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        基于可持續(xù)發(fā)展的鄉(xiāng)土地理教學(xué)設(shè)計(jì)

        2022-11-14 16:34:33夏文迪周光發(fā)
        關(guān)鍵詞:鄉(xiāng)土地理循環(huán)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

        夏文迪 周光發(fā)

        [摘 要]我國是一個(gè)人均自然資源占有量較少的國家。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,我國資源短缺的問題越來越嚴(yán)重,同時(shí)還存在環(huán)境污染的問題。高中地理教師應(yīng)發(fā)掘鄉(xiāng)土地理課程資源,在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的意識(shí),引導(dǎo)學(xué)生樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,形成尊重自然的態(tài)度。

        [關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);可持續(xù)發(fā)展;鄉(xiāng)土地理;循環(huán)經(jīng)濟(jì)

        [中圖分類號(hào)]? ? G633.55? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058(2022)19-0085-03

        本文以貴州甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)作為鄉(xiāng)土案例,通過設(shè)計(jì)豐富多彩的地理教學(xué)活動(dòng),幫助學(xué)生提升對(duì)地理學(xué)習(xí)的熱情,加深對(duì)知識(shí)的理解,學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理,培養(yǎng)地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

        一、學(xué)情分析

        學(xué)生在前面的地理課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了工業(yè)區(qū)位因素及其變化的相關(guān)知識(shí),且對(duì)中國的國情有一定的認(rèn)識(shí)與了解,形成了初步的資源觀、人口觀和環(huán)境觀。此外,學(xué)生已學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí),能運(yùn)用所掌握的化學(xué)知識(shí)來解釋和分析相關(guān)現(xiàn)象。鄉(xiāng)土地理教學(xué)能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),有助于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與記憶。結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌咐M(jìn)行教學(xué),有助于將抽象的知識(shí)具體化,培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力,促進(jìn)學(xué)生理解和掌握課本知識(shí),增進(jìn)學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)的了解與熱愛,同時(shí)把“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”的理念落到實(shí)處。

        二、教學(xué)目標(biāo)

        (一)人地協(xié)調(diào)觀

        學(xué)生通過看我國人口、環(huán)境、資源等問題的相關(guān)圖片,了解人類活動(dòng)與地理環(huán)境之間的相互影響、相互作用;通過對(duì)甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)過程的實(shí)地調(diào)查,理解可持續(xù)發(fā)展的意義與主要途徑——循環(huán)經(jīng)濟(jì),形成尊重自然的態(tài)度。

        (二)綜合思維

        學(xué)生通過對(duì)傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)過程和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下的磷酸生產(chǎn)過程的比較分析,能夠較為全面地觀察和分析問題,辯證地看待問題,增強(qiáng)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的意識(shí),樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念和保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感。

        (三)地理實(shí)踐力

        學(xué)生通過自主查閱資料、實(shí)地考察、整理分析資料、匯報(bào)調(diào)查結(jié)果等方式,獲得參與和探索的經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)搜集、處理信息和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

        三、教學(xué)過程

        (一)課堂導(dǎo)入

        【教師活動(dòng)】多媒體展示漫畫圖片(圖略),向?qū)W生提問漫畫的含義,引出可持續(xù)發(fā)展的概念——可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)代人的需求,又不對(duì)后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展[1];展示體現(xiàn)中國人口眾多、資源短缺、環(huán)境污染的圖片(圖略);

        【學(xué)生活動(dòng)】觀看漫畫圖片,理解可持續(xù)發(fā)展的含義;觀察圖片,從圖片中感受中國的環(huán)境、人口、資源等問題。

        【設(shè)計(jì)意圖】以漫畫圖片導(dǎo)入課堂,形式新穎,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生探索漫畫的含義;展示圖片,使學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)我國面臨的一系列問題,進(jìn)而充分理解我國走可持續(xù)發(fā)展道路的必然性,為接下來的教學(xué)活動(dòng)做鋪墊。

        (二)主題活動(dòng)

        主題一:傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)方式

        材料一:縱觀全球,磷酸的生產(chǎn)工藝主要有兩種,分別為熱法磷酸工藝和濕法磷酸工藝。熱法磷酸工藝能耗高,生產(chǎn)成本較大;濕法磷酸工藝成本相對(duì)較小,能耗低,產(chǎn)品品質(zhì)較為穩(wěn)定。目前國際上磷酸的制取主要使用的是濕法磷酸工藝(見圖1)。

        【教師活動(dòng)】要求學(xué)生結(jié)合資料,分析磷酸生產(chǎn)有何弊端。

        【學(xué)生活動(dòng)】仔細(xì)查閱相關(guān)資料,結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn),回答磷酸生產(chǎn)的弊端。

        【師生共同總結(jié)】在磷酸生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)“三廢”,即廢氣、廢水和廢渣。該生產(chǎn)流程并沒有對(duì)工業(yè)“三廢”進(jìn)行一定的加工處理,而隨意排放必然會(huì)給自然環(huán)境造成污染。

        【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生理解傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)工藝的弊端,為接下來引出磷酸生產(chǎn)企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式做鋪墊,突出循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)勢(shì)。

        主題二:循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式

        材料二:循環(huán)經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)介

        循環(huán)經(jīng)濟(jì)是新世紀(jì)國際社會(huì)推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的新實(shí)踐模式,也是我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑[2]。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是將節(jié)約資源與循環(huán)利用相結(jié)合,在對(duì)環(huán)境相對(duì)友好的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)化。在工業(yè)方面大力推動(dòng)科技創(chuàng)新,發(fā)展清潔能源,加強(qiáng)對(duì)工業(yè)“三廢”的回收利用,從源頭處減少污染。

        材料三:甕福集團(tuán)簡(jiǎn)介(略)

        【活動(dòng)】結(jié)合資料,對(duì)甕福集團(tuán)進(jìn)行實(shí)地考察,根據(jù)搜集的相關(guān)資料與實(shí)地考察的結(jié)果,繪制甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程圖,匯報(bào)甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)勢(shì)。

        【活動(dòng)準(zhǔn)備】將全班42名學(xué)生分為6個(gè)組,每組7人;各組在網(wǎng)上搜集甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程相關(guān)資料,通過小組討論,整理出一份較為完善的資料;每組設(shè)計(jì)一份關(guān)于甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的調(diào)查問卷。

        【學(xué)生活動(dòng)】以小組為單位對(duì)甕福集團(tuán)進(jìn)行實(shí)地考察,發(fā)放調(diào)查問卷,如實(shí)記錄調(diào)查過程(拍照、訪問、筆記等形式),并對(duì)搜集的資料和調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行整理分析。各小組結(jié)合搜集的資料,繪制甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程圖(如圖2)。各小組匯報(bào)甕福集團(tuán)對(duì)工業(yè)“三廢”的處理方式,講解甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn),小組間進(jìn)行相互點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充。

        【教師活動(dòng)】對(duì)各組學(xué)生的匯報(bào)情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng),在所有小組匯報(bào)后進(jìn)行總結(jié)。

        【總結(jié)】甕福集團(tuán)重視工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新,借助現(xiàn)代高科技手段,加強(qiáng)對(duì)工業(yè)“三廢”的回收利用,開發(fā)無害化技術(shù)和循環(huán)技術(shù);發(fā)展并運(yùn)用清潔能源,從源頭處減少污染。甕福集團(tuán)將高耗能、低產(chǎn)出、高污染的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪?、高產(chǎn)出、低污染的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式,形成一個(gè)“資源—生產(chǎn)—再生資源—再生產(chǎn)品”的循環(huán)利用生產(chǎn)過程,盡可能在生產(chǎn)過程中消除污染,做到“變廢為寶”,促進(jìn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)雙贏。教師可以給學(xué)生講解圖2中的幾個(gè)具體流程。

        1.選礦(流程a)

        甕福集團(tuán)地處貴州。貴州是一個(gè)磷礦石資源十分豐富的省份,但磷礦石的品位較低、雜質(zhì)較多,在生產(chǎn)磷酸前需要對(duì)磷礦石進(jìn)行挑選。品位高的磷礦石可以直接用來生產(chǎn)磷酸,而品位低的磷礦石,許多企業(yè)選擇了丟棄。為有效利用磷礦石資源、合理開發(fā)利用中低品位磷礦石,甕福集團(tuán)采用了兩種方式:其一,優(yōu)化和改進(jìn)采礦工藝,運(yùn)用高低品位磷礦石混配技術(shù),避免“采富棄貧”,最大限度地利用資源;其二,自主研發(fā)創(chuàng)新技術(shù),提高選礦后的礦石品位。

        甕福集團(tuán)把品位低的磷礦石經(jīng)過選礦富集后得到磷精礦加以利用。磷礦富集通常采用的是浮選法,即根據(jù)礦石表面的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的不同來進(jìn)行選礦。選礦前先把礦石磨碎成需要的顆粒大小,再加水形成礦漿并添加浮選劑。浮選時(shí)在礦漿中導(dǎo)入空氣使其產(chǎn)生大量的氣泡,不易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)會(huì)隨氣泡上浮到礦漿表面,而易被水潤(rùn)濕的物質(zhì)則會(huì)留在礦漿中,從而實(shí)現(xiàn)有用礦物與脈石礦物的分離。甕福集團(tuán)選用的浮選劑是價(jià)格較低的硫酸,節(jié)約了成本。

        2.磷酸的生產(chǎn)(廢渣的利用,流程b)

        經(jīng)過選礦后得到的磷精礦與硫酸反應(yīng),再經(jīng)過固液分離,分離出來的液相為粗磷酸,固體廢棄物為磷石膏。粗磷酸再通過凈化、提純,成為工業(yè)級(jí)磷酸、食品級(jí)磷酸、電子級(jí)磷酸等產(chǎn)品。對(duì)于磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的磷石膏,大多數(shù)企業(yè)都選擇露天堆放,不僅造成了土地資源的浪費(fèi),還污染了地下水資源。甕福集團(tuán)通過引進(jìn)、合資、自建等多種方式建成磷石膏利用企業(yè)7家,涵蓋磷石膏制水泥緩凝劑、制建材、制硫銨等項(xiàng)目,開發(fā)了磷石膏制土壤改良劑、磷石膏制公路填充料等多項(xiàng)技術(shù),對(duì)磷石膏的綜合利用達(dá)到了110萬噸/年。

        3.硫酸的生產(chǎn)(廢熱的利用,流程c)

        甕福集團(tuán)生產(chǎn)磷酸所用的硫酸是硫黃、硫鐵礦焙燒制成的。硫酸生成過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱氣,該集團(tuán)利用回收的廢熱產(chǎn)生蒸汽,進(jìn)而利用蒸汽來發(fā)電。

        4.磷酸二銨的生產(chǎn)(廢氣的利用,流程d)

        磷酸二銨是一種高效磷肥,可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。甕福集團(tuán)將氨與磷酸中和生成磷酸二銨。其中氨的生成是通過將煤放入造氣爐內(nèi),通入空氣使其不斷升溫產(chǎn)生氣體,再通過脫硫、脫碳、凈化等過程,最終合成氨。由于貴州的煤礦含硫量高,燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的SO2,甕福集團(tuán)利用SO2生成硫酸,并回收利用硫酸與磷精礦反應(yīng)制成磷酸,節(jié)約了大量的硫黃與硫鐵礦。

        5.廢水的利用(流程e)

        濕法磷酸工藝中會(huì)產(chǎn)生大量的酸性廢水。甕福集團(tuán)考慮到選礦階段使用的浮選劑硫酸就是酸性物質(zhì),因此建立了一條酸性廢水循環(huán)利用管線,把濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的酸性廢水通過管道輸送回選礦地,每年節(jié)約了大約30萬噸的硫酸。

        6.氟硅酸、碘的回收利用(廢棄物的利用,流程f)

        貴州磷礦品位低、雜質(zhì)多,常常含有氟、碘等元素。在濕法磷酸工藝生產(chǎn)過程中,磷礦石中的氟受到酸解時(shí)生成HF,HF再與磷礦石中的活性SiO2反應(yīng)生成氟硅酸。甕福集團(tuán)回收氟硅酸,通過脫水分解、與其他物質(zhì)中和等工藝手段,最終生成氟化鋁、白炭黑、氟化氫等產(chǎn)品。在磷礦石與酸反應(yīng)過程中,進(jìn)入磷酸的碘占80%~90%,固相磷石膏中的碘占5%~7%,廢氣中的碘占3%~5%。中國是碘稀缺的國家。甕福集團(tuán)將磷酸生產(chǎn)廢棄物中的碘回收,再通過一系列工藝手段制成成品碘,有效滿足了國內(nèi)碘市場(chǎng)的需求。

        【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行合作探究、交流討論、整理分析進(jìn)而解決問題,并在匯報(bào)和互相點(diǎn)評(píng)補(bǔ)充的過程中,鍛煉發(fā)現(xiàn)、探索和解決問題的能力,增強(qiáng)合作意識(shí)。運(yùn)用鄉(xiāng)土地理資源,有助于將書本知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合,將抽象知識(shí)具體化,有利于促進(jìn)學(xué)生理解和掌握書本知識(shí),增進(jìn)學(xué)生對(duì)家鄉(xiāng)的了解與熱愛,增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感,從而落實(shí)“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”的理念。

        四、教學(xué)反思

        首先,在地理課堂教學(xué)中采用鄉(xiāng)土案例,有助于凸顯地理課堂教學(xué)的靈活性和趣味性。讓學(xué)生自主搜集資料、實(shí)地考察,有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。教師需要努力開發(fā)適用于地理教學(xué)的鄉(xiāng)土資源。

        其次,在實(shí)地考察過程中,學(xué)生不再只是“坐著”聽課,而是全身心、各個(gè)感官都參與學(xué)習(xí),這樣有助于增強(qiáng)學(xué)生的參與感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,促進(jìn)學(xué)生了解自己的家鄉(xiāng),增強(qiáng)學(xué)生愛鄉(xiāng)之情。

        再次,教師既要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí),也要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家時(shí)事,關(guān)注身邊發(fā)生的實(shí)事,將理論知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系,認(rèn)識(shí)到地理知識(shí)的有用性,培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

        [? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

        [1]? 王秀紅.論環(huán)境公平的實(shí)現(xiàn)是可持續(xù)發(fā)展的保障[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào),2007(5):76-78.

        [2]? 盛德華.循環(huán)經(jīng)濟(jì)是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑[J].太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2012(9):86-87.

        (責(zé)任編輯 周侯辰)

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