影响?总结出水循环的意义。
(1)滚滚长江东逝水。为什么长江水源源不断入海而不枯竭?结论:水循环促进陆地水体不断更新,维持了全球水量的动态平衡。
(2)三峡电站发电的水能资源是怎样形成的?为什么舟山渔场能成为我国第一大渔场呢?结论:水循环是最活跃的能量交换和物质迁移过程之一,调节全球热量平衡。
(3)长江三峡、长江中下游平原是如何形成的?结论:水循环不断塑造地表形态。
首先,针对性地设置水文站点,跟踪监测重要用水户的取水、排水。降水、蒸发、径流是自然水循环的三大要素,为了满足防汛抗旱和流域水资源规划、开发、利用、保护和管理的实际需要,水文部门通过设置雨量站、蒸发站、水文(水位)站对其进行日常监测,同时通过水质监测站网对自然水体进行监测以掌握其水质变化。随着水资源管理的不断深入,有必要对社会水循环中的取水、排水设置专用的水文监测站点,以加强取水和入河湖排污口的监测和管理。
通过对取水大户、主要灌区取水、退水的监测,水文部门可以分析计算社会水循环中取水、排水量的大小和水质情况,分析用水的合理性,为水行政主管部门落实“三条红线”制度和实现区域与流域控制指标提供基础性资料。水利部要求建立入河湖排污量统计和通报制度,加强入河湖排污口排污量监测设施建设,提高入河湖排污口监测覆盖率。在省、市、县行政交界处设置水文监测断面,对入境、过境水量水质进行监测,为水量分配和年度考核提供基础资料。
其次,加强建设项目水资源论证和水平衡测试工作,提供必要的水文服务。水文部门从事建设项目水资源论证有其技术、人才和资料优势,应充分发挥其长期从事区域或流域水量、水质监测的经验,加强对建设项目和重要规划的水资源论证以及企业水平衡测试工作。
目前,从事水平衡测试的单位主要是水文部门,《水文、水资源调查评价资质证书》的业务范围中包括了水平衡测试,有些省明确了由水文部门来承担水平衡测试工作。通过水平衡测试能够全面了解用水单位管网状况,各部位(单元)用水现状,并画出水平衡图,依据测定的水量数据,找出水量平衡关系和合理用水程度,采取相应的措施,挖掘用水潜力,达到加强用水管理,提高合理用水水平的目的。水平衡测试是对用水单位进行科学管理行之有效的方法,也是进一步做好企业节约用水工作的基础。
第三,加强水文研究,探索社会水循环与自然水循环的相互作用和关系。以不同形态存在于自然界的水,受太阳辐射和地心引力两种作用而不停地运动,构成降水、蒸发、渗流和径流等水文现象,这属于自然水循环概念。随着人类社会对水的需求日益扩大,促使人类大规模地蓄水、引水,极大地改变了水的自然运动状况,这种水在人类社会经济系统中的运动过程即为社会水循环。自然水循环与社会水循环的相互作用和关系的研究,是水文面临的一个新课题。从河流湖泊某水功能区取的水,用于生产、生活后,又将其排回到河流湖泊中,成为下一个水功能区的取水,周而复始。取水对河湖径流的影响不可忽视,当取水量大到一定程度时势必影响到河湖的径流量,甚至造成河湖干枯,破坏水生态环境;用水效率低的项目,不仅造成水资源的浪费,不利于节水型社会的建设,还会影响取、排水;排水在一定程度上可以补充河湖径流量,但排水水质达不到要求甚至严重超标时,不仅对河湖的生态环境造成较大影响,而且会造成水质型缺水。
最后,加强资料汇总,为水资源公报编制提供基础数据。水资源公报是对社会水循环取水、用水、排水三个基本环节的年度总结,从中可以全面了解各地的水资源开发利用、保护与管理情况。《水资源公报编制规程》已上升为国家标准,公报按年度全面调查统计水资源的数量、质量、开发、利用、管理和保护等有关资料,并与前一年及多年平均情况进行比较分析,不仅反映水资源演变情势及开发利用现状,而且可以结合社会经济指标统计分析用水指标,评价水功能区水质达标状况,揭示水资源与经济社会、生态环境之间的关系。公报具有权威性,已成为政府及有关部门规划使用的依据。
在运用水循环经济时,要坚持减量化、再利用、再循环、再生处理、管理的5S原则,在5S原则中,减量化的地位最高,其次是再利用和再循环,再生处理是实现再利用和再循环的基础条件,管理是水资源的防治政策法规,是水循环经济顺利进行的保障。根据水循环经济的技术经济和目标,水循环经济可以分为小循环、中循环、大循环等三种运行模式,小循环模式适用于工厂车间、建筑小区的那个小尺度范围的污水再生处理及回收利用;中循环模式适用于工业园区、城市区域等中等尺度范围的污水再生处理,中循环模式会参与人工水循环系统;大循环模式是将污水处理厂的再生水用于绿化用水、农业灌溉、地下水含水层补水等过程中,大循环模式参与自然界的大尺度范围水循环。
2化工和石化工业中水循环经济的分析
化工和石化工业是用水量比较大的工业之一,在我国的西北、东北、华北等地区的化工和石化工业生产中,受水资源的影响,严重制约了石化工业的发展,因此,在化工和石化工业中实现水循环经济有十分重要的意义。
2.1石化工业用水分析
化工和石化工业的供水系统可以分为工艺水系统、锅炉水系统、循环冷却水系统、生活水系统、污水处理系统等5个部分,石化工业的用水可以分为循环冷却用水、化学水、生产工艺用水等3类。循环冷却用水占整个石化工业用水量的50%,是石化工业用水的一大项,循环冷却水在使用过程中,对水中的含盐量、悬浮物、PH值、有机物等有很高的要求,对循环冷却水的排水进行回收利用,不仅能提高水的利用率,还能极大的改善循环冷却水的水质。化学水有软化水和纯水两种情况,将新鲜的水经过反渗透离子交换制成软化水和纯水,化学水常用于锅炉用水。生产工艺用水包括产品洗涤、电脱盐注水、配置化学药剂、监测用水等,生产工艺用水是化工和石化工业废水的主要来源。
2.2水循环经济技术
2.2.1蒸汽凝结水回收技术在化工和石化工业用水系统中,40%的化学水用于生产工艺所需的热源蒸汽,化学水在使用过后会产生蒸汽凝结水,常采用高温除油技术进行蒸汽凝结水处理,然后将回收的凝结水输送到脱盐水系统中,从而提高水的质量。2.2.2生产工艺废水处理和循环利用技术在化工和石化工业中,生产工艺废水处理的目标是达到相关排放标准,常用的处理工艺是隔油、混凝气浮、生化处理。隔油处理过程常采用平流式隔油罐浮油、沉淀油等油污去除;混凝气浮的目的是将胶态COD、乳化油等物质去除,常用的混凝气浮工艺有电气浮工艺、压力溶气气浮工艺等;生化处理有A/O、SBR、膜生物反应器、氧化沟等多种工艺,在实际工作中,可以根据实际情况,选择合适的处理工艺。在处理达标的污水时,要对污水的回用目标、水质要求等进行详细的分析,然后根据污水处理规模及处理技术,选择出回收效率高、运行成本低、减排效果好的处理方案。
3水循环经济的应用实例
3.1小循环运行模式
膜生物反应器是一种新型的污水生化处理模式,它将膜分离技术和传统的生化处理技术有效的结合起来,具有分离泥水、富集微生物的作用,能极大的提高污水生物处理效率。膜生物反应器的主要特点是能取代二沉池装置和过滤装置,污泥浓度高、占地面积小,处理效果稳定,抗冲击性能强。某炼油厂采用膜生物反应器处理废水,处理后废水中的COD含量为25mg/L-30mg/L,BOD5含量为5mg/L-7mg/L,达到了循环水补水水质要求,可以回收利用。
3.2大循环运行模式
水循环经济不仅仅是水资源在人工水循环系统中的循环使用,还包括在自然循环中的运用,将处理达标的废水用于景观用水、生态河流建设中,能有效的提高水社会效益和环境效益,极大的改善生态环境。某石化企业的生产污水采用隔油—混凝气浮—生化处理工艺污水处理,将处理达标的污水用于城市湿地公园建设中,这样不但保证了污水的处理效果,还极大的提高了水资源的利用率,实现了水资源的循环利用。
4总结
关键词:微课;地理教学;应用
中图分类号:G633 文献标识码:B 收稿日期:2016-04-19
1.课前
课前预习是有效教学的基础,微课在地理教学中的应用也离不开课前预习,对此笔者认为,在将微课应用于地理教学的过程中,在课前预习阶段需要注意以下几个方面的问题:首先,改变以往的课前预习方式。之前教师对学生课前预习的要求往往集中在学生课后对教材内容的大致了解上。而在微课教学中,课前预习则以教师帮助学生制订学习方案,促使学生提高课余时间利用率,在浏览微课的同时做好学习计划。其次,微课教学重点在于课前学习,课堂掌握相关知识,因此,为提高课前预习效果,教师必须为学生梳理和概括相应的教学知识点,让学生提前了解知识要点,对难以理解的知识要点加以重点预习。最后,教师要对课堂教学活动进行充分准备,包括知识背景、历史对比、现实生活和模拟道具等,以此来丰富学生的想象力,提高学生的学习能力。
以人教版高中地理必修1第1章第3节“昼夜长短的变化”为例,笔者在课前预习阶段为了确保微课在地理教学中的顺利应用,对课前预习进行了如下调整:一是制作5分钟的教学视频,然后上传到共享网络供学生下载使用,教学视频内容涵盖课堂教学内容;二是在教学视频中罗列出相应的学习重点(昼夜长短的变化规律与纬度和季节的关系)、学习难点(对昼夜长短变化规律图的理解和记忆,以此来保证学生预习的针对性);三是准备地球仪、手电筒等道具来为后续课堂教学中对昼夜长短变化现象进行模拟做准备。
2.课中
与传统教学方式不同,微课教学模式中课中教学的重点在于对学生疑惑的解答和对知识点的总结。通过微课视频进行课前预习,学生基本掌握了相关的理论知识点,其最大的问题是无法将知识点形成系统的体系。因此,在微课讲解的过程中,教师需要注意以下几个问题:首先,课堂讲授内容不能只局限于生搬硬套的理论讲授,而是要尽可能地促使学生将课前微课视频和课中讲授结合起来。其次,要从核心知识点出发来引导学生对理论知识进行总结,形成完整体系。最后,利用课堂时间来帮助学生在已掌握知识的基础上拓展知识内容。
以人教版高中地理必修1第3章第 1节“水圈与水循环”为例,笔者在课中讲授时期主要是按照以下步骤进行的:一是导入新课,通过展示瀑布、雪、天空来介绍水的三种状态,引出水圈的概念。二是重难点讲解。结合课本教材来解决微课中提出的问题――水循环的概念和分类,以动画形式向学生介绍水循环过程,加深学生的理解和记忆。三是从多方面对三类水循环的区别进行归纳总结,列出相应的知识框架。四是了解通过河流补给的水体类型有哪些以及河流补给所涉及的水体之间存在怎样的关系等问题来拓展学生的知识面。
3.课后
传统教学模式中,课后复习主要是通过练习来进行的,针对不了解的知识点则是通过向其他同学或者教师请教来解决。但是这种单独请教方式不仅占用了教师的时间,而且难以兼顾到全体学生,课后复习效果往往不甚理想。微课教学模式下的课后复习具有以下特点:一方面,仍旧将复习、练习要点、混同点、难点、出错点作为主要内容;另一方面,通过微视频来为学生提供更大的自由学习空间。例如,遇到课堂上没有充分掌握的知识点的情况下,学生不需要再单独地向教师请教,而是可以通过学生之间的交流,以微视频为小单元进行独立学习。
综上所述,我们可以发现,微课在地理教学中的应用是对传统教学模式的颠覆,其改变了传统教学模式将课堂讲授作为教学核心的现象,教学的重点从课堂转移到课前,学生在课前预习阶段就可通过教师制作的微视频初步掌握相关的理论知识,课堂教学活动则成为教师和学生共同解决重难点问题的场所,不仅加深了学生对知识的理解,而且教师能够更全面地帮助学生掌握相关理论知识。因此,在将微课应用于地理教学的实践中,我们必须对学生的学习心态和学习积极性有充分的了解,确保微课教学能够取得良好效果。
参考文献:
1 微课的含义和特征
就微课的含义来说,它和传统教学课堂教学模式有着本质上的不同,主要立足于地理的微观角度进行教学。目前,世界教学学者对于微课还没有明确统一的定义,因为研究人员领域和阶段的不同,对于微课的理解也会存在本质上的差异。
就微课的特征来说。首先微课具有微小型,虽然各学者对于微课在宏观层面上的特征理解较为统一。其中微主要是指微小,它和传统的课堂比起来,所需要的时间更少。课主要是指应用一定的教学形式来达到教学目的的一种方式,属于一种教学过程或者教学自原因。实践过程中,教师经常应用模块化或者课程内容分解的方式,在极少的时间内,让教学目标能够可视化和清晰化,这种模式和过去的教学模式相比,能够让教学重点更加明显,学生的对课堂的注意力也会更加集中。其次,微课具有多元性,教师可以应用多媒体技术,在课堂中充分使用视频或者音频等教学技术。另外微课主要以互联网技术为基础,主要根据看视频或者听音频的方式,另外教师可以应用微课将视频和音频复制给学生,且这些资源能够重复观看,能够帮助学生对教学重难点进行充分掌握和理解。高中地理其理论和实践结合性较强,如果学生想象力不足,很能对于这些理论性的知识加以理解。在应用微课之后,可以通过技术来形象展示和模拟地理知识,从而促进学生的学习效率。最后,微课具有趣味性,过去的课堂教学中,教师负责通过语言讲授知识,教学的效果完全靠教师的语言表达能力和学生的专注程度,部分教学语言枯燥无味,学生难以提高兴趣,缺乏学习动力。采用微课教学方式之后,学生在主动学习地理知识的过程中可以小组合作学习,学习的过程中不仅竞争激烈,而且趣味不断,主动性和积极性能够充分调动起来了。
2 微课在高中地理教学中的应用分析
采用微课能够让教学内容和教学形式更加丰富,从而让学生对教学大纲中的教学内容有效掌握。首先,微课具有可行性,微课需要教师发挥学生的主导作用,不断完善教学模式并更新知识体系,能够针对不同层次的学生因材施教,并为学生自我学习和提高提供技术支持。其次,微课充分分析了学生的学习能力,学生保持最佳状态的注意力是一定时间限制的,在学习之后必须要通过休息来恢复精力,高中学生在对知识的理解和自学能力上达到峰值。微课正可以为学生提供自我学习的平台,学生在理解和掌握重难点中更加方便。最后,微课针对不同学习能力层次的学生,针对差生,微课能着重讲解知识结构并分析知识点,对于优生来说,微课注重提高学生学习能力并完善学习思路。微课主要在以下几个方面进行应用。
2.1 应用于新课导入预习,学生能够更加充分的掌握地理知识
高中地理知识较为繁琐杂碎,涉及到很多人文地理和自然地理,除了少部分知识需要理解掌握外,大多数在知识需要记忆。在导入预习环节应用微课,能够让学生全身心投入到学习状态,并初步认识所学内容。在高中地理课堂教学中教师可以在微视频中加入需要学生的教学内容,学生在预习教材后再观看微视频,从而将所学内容联系起来,做好课堂准备。另外,采用微课视频能够将学生的课余时间有效的利用起来,并腾出大量时间来学掌握课堂知识。在学习河流地貌的过程中,学生很难对河流侵蚀地貌和堆积地貌加以区分,对两者的地貌类型和形成原因难以理解,如果只阅读教材的话,学生难以对这些知识进行掌握,其地理知识结构也难以达到完整化和系统化。教师可以在微视频中加以一些图片,让学生明白,河流在流动过程中会冲击旁边的地表,达到侵蚀效果,从而形成侵蚀地貌;而被河流携裹的泥土会在河流流动速度减慢时沉积在附近,从而形成堆积地貌,这样学生能够对两种地貌的概念有个大致影响,课堂学习中将会更加容易。
2.2 应用于重难点中,学生能够更加容易的理解地理知识
高中地理有较多的重点和难点,教师在对这些知识点进行讲解的过程中,可能难以对其表达出来,学生也难以通过有限的想象力加以理解,这种机械枯燥的教学方法会导致课堂氛围乏味沉闷,学生的学习兴趣被抑制,从而丧失了地理学习主动性。因此教师为了提高教学效果,可以采用微课,将重难点通过视频内容形象生动的展示出来,将需要想象和理解的文字通过可视性的视频和动画展示,学生对地理知识能够有更深的印象和理解。另外针对疑难问题,可以在微课中对其重点阐释,从而帮助学生提高学习效果。例如在学习自然界的水循环过程中,学生对水循环的形成过程、类型以及水体之间的补给关系难以理解,教师可以在微课中知足水循环的动画,将难以理解的水循环示意图通过动画展示出来,学生会有形象和直观的学习体验。通过观看微视频,学生充分了解到海上循环、陆地循环和海陆循环是水循环的三种形式,并掌握住自然界水体转换的整个过程。
2.3 延伸拓展,学生对地理知识的学习更加具有整体性
学生在高一地理学习过程中认为地理较为容易,然而在分科之后就对地理知识很难理解了,着其实是地理学习由易到难的一个过程。在高二、高三学习中,学生不仅需要对知识进行理解记忆,还要学会对其灵活应用。所以,教师可以应用微课视频对知识加以拓展延伸,应用具有多样性的问题方式,面对不同层次的学生,让他们都有所收获,从而满足学生的学习需求,差生能够基本掌握课本知识,中等生能够查漏补缺,优生能够延伸知识并有更深层次的理解。例如在对《交通运输布局变换的影响》这一课进行学习的过程中,教师可以应用微课视频,针对个别实际案例,设计问题。学生会掌握到铁路运输也是影响聚落空间形态形成的一个重要因素。教师可以在微视频中向学生展示北京商业网点的分布,为领悟能力强的学生提供知识延伸的机会,中等生则可以通过反复观看视频来对交通运输线对聚落空间形态的影响能加强理解。