資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 地理 年級 高二 學期 秋季
課題 能否利用南極冰山解決沙特阿拉伯的缺水問題
教科書 書 名：高中地理選擇性必修第一冊 出版社：人民教育出版社
教學目標
1. 區域認知 利用圖文資料，分析沙特阿拉伯水資源短缺的原因。 利用圖文資料，分析南極淡水資源豐富的原因。 2. 綜合思維 設計并比較南極冰山運往沙特阿拉伯線路的優缺點。 3.人地協調觀 舉例說明南極冰山運往沙特阿拉伯對環境的影響。
教學內容
教學重點： 利用圖文資料，分析沙特阿拉伯水資源短缺的原因。 設計并比較南極冰山運往沙特阿拉伯線路的優缺點。 教學難點： 設計并比較南極冰山運往沙特阿拉伯線路的優缺點。
教學過程
一、【導入】 以現實版的“愚公移山”故事作為導入。沙特阿拉伯王子想要移動南極冰山來解決本國水資源短缺的問題。 二、【分組討論，分配任務】 老師將學生分為4個專家小組。分別是背景分析小組、技術保障小組、路線設計小組和項目質詢小組，同時為每個小組分配了需要解決的若干問題。學生可以選擇一個感興趣的研究方向，參與討論。 三、【學習任務一·背景分析小組】 教師提供沙特阿拉伯的地理位置等信息。 【提問】問題1.沙特阿拉伯缺水的原因有哪些？在學生呈現討論結果后教師總結： 自然原因：沙特阿拉伯的緯度位置在16°N-32°N之間，北回歸線從中穿過，終年受副熱帶高壓帶或信風帶控制，是熱帶沙漠氣候，終年炎熱干燥，蒸發旺盛，降水稀少，缺少地表徑流，所以淡水資源缺乏。人為原因：人口增長，工農業發展，需水量大。從產業結構來看，該國石油工業發達，工業用水量很大。并且居民節水意識淡薄，在生活中存在浪費現象。 【提問】問題2.為了解決有限的水資源問題，沙特阿拉伯采取了哪些措施呢？有什么局限性？在學生呈現討論結果后教師總結： 可以從從開源和節流的角度分析問題，開源可采取的措施有：開采地下水、海水淡化、購買淡水、開渠引水、人工增雨等。節流可采取的措施有：廢水循環利用，優化產業結構、發展節水農業等。但都有各自的局限性。如：開采地下水容易造成地表塌陷；購買淡水和海水淡化經濟成本較高，開渠引水易引起與鄰國的糾紛等。 【提問】問題3.南極的年降水量只有55mm，為什么會儲藏著如此豐富的淡水資源？在學生呈現討論結果后教師總結： 因為這里終年受極地高壓帶的控制，盛行下沉氣流。盡管南極地區年降水量很少，但因為終年嚴寒，降水多以降雪形式出現，而且不易融化，經長年積累，形成厚厚的冰蓋。冰蓋邊緣伸出冰舌，冰舌斷裂后入海，形成巨大的冰山。這些冰山就是我們要搬運的對象。 【學習任務二·技術保障小組】 教師指出：我們分析了項目實施的背景：即沙特水資源短缺，而南極水資源豐富。但是，即使項目存在可行性，在運輸時也一定會遇到重重困難，我們還要解決相關技術問題。 本部分無明確結論，開放性較強，留給學生思維發散的空間。 【提問】問題1.如何裝運冰山？ 學生可能會有以下猜想：可以以融化成液態水的形式運輸：但這需要花大量的資金來融化冰山，并且單程運輸量小； 也可以以切成冰塊的形式：盡管這樣會節省大量的資金，但易消融， 最后選擇以整山拖運的形式。這種方法資金投入少，但是對動力要求很高。 【提問】問題2.推進冰山的動力是什么？問題3.如何減少冰體融化？ 首先是需要一艘足夠馬力的運輸船拖拽冰山，借助盛行風和洋流加速，同時給冰山蓋上隔熱防融的膜，減少消融量。并且在時間上選擇海水溫度較低的冬季，來減少冰融化。 教師指出：其實，問題2和問題3是相互聯系的。因為動力越大，冰山移動速度越快，暴露時間越短，融化量就越小。所以我們想到，盡可能的利用洋流的力量，加快運行速度，減少冰山消融，降低項目成本。 【學習任務三·路線設計小組】 教師提供材料：假如目前在南緯65° 04'，東經75° 45'處有一座巨大的冰山，經測算其重約10億噸。計劃將其運往沙特阿拉伯，如果到達時能保留冰山的45%，就能解決當地一年的水資源短缺問題。 首先，在地圖上找到目標冰山的位置。我們發現，它位于距離沙特阿拉伯較近的南極外圍海域，運輸距離較短。 其次，展示學生設計的兩種方案。 方案一：運冰船先向北---乘著西風漂流到達澳大利亞西海岸---利用西澳大利亞寒流------一路向北越過赤道---乘著北印度洋冬季洋流--通過霍爾木茲海峽---到達沙特阿拉伯波斯灣沿岸，總體來看，一路上順風順水，提高航速，減少冰山融化。 季節選擇在北半球冬季(南半球夏季)，該同學考慮到由于是南半球的夏季，冰塊融化量大，于是在澳大利亞設計了消融站，我們知道澳大利亞西部沿海屬于熱帶沙漠氣候，淡水資源缺乏，所以還可向澳大利亞缺水地區出售冰塊，也可以把該地區作為一個帶動水資源交換的國際樞紐。目的地則設在波斯灣沿岸，考慮到這里是沙特阿拉伯人口城市最密集的地方，需水量大。 方案二：運冰船向北---乘著西風漂流到達澳大利亞西海岸--利用西澳大利亞寒流---來到赤道附近，再通過南赤道暖流---到達索馬里半島附近，利用夏季索馬里沿岸寒流---最后通過曼德海峽---到達紅海沿岸。總體來看，一路上順風順水，提高船速，減少冰山融化。 季節選擇北半球夏季(南半球冬季)，一方面可以相對減少冰山的融化，因為航線大部分在南半球，另一方面可以利用北印度洋夏季的環流。由于沙特地勢西高東低，在冰山運達紅海沿岸后，融化后還可順地勢向東部的波斯灣沿岸自流引水。 【學習任務四·項目質詢小組】 這兩條路線的長短、運輸季節、輸水范圍都不一樣，各有優缺點。項目質詢小組的一個任務就是對這兩條路線進行比較。 路線長短冰山消融量輸水范圍運輸途中的限制性因素 路線1路線2
路線1更短，但是由于時間選擇在南半球的夏季，冰山消融量更大，也無法通過自流輸送到更遠范圍。路線2雖然更長，但是由于冰山時間選擇在南半球的冬季，冰山消融量少，并且可以通過自流降低輸水成本。但是，兩條路線在運送過程中都會遇到漂浮的冰山、海霧、海浪、珊瑚礁等威脅。 【提問】其實，沙特在20世紀就有這樣的計劃用船拖拽冰山到中東沿海，而且他們確實這樣做過，但卻遭到了國際環保組織的嚴厲批評，為什么？假如我們大量地將南極的冰山運往熱帶沙漠地區以解決那里的淡水資源短缺問題，將會對地理環境產生哪些不利影響？（提示：我們可以從區域水熱平衡、自然景觀、全球氣候等方面來考慮） 這個項目會使南極的地表水減少，赤道地區增加。極冰大量運輸到赤道，使用后再經地表徑流進入海洋，再加上運輸過程中冰山融化，都會加劇海平面上升。赤道地區因為極冰融化而吸收大量的熱量，從而破壞全球熱量平衡。南極冰山減少，影響企鵝等生物的生存空間。航海運輸也會因冰山的碎冰受到影響。 通過以上分析可以看到，大量冰山搬家的后果是不堪設想。自然地理環境的一個要素的變化會導致其它要素甚至整個環境的變化，這體現了地理環境的整體性，“牽一發而動全身”。 教師引用《呂氏春秋》：竭澤而漁，豈不獲得？而明年無魚；焚藪而田，豈不獲得？而明年無獸。引導學生學會尊重自然，尊重自然規律，懂得適度、合理利用自然資源，做到人地協調發展。 【總結】本節課問題探究的思路。我們在獲取研究問題后，通過搜集、整合資料，分析項目背景，解決技術問題，提出若干條備選線路，同時也要考慮對環境的影響。最后綜合比較以上因素，選擇最佳方案。 【課后遷移應用】 新疆地處西北干旱半干旱區,水資源的緊缺。為了解決新疆水資源短缺的問題，人們就想到這些方案：可以引渤海的海水入新疆、引青藏高原的冰雪融水入新疆，或者把喜馬拉雅山炸開一個口子引導濕潤的西南季風進入新疆。哪種方案合適？利用相似的問題探究方法，去分析利弊，選出最佳的方案。
備注：教學設計應至少含教學目標、教學內容、教學過程等三個部分，如有其它內容，可自行補充增加。

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