“區域能源和礦產資源合理開發與可持續發展的關系”內容詳析

楊崇廣 林慶安

一、知識構建

課程標準:以區域為例,分析該區域能源和礦產資源的合理開發與區域可持續發展的關系。活動建議:調查本地主要生態環境問題所產生的危害,以小組為單位討論保護、治理措施。

四版本教材編寫思路的共性:湘教版、魯教版、中圖版均選取德國魯爾區為例講述區域能源和礦產資源開發與發展的關系,只有人教版選取中國的案例,即山西煤炭資源的開發利用案例。雖然四版本選取的案例不同,但是教材編寫思路有其共同性,都是沿著圖1的思路編寫。

“活動”案例四版本均選擇中國的案例:中圖版選取資源枯竭型城市河南省焦作轉型案例、魯教版選取我國東北老工業基地改造、湘教版選取遼中南工業基地改造、人教版選取內蒙古東部地區礦產資源開發的案例。目的都是培養學生知識遷移、轉化、運用和問題探究能力,同時也為我國其它區域的可持續發展探索可借鑒的經驗。

知識結構(人教版)如圖2。

知識之間內在聯系如圖3。

二、目標導航(以人教版為例)

知識與技能:舉例辨別可再生與非可再生能源;分析說明山西省煤炭開發的優勢條件;說出“三條產業鏈”建立的原因及產生的綜合效益;能推測出煤炭開發過程中可能會產生的生態破壞與環境污染問題;能夠理解和提出解決環境問題的措施。

過程與方法:通過案例分析,讓學生掌握分析“區域能源和礦產開發與可持續發展的關系”的一般思路和常用方法;初步掌握收集、使用圖文材料、統計數據分析區域地理特征及解決區域地理問題的方法;學會使用比較方法去探究不同區域開發中所面臨的問題和解決措施上的共性與差異性。

情感、態度與價值觀:通過“區域能源和礦產開發與可持續發展的關系”的分析,培養學生節能意識、環保意識、責任共擔意識,樹立區域可持續發展觀念。

三、重難點分析

1.教學重點分析

山西省煤炭開發的優勢區位條件是本節教學的重點。能源與礦產分布決定其區域的開發、利用方向,山西省具有煤炭資源豐富、開采條件好、市場廣闊、位置適中、交通便利等優勢,具有這些優勢區位條件才使山西省成為全國最重要的能源基地。開發條件不僅包括煤炭的儲量和開采條件,還包括位置、交通、市場等條件,這些條件同樣很重要,它們關系到該區域在全國能源供應中的地位如何,還有助于環境問題的理解,即煤炭開采產生生態破壞問題,而煤炭的使用產生環境污染問題。

2.教學難點剖析

綜合利用的方法、措施是本節教學的難點。生產結構單一,不僅經濟效益低下,而且會帶來嚴重的生態破壞問題。結合本地鐵礦、鋁土豐富的優勢,開展煤炭能源和礦產資源的綜合利用,建立三條產業鏈,變單一結構為多元結構,取得良好的經濟、社會、環境效益。綜合利用的方法、措施很多,山西省為何選擇“煤—焦—化”、“煤—鐵—鋼”、“煤—電—鋁”三條產業鏈,原因的探討以及產生綜合效益的分析有較大難度。

山西省煤炭能源基地建設,是國家為加強能源保障而采取的措施,這與山西省的可持續發展并不完全一致,這是個難點,必須讓學生明確,否則不利于對區域可持續發展的理解。

“環境的保護與治理”既是本節教學的重點,又是一個難點。環境的保護與治理是區域可持續發展的重要舉措,是教材內容教學的“歸宿”,是本節教學的重點之一。在這一標題下包括兩大問題,即能源資源的開發利用所產生的環境問題及其解決措施。煤炭的開采產生植被破壞、地面塌陷、水土流失等生態破壞問題,而煤炭的利用造成大氣、水體、固體廢棄物的污染等,這些問題多是現實客觀存在的,有的則表現得十分嚴重。針對生態破壞問題的治理,教材配插圖介紹了工程措施和生物措施,針對“三廢”污染則采取了一系列技術措施。而產業結構的調整,才有可能從根本上解決生態環境問題:一是對原有重化工業進行調整,使產品向不深入加工、高附加值方向發展;二是大力發展農業、輕工業、高新技術產業和旅游業,降低重化工業的比重。對幾種措施的理解,尤其是幾種措施綜合運用的理解,是教學一大難點。

四、教學建議

1.方法參考

(1)學案導學、師生互動。教師編寫學案,讓學生依據學案自學,完成對主干知識的初步掌握,有利于課堂上師生有更多時間進行討論、交流,以發現深層次的問題,才有合作探究的機會,否則,缺少學生自主學習的過程,課堂合作學習、探究就會成為空中樓閣。

(2)描圖識記、圖形轉繪。例如,山西省主要鐵路干線和運煤專線,可采用讓學生描圖,增強識記,再采用空白圖轉繪方式,加深印象。同時,在山西煤炭外運過程中,以多種運輸方式綜合運輸完成,可增強提高綜合運輸能力的意識。為了說明山西省煤炭“市場廣闊”,教材41頁以圓形圖比較“中國與世界主要能源消費結構”,教學過程中為加強學生對該問題的認識和印象,要求學生將圓形圖轉繪為柱狀圖,以加深理解。

(3)合作討論、辯證思考。“能源基地建設”是從國家角度而言,教學時可引導學生對教材中“三條措施”進行討論、評價,哪些符合山西省可持續發展?哪些不符合?讓學生初步認識小區域與大區域在發展中“對立統一”的關系。

(4)圖示引領、深化學習。對“環境的治理”建議使用示意圖(圖4),在示意圖中留下空白,讓學生讀圖思考、合作完成。

2.圖表使用

(1)圖3.7“山西省煤炭的綜合利用”。可組織學生分為兩組,一組根據資源狀況分析三條產業鏈的形成原因;另一組通過比較,找出建立三條產業鏈的經濟效益、生態效益、社會效益。采用組內合作、組間討論的形式完成。

(2)圖3.8“萬家寨引水工程”。①要求學生在圖3.4中,找出萬家寨的位置。(即山西省東北、黃河干流附近)②評價能源基地建設對該地水資源有何影響?(明確煤炭能源基地建設中要消耗大量水資源,該地水資源緊張,能源基地建設會加劇水資源緊張程度)③解決水資源緊張的措施。(建設引水工程)④萬家寨引水工程是否能解決山西省南部地區的水資源緊張問題?是否能解決山西省北部地區的農業灌溉用水?(萬家寨引水工程主要解決山西省中北部大、中城市的工業用水及生活用水,由于引水量不大,不能滿足農業灌溉用水需求,引水工程沒有延伸到山西省南部,因而不能解決南部用水緊張問題)

(3)圖3.10“露天采礦區生態建設理想模式”。可指導學生讀圖例,從分析各圖例功能入手,提出三個思考題供學生讀圖思考:①固沙草方格、喬木、灌木在圖示區域生態功能各是什么?它們的相對位置是否可以互相調換?②隔離壩的功能是什么?③如何實現采空區的生態可持續發展?最后歸納出生物措施、工程措施并舉。

(4)圖3.11“廢水回收利用”。建議設置讀圖思考題:①要求學生讀圖說出廢水來源有哪些?②圖示處理方法是什么?還可以采用哪些處理方法?③處理后的廢水如何利用?④廢水循環利用在該處有著更加特殊的意義,為什么?問題設置采用層層遞進、逐步深入的形式。

3.活動指導

(1)課堂活動指導。分組討論完成:結合第46頁“活動”和圖3.9“內蒙古東部地區礦產資源分布”,采用列表比較方式,以突出比較方法的運用和比較意識的形成。表格設計如下(表1)。

(2)課外活動指導。收集安徽省淮北、淮南煤礦的相關資料,包括文字、圖片、統計數據等資料,比較兩地煤炭資源開發條件的異同。在充分討論的基礎上為淮北市可持續發展提出幾條建議(提示:淮北與淮南相比,開采歷史悠久,是個老礦,煤炭接近枯竭,屬于資源枯竭型城市)。

五、思考與練習

問題探究:結合生產實際,煤炭開采過程中可能出現的重大安全事故有哪些?試用所學地理知識解釋。

參考答案與說明:透水:礦井在建設和生產過程中,地面水和地下水通過裂隙、斷層、塌陷區等各種通道涌入礦井,當礦井涌水超過正常排水能力時,就造成礦井水災,通常也稱為透水。含煤層可能含有大量地下水,尤其是掘煤巷道進入向斜區容易積水,或是巷道通過斷層裂隙與地表河流、湖泊相通時,造成巷道大量進水,可能造成重大人員傷亡。塌方:地下煤層采空,地下煤層或地層失去支撐,出現整體或局部坍塌。規模小時,會造成塌方體掩埋巷道,致使采掘工人生命受損;規模大時,形成采空區整體塌陷,會造成地面大面積建筑物受損,人員傷亡,還可能造成地表地理環境的嚴重改變。瓦斯爆炸:瓦斯是礦井中以甲烷為主的混合氣體,它是在煤的生成和變質過程中伴生的氣體。當混合氣體達到一定濃度,與較充足的氧氣發生化學反應或遇火源,即會發生爆炸現象。