資源簡介

問題研究 能否淡化海冰解決環渤海地區缺水問題教學設計
本問題研究核心任務是在第三章對海水鹽度、密度的分布及影響因素的基礎上，側重海水性質對渤海地區人類生產的影響。理解問題研究中環渤海地區解決淡水短缺的創新處理方式，需要討論渤海地區水資源供需狀況，結合最新海冰淡化研究科學的發展，討論海冰淡化的條件和可行性，才能綜合探討能否淡化海冰解決環渤海地區的淡水短缺問題。環渤海海冰的循環利用，體現不同地區因地制宜的可持續發展觀。建議的研究思路要求學生先通過收集資料了解環渤海地區淡水資源極度短缺的情況，再討論淡化海冰
是否可行。對“知識拓展”部分的資料提供了一些渤海海冰資源量基本信息，這些信息主要指向海冰的鹽度、海冰的資源量、海冰的分布特征，目的是幫助學生了解渤海淡化海冰的資源優勢。
環渤海地區海冰淡化是否可行，還需要了解當前海冰淡化技術的發展及經濟可行性。教材資料 2 渤海海冰淡化研究，介紹了兩種簡單的經濟可行性高的海冰淡化技術，拓展學生的地理視野。
問題研究的最后，需要學生將淡化海冰解決環渤海地區淡水短缺問題當作是一個綜合發展的社會問題，需要全面考慮海冰資源量、海冰淡化技術、海冰淡化對沿海生態環境的綜合影響等問題。海冰淡化涉及到海冰的開采、運輸、淡化等多個過程，需要學生系統考慮其社會、經濟、生態的影響，權衡利弊，討論環渤海地區海冰淡化是否可行。
本節課是人教版必修 1 第 3 章的問題研究內容。“問題研究”從上一版本的教材開始，就承擔著“轉變教師的教學方式和學生的學習方式”的重要功能。因此對與本課的內容設計，最為關鍵的是教師教育理念的更新、對學習哲學觀的轉變。要認識到教材知識內容的記憶不是教學的主要內容，我們需要更加重視在教師的引導和豐富的地理素材中，學生主動探究地理問題的學習方法和過程。具體到本節內容，就是通過對
“淡化海冰解決環渤海地區淡水短缺”這一現實世界的復雜問題的探索，使學生在合作交流中自主建構對自己有意義的知識。這樣就需要在問題探究教學中除了鼓勵個人探究，更要著力培育知識共享、交流協作解決問題的學習文化。倡導以協作的方式提升共同體的集體知識，并且以這樣的方法促進個體學習。
課程目標 核心素養
1.課標原文：運用圖表等資料，說明探討能否淡化海冰解決環渤海地區淡水短缺 問題 2.課標解讀：運用環渤海地區的海冰分布圖和相關資料幫助學生認識海冰資源概念、分布規律及其影響因素。通過討論能否淡化海冰解決環渤海地區的淡水短缺問題，建立解決特定區域水資源問題的思路與方法，形成動態辯證的資源開發觀，促進學生核心素養的提升。 1.人地協調觀：理解人類活動對水資源的影響，理解人類從開源和節流兩方面對水資源的持續利用，樹立人類與自然和諧相處的人地協調觀。 2.綜合思維：通過探討能否淡化海冰解決環渤海地區淡水短缺問題是一個綜合發展的社會題，提高學生綜合分析問題的能力。 3.區域認知：通過閱讀材料，提高學生對環渤海地區自然和人文地理特征的認識。 4. 地理實踐力：據圖說明環渤海地區海冰分布的特點，并綜合分析渤海海冰資源是否可開采利用。
教學重點:結合第三章前幾節內容的學習，通過解決環渤海地區淡水資源短缺問題為例，理解海水鹽都、溫度對該地區海洋養殖、港口航運和淡水補給的影響。隨著人類對海洋適應和開發能力的提高，人類對海洋的認識、關注度、開發強度也在不斷的變化，進一步理解習近平總書記當下提出發展海洋強國夢的必要性，發展海洋強國戰略的重要性。
教學難點:難點在于海冰淡化能否可行的問題需要學生了解環渤海海冰淡化的全過程，綜合考慮海冰淡化的經濟、社會、生態影響。綜合性較強，需要補充大量環渤海地區水資源補給途徑的背景，海冰淡化的相關技術性知識。
教材、筆記本、白紙、彩筆
一、課程導入
【閱讀材料-認識渤海及環渤海地區】渤海是中國最北的近海,是由遼東灣、渤海灣、萊州灣和中央海盆組成,入海的主要河流有黃河、遼河、灤河和海河。渤海是一個內海,被遼東半島、山東半島和華北平原“C”字形所環抱。覆蓋面積遍及大半個中國,并且是東北、華北、西北和華東部分地區的主要出海口。東北三省及內蒙古東四盟的糧食、畜產品、石油,西北地區的煤炭、皮毛,華北地區的石油、輕紡產品,渤海的海產品,甚至遠在數千里的青海、新疆的貨物都要經過這里運往世界各地。
2018 年 12 月,生態環境部、國家發展改革委、自然資源部聯合印發《渤海綜合治理攻堅戰行動計劃》,明確了渤海綜合治理工作的總體要求、范圍與目標、重點任務和保障措施。
【教師展示環渤海地區及環渤海地區人均水資源量圖片】
教師簡單快速講述：問題研究思路（了解問題—提出問題—解決問題—反思問題）、課標以及需要解決的問題：為什么環渤海地區缺水？渤海海冰資源情況？利用海冰解決環渤海地區的缺水問題需要解決的問題；大量利用渤海海冰可能會帶來的環境問題。
【設計意圖】讓學生明確探究思路、課標要求、學習內容，做到有的放矢。
【教師展示探究思路圖片】
【問題探究 1】環渤海水資源短缺的表現和原因有哪些？
【學生探究活動、研討】學生查找、總結資料信息，分析環渤海地區缺水的表現和原因。
由各組填寫問題材料在便利貼上，展示在黑板供全體同學瀏覽，互相印證、補充，形成完整的理解。
【設計意圖】這部分內容比較簡單，且學生有很好的基礎，因此直接設計此題是讓學生理清答題思路
（從資源供需兩方面分析環渤海地區的缺水原因），以及明確供需矛盾的時空特點、解決水資源短缺的緊迫性，培養學生綜合思維。
【問題探究 2】冬季在渤海及黃海北部形成較大范圍的海冰。海冰因其成冰過程中鹽分大量析出而鹽度很低，可能成為解決這些地區缺水問題的重要淡水資源。論證這個措施是否可行之前，請同學先討論交流下應該從哪幾個方面著手分析？
【學生探究活動、研討】學生組內協作，總結探究的要點：如海冰作為淡水資源，需要分析其時空分布、水質、可開采利用的技術、經濟可行性，以及用戶與其分布之間的時空關系等。
【設計意圖】基于現實世界的問題復雜多樣，提醒學生探究之前需要先確定分析的框架，為接下來的探究提供智力支持，保證探究的效率和方向。
【問題探究 3】針對 1、海冰作為淡水資源的時空分布；2、用戶與其分布之間的時空關系；3、可開采利用的技術、經濟可行性；4、大規模開采影響分析，四個主要問題進行分析綜合，解決問題研究的主題。
【教師展示渤海及附近區域年內日均溫≤-4℃日數分布圖】
【學生探究活動、研討】學生分組探究。教師提示“資料分析”中的問題需要特別注意，并為探究過程提供智力支持。
【設計意圖】核心素養在聯系真實情境的“做中學”的過程中得到內化。如果學生使用已有經驗難以解決認知沖突時，教師要為其搭設“腳手架”，使得學生得以克服這種知識和技能的差距，從而導向問題
解決。
【師生總結】
海冰淡化的有利影響：
1、淡化海冰，成為淡水的重要補充，緩解環渤海地區缺水狀況；
2、可以利用高鹽度海冰制鹽、制堿（鎂、溴等）。
3、適當的海水鹽度，有利于海水養殖。
4、減輕海冰災害，利于海洋運輸、養殖等產業發展。海冰淡化不利影響：
1、氣溫分布格局變化，進而影響區域植被、水文等其他要素；
2、土壤次生鹽堿化，肥力降低，致使農產品產量下降；
3、水體富營養化，水質下降，影響生產生活用水；
4、鹽度過高，也會致使海洋生物多樣性減少，影響近海養殖發展。
環渤海地區淡水資源的主要補給方式有開采地下水、跨流域調水、海水淡化和生態循環用水，每種水資源補給方式都有其優缺點，比如 70 年代開始的地下水開采，從資源（地下水位淺）、技術（簡單）、成本（低廉）角度來看，都是經濟高效的淡水補給方式，所以今天在華北平原上遍布了數不清的機井，導致地下水位快速下降，地面沉降問題嚴重。所以水資源的開發，必須兼顧生態效益，堅持水資源的可持續發展。
三、課堂總結：渤海海冰淡化開發的可行性
(1)渤海海冰資源十分豐富。
(2)海冰淡化技術的可行性。
(3)若產業化生產，成本降低至工業用水價格，具有較廣泛的市場應用前景。
（4）淡化海冰可能帶來的不利影響
【課后探索】解決環渤海地區淡水資源嚴重不足這個問題需要采取多種途徑，既要開源，如跨流域調水、興修水庫、海水淡化、合理開采地下水等，亦要節流，如加強節水教育，保護水環境，防治水污染，發展節水科技、節水工業、節水農業，提高水資源利用率，倡導節水生活方式等。海冰淡化屬于“開源”措施，是一項具有中國特色的創新研究，作為解決環渤海地區水資源短缺問題的新途徑，有其產生的必然性和可能性，隨著相關研究的不斷深入和技術上取得的新突破，在全球環境變化、節能減排的大背景下，海冰淡化有可能成為環渤海地區低碳經濟、保障社會經濟可持續發展的新舉措。
課后查閱資料了解環渤海地區水資源補給方式的發展利用情況，任意選擇一種環渤海地區淡水補給的方式，結合資料從利弊兩個角度評價此方法的影響，并分析這種水資源利用方式的意義和推廣價值，寫一篇與主題相關的小論文。
四、課時作業
海冰含鹽量接近淡水，適當處理后可作為淡水資源。下圖示意渤海及附近區域年平均氣溫≤－4 ℃日數的分布。據此完成 1～3 題。
1．圖示甲、乙、丙、丁四海域中，海冰厚度最大的是( )
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
2．下列城市附近海域，單位面積海冰資源最豐富的是( )
A．葫蘆島 B．秦皇島 C．大連 D．煙臺
3．推測目前沒有大規模開采渤海海冰的原因是( )
A．成本過高 B．破壞環境 C．資源量不足 D．市場
B【解析】氣溫越低，低溫期持續時間越長，海冰越厚。圖中四地氣溫低于 4℃持續時間較長的為甲、乙兩地。甲地位于渤海內部，海水深，海水體積巨大。乙地位于大陸附近，故乙海水較淺，海水體積較小，易結冰且冰期更長，故正確答案為 B。
A【解析】冰層厚度越大，單位面積海冰資源量越大。圖中葫蘆島市緯度最高，氣溫最低，當地海冰厚度最大。故 A 正確。
A【解析】根據渤海及附近區域年平均氣溫≤-4℃日數的分布，可知該地區海冰資源豐富，海冰的開采對環境不會帶來破壞影響，海冰含鹽接近淡水，適當處理后可作為淡水資源，推測目前沒有大規模開采渤海海冰的原因是目前淡化生產成本過高，故正確答案為 A。

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