资源简介

教学设计
课程基本信息
学科 地理 年级 高二 学期 秋季
课题 能否利用南极冰山解决沙特阿拉伯的缺水问题
教科书 书 名：高中地理选择性必修第一册 出版社：人民教育出版社
教学目标
1. 区域认知 利用图文资料，分析沙特阿拉伯水资源短缺的原因。 利用图文资料，分析南极淡水资源丰富的原因。 2. 综合思维 设计并比较南极冰山运往沙特阿拉伯线路的优缺点。 3.人地协调观 举例说明南极冰山运往沙特阿拉伯对环境的影响。
教学内容
教学重点： 利用图文资料，分析沙特阿拉伯水资源短缺的原因。 设计并比较南极冰山运往沙特阿拉伯线路的优缺点。 教学难点： 设计并比较南极冰山运往沙特阿拉伯线路的优缺点。
教学过程
一、【导入】 以现实版的“愚公移山”故事作为导入。沙特阿拉伯王子想要移动南极冰山来解决本国水资源短缺的问题。 二、【分组讨论，分配任务】 老师将学生分为4个专家小组。分别是背景分析小组、技术保障小组、路线设计小组和项目质询小组，同时为每个小组分配了需要解决的若干问题。学生可以选择一个感兴趣的研究方向，参与讨论。 三、【学习任务一·背景分析小组】 教师提供沙特阿拉伯的地理位置等信息。 【提问】问题1.沙特阿拉伯缺水的原因有哪些？在学生呈现讨论结果后教师总结： 自然原因：沙特阿拉伯的纬度位置在16°N-32°N之间，北回归线从中穿过，终年受副热带高压带或信风带控制，是热带沙漠气候，终年炎热干燥，蒸发旺盛，降水稀少，缺少地表径流，所以淡水资源缺乏。人为原因：人口增长，工农业发展，需水量大。从产业结构来看，该国石油工业发达，工业用水量很大。并且居民节水意识淡薄，在生活中存在浪费现象。 【提问】问题2.为了解决有限的水资源问题，沙特阿拉伯采取了哪些措施呢？有什么局限性？在学生呈现讨论结果后教师总结： 可以从从开源和节流的角度分析问题，开源可采取的措施有：开采地下水、海水淡化、购买淡水、开渠引水、人工增雨等。节流可采取的措施有：废水循环利用，优化产业结构、发展节水农业等。但都有各自的局限性。如：开采地下水容易造成地表塌陷；购买淡水和海水淡化经济成本较高，开渠引水易引起与邻国的纠纷等。 【提问】问题3.南极的年降水量只有55mm，为什么会储藏着如此丰富的淡水资源？在学生呈现讨论结果后教师总结： 因为这里终年受极地高压带的控制，盛行下沉气流。尽管南极地区年降水量很少，但因为终年严寒，降水多以降雪形式出现，而且不易融化，经长年积累，形成厚厚的冰盖。冰盖边缘伸出冰舌，冰舌断裂后入海，形成巨大的冰山。这些冰山就是我们要搬运的对象。 【学习任务二·技术保障小组】 教师指出：我们分析了项目实施的背景：即沙特水资源短缺，而南极水资源丰富。但是，即使项目存在可行性，在运输时也一定会遇到重重困难，我们还要解决相关技术问题。 本部分无明确结论，开放性较强，留给学生思维发散的空间。 【提问】问题1.如何装运冰山？ 学生可能会有以下猜想：可以以融化成液态水的形式运输：但这需要花大量的资金来融化冰山，并且单程运输量小； 也可以以切成冰块的形式：尽管这样会节省大量的资金，但易消融， 最后选择以整山拖运的形式。这种方法资金投入少，但是对动力要求很高。 【提问】问题2.推进冰山的动力是什么？问题3.如何减少冰体融化？ 首先是需要一艘足够马力的运输船拖拽冰山，借助盛行风和洋流加速，同时给冰山盖上隔热防融的膜，减少消融量。并且在时间上选择海水温度较低的冬季，来减少冰融化。 教师指出：其实，问题2和问题3是相互联系的。因为动力越大，冰山移动速度越快，暴露时间越短，融化量就越小。所以我们想到，尽可能的利用洋流的力量，加快运行速度，减少冰山消融，降低项目成本。 【学习任务三·路线设计小组】 教师提供材料：假如目前在南纬65° 04'，东经75° 45'处有一座巨大的冰山，经测算其重约10亿吨。计划将其运往沙特阿拉伯，如果到达时能保留冰山的45%，就能解决当地一年的水资源短缺问题。 首先，在地图上找到目标冰山的位置。我们发现，它位于距离沙特阿拉伯较近的南极外围海域，运输距离较短。 其次，展示学生设计的两种方案。 方案一：运冰船先向北---乘着西风漂流到达澳大利亚西海岸---利用西澳大利亚寒流------一路向北越过赤道---乘着北印度洋冬季洋流--通过霍尔木兹海峡---到达沙特阿拉伯波斯湾沿岸，总体来看，一路上顺风顺水，提高航速，减少冰山融化。 季节选择在北半球冬季(南半球夏季)，该同学考虑到由于是南半球的夏季，冰块融化量大，于是在澳大利亚设计了消融站，我们知道澳大利亚西部沿海属于热带沙漠气候，淡水资源缺乏，所以还可向澳大利亚缺水地区出售冰块，也可以把该地区作为一个带动水资源交换的国际枢纽。目的地则设在波斯湾沿岸，考虑到这里是沙特阿拉伯人口城市最密集的地方，需水量大。 方案二：运冰船向北---乘着西风漂流到达澳大利亚西海岸--利用西澳大利亚寒流---来到赤道附近，再通过南赤道暖流---到达索马里半岛附近，利用夏季索马里沿岸寒流---最后通过曼德海峡---到达红海沿岸。总体来看，一路上顺风顺水，提高船速，减少冰山融化。 季节选择北半球夏季(南半球冬季)，一方面可以相对减少冰山的融化，因为航线大部分在南半球，另一方面可以利用北印度洋夏季的环流。由于沙特地势西高东低，在冰山运达红海沿岸后，融化后还可顺地势向东部的波斯湾沿岸自流引水。 【学习任务四·项目质询小组】 这两条路线的长短、运输季节、输水范围都不一样，各有优缺点。项目质询小组的一个任务就是对这两条路线进行比较。 路线长短冰山消融量输水范围运输途中的限制性因素 路线1路线2
路线1更短，但是由于时间选择在南半球的夏季，冰山消融量更大，也无法通过自流输送到更远范围。路线2虽然更长，但是由于冰山时间选择在南半球的冬季，冰山消融量少，并且可以通过自流降低输水成本。但是，两条路线在运送过程中都会遇到漂浮的冰山、海雾、海浪、珊瑚礁等威胁。 【提问】其实，沙特在20世纪就有这样的计划用船拖拽冰山到中东沿海，而且他们确实这样做过，但却遭到了国际环保组织的严厉批评，为什么？假如我们大量地将南极的冰山运往热带沙漠地区以解决那里的淡水资源短缺问题，将会对地理环境产生哪些不利影响？（提示：我们可以从区域水热平衡、自然景观、全球气候等方面来考虑） 这个项目会使南极的地表水减少，赤道地区增加。极冰大量运输到赤道，使用后再经地表径流进入海洋，再加上运输过程中冰山融化，都会加剧海平面上升。赤道地区因为极冰融化而吸收大量的热量，从而破坏全球热量平衡。南极冰山减少，影响企鹅等生物的生存空间。航海运输也会因冰山的碎冰受到影响。 通过以上分析可以看到，大量冰山搬家的后果是不堪设想。自然地理环境的一个要素的变化会导致其它要素甚至整个环境的变化，这体现了地理环境的整体性，“牵一发而动全身”。 教师引用《吕氏春秋》：竭泽而渔，岂不获得？而明年无鱼；焚薮而田，岂不获得？而明年无兽。引导学生学会尊重自然，尊重自然规律，懂得适度、合理利用自然资源，做到人地协调发展。 【总结】本节课问题探究的思路。我们在获取研究问题后，通过搜集、整合资料，分析项目背景，解决技术问题，提出若干条备选线路，同时也要考虑对环境的影响。最后综合比较以上因素，选择最佳方案。 【课后迁移应用】 新疆地处西北干旱半干旱区,水资源的紧缺。为了解决新疆水资源短缺的问题，人们就想到这些方案：可以引渤海的海水入新疆、引青藏高原的冰雪融水入新疆，或者把喜马拉雅山炸开一个口子引导湿润的西南季风进入新疆。哪种方案合适？利用相似的问题探究方法，去分析利弊，选出最佳的方案。
备注：教学设计应至少含教学目标、教学内容、教学过程等三个部分，如有其它内容，可自行补充增加。

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