張北無限“風(fēng)光”讓北京綠色冬奧風(fēng)光無限
——“綠色能源與國家安全”專題教學(xué)設(shè)計

●安徽省宣城市第三中學(xué) 許萬陽

2022年北京冬奧會,三大賽區(qū)26個場館全部實現(xiàn)綠色供電,這不僅是人類能源史上的一次重要突破,也是多年來我國大力發(fā)展可再生能源的一個縮影。北京綠色冬奧為世界各國書寫了一個可復(fù)制、可推廣、有智慧的中國范本,真可謂是風(fēng)光無限。北京綠色奧運的成功舉辦得益于張北無限“風(fēng)光”,因為這些“綠電”主要是指河北張家口的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電通過張北柔性直流電網(wǎng)工程輸入北京電網(wǎng)。如何依托這一大情境來對地理教材進行統(tǒng)籌安排,形成整體化、系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)內(nèi)容,從而達成學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的落地?筆者在研讀相關(guān)教材的邏輯和內(nèi)容結(jié)構(gòu)、厘清課程標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求、分析學(xué)生的認(rèn)知準(zhǔn)備與心理準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上,依據(jù)核心素養(yǎng)的相關(guān)要求確立了“樹立綠色能源和國家安全理念”的大觀念來統(tǒng)率本單元,將大單元主題凝練為“張北無限‘風(fēng)光’讓北京綠色冬奧風(fēng)光無限”。

一、教學(xué)分析

能源問題是一個國家或地區(qū)國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展和社會進步的重要保障,能源資源安全是國家安全體系的重要組成部分,通過資源的跨區(qū)域調(diào)配來保障能源安全和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展是一重大措施。基于此,本專題整合了人教版地理選擇性必修2和選擇性必修3教材的相關(guān)章節(jié)知識,分析如下。

1.課標(biāo)分析。

選擇性必修2,2.7“以某區(qū)域為例,說明產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和資源跨區(qū)域調(diào)配對區(qū)域發(fā)展的影響”;選擇性必修3,3.1“結(jié)合實例,說明自然資源的數(shù)量、質(zhì)量、空間分布與人類活動的關(guān)系”和3.2“以某種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源為例,分析其分布特點及開發(fā)利用現(xiàn)狀”。課標(biāo)要求中要么是以某區(qū)域或某種戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源為例,要么是結(jié)合實例,足可以看出要想落實這部分知識必須依托真實情境進行教學(xué);課標(biāo)中使用的行為動詞為“說明”和“分析”,這就要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)達到理解認(rèn)知水平;課標(biāo)中核心要求是對區(qū)域發(fā)展的影響以及與人類活動的關(guān)系,這是中學(xué)地理核心素養(yǎng)中人地協(xié)調(diào)觀的中心地位體現(xiàn),因而在具體教學(xué)中要突出對學(xué)生人地協(xié)調(diào)觀的培養(yǎng)。

2.教材分析。

本專題是整合選擇性必修3第二章《資源安全與國家安全》與選擇性必修2第四章《區(qū)際聯(lián)系與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展》相關(guān)內(nèi)容而確定的復(fù)習(xí)專題。教材通過能源安全對國家安全的影響和保障能源安全的途徑等方面進行分析,旨在增進學(xué)生理解自然環(huán)境對人類活動的影響,為培養(yǎng)人地協(xié)調(diào)觀奠定基礎(chǔ)。同時,也提升了學(xué)生利用所掌握的地理專業(yè)知識認(rèn)識和評價現(xiàn)實問題的能力。教學(xué)中通過滲透綠色能源的開發(fā)和應(yīng)用,目的為學(xué)生樹立綠色發(fā)展理念,提升學(xué)生地理學(xué)科方面的品格和關(guān)鍵能力,培養(yǎng)學(xué)生家國情懷和可持續(xù)發(fā)展的意識。

3.學(xué)情分析。

此專題教學(xué)對象為高三學(xué)生,在新課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進行教材整合。學(xué)生有一定的知識儲備,具備一定的獲取和處理地理信息、分析和探討地理問題的能力,對學(xué)習(xí)和解答本專題有正向推動作用。

二、教學(xué)目標(biāo)

通過對教材的整合可以將本專題教學(xué)目標(biāo)確定為:了解綠色能源的優(yōu)點并分析綠色能源的開發(fā)條件;認(rèn)識我國能源現(xiàn)狀和理解能源問題對國家安全的重要性;理解保障能源安全的主要途徑,形成保護和節(jié)約能源的意識;辯證認(rèn)識資源跨區(qū)域調(diào)配分別對調(diào)入?yún)^(qū)、調(diào)出區(qū)經(jīng)濟、環(huán)境、社會的影響。

三、教學(xué)過程

1.走進張北看“風(fēng)光”。

(播放張北縣荒漠化的視頻、展示張北及周邊地區(qū)圖片和文字材料)張北縣位于河北省西北部,內(nèi)蒙古高原南緣的壩上地區(qū),地處41°N,115°E。地質(zhì)條件復(fù)雜,平均海拔1600米,大致分為東南壩頭區(qū)、西部丘陵區(qū)、中部平原區(qū)三個類型區(qū);屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,年平均氣溫3.2℃,夏季最高氣溫一般不超過28℃,年降水量300毫米左右,年平均日照時數(shù)2897.8小時,年平均7級以上大風(fēng)日數(shù)30天左右。“壩上一場風(fēng),從春刮到冬,冬天白毛風(fēng),春天大黃風(fēng),立夏不起塵,起塵埋死人。”風(fēng),曾經(jīng)造成張北鹽堿、荒漠化等惡劣的自然環(huán)境,而太陽光也因強烈的紫外線照射令人頭疼。

設(shè)問:①分析張北縣“風(fēng)”“光”豐富的自然原因。

②分析張北縣荒漠化的自然原因。

設(shè)計意圖 學(xué)生能根據(jù)問題情境的需求,合理地組織、調(diào)動各種相關(guān)知識與能力,培養(yǎng)獲取和處理地理信息、分析地理問題的能力,能夠采用正確的方法與工具認(rèn)識區(qū)域,落實區(qū)域認(rèn)知的核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

2.瞄準(zhǔn)“風(fēng)光”定方向。

(展示張北縣風(fēng)能和太陽能開發(fā)的景觀圖和文字材料)風(fēng)大光強這些曾經(jīng)的劣勢,如今成為張北發(fā)展新能源的堅實基礎(chǔ)。張北全縣10米高年平均風(fēng)速6.2米/秒以上,70米高年平均風(fēng)速達8米/秒以上,年平均可利用小時數(shù)為2300—2400小時,屬于國家二類優(yōu)質(zhì)風(fēng)能區(qū),縣域內(nèi)風(fēng)能資源可開發(fā)潛力達500萬千瓦以上,為國家八大千萬千瓦級風(fēng)電基地之一;張北縣年平均日照時數(shù)達2897.8小時,是河北省太陽能總輻射量最高區(qū)域之一,全縣可開發(fā)光伏資源達1000萬千瓦。張北轉(zhuǎn)變思路,充分分析劣勢,挖掘自身優(yōu)勢,高唱風(fēng)光歌,先后引進中節(jié)能、國電集團、中廣核集團等30余家大型新能源企業(yè)。

設(shè)問:①判斷風(fēng)力發(fā)電的最佳季節(jié),并說明原因。

②分析張北縣開發(fā)綠色能源的主要區(qū)位優(yōu)勢。

設(shè)計意圖 通過進階式問題的設(shè)置,引導(dǎo)學(xué)生對材料進行分析,深化對地理問題的思考,培養(yǎng)邏輯思維能力,滲透綠色發(fā)展理念,實現(xiàn)地理思維和人地協(xié)調(diào)觀核心素養(yǎng)的落地。

3.攜手發(fā)展。

(展示張北可再生能源柔性直流電網(wǎng)圖和文字材料)風(fēng)起風(fēng)止,日升日落,新能源的隨機性、波動性特征使得新能源大規(guī)模并網(wǎng)消納成為世界性難題。張北柔直工程實現(xiàn)了柔性直流輸電技術(shù)與新型裝備技術(shù)的有效融合,通過構(gòu)建世界首個具有網(wǎng)絡(luò)特性的直流電網(wǎng),使張北和康保新能源基地、豐寧抽水蓄能電站(由上水庫和下水庫組成)與北京負(fù)荷中心隔空“牽手”,將張家口地區(qū)風(fēng)能、光能發(fā)出的綠色電能穩(wěn)定地輸往京津冀地區(qū),助力北京冬奧會場館實現(xiàn)奧運史上首次100%清潔能源供電。近年來張家口地區(qū)吸引高耗能的大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)紛紛落戶。

設(shè)問:①說明豐寧抽水蓄能電站在圖示電網(wǎng)中的作用。

②說明張北電網(wǎng)工程與該地大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的相互促進作用。

③分別從北京和張北兩地說明該輸電工程建成后對其產(chǎn)生的影響。

設(shè)計意圖 運用辯證思維評析開發(fā)利用決策中的得失,培養(yǎng)學(xué)生辯證思維能力;落實區(qū)域認(rèn)知、地理思維和人地協(xié)調(diào)觀核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

4.高瞻遠矚促興邦。

(展示中國能源生產(chǎn)量和消費量的變化柱狀圖,中國能源消費結(jié)構(gòu)圖和中國石油、天然氣的產(chǎn)量、進口量和對外依存度圖,中國煤炭和石油的生產(chǎn)和消費的空間格局圖和文字材料)黨的十八大以來,我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型取得重要進展。我國可再生能源裝機規(guī)模突破10億千瓦,水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電裝機均居世界第一,清潔能源消費占比從14.5%提升到25.5%,煤炭的清潔高效利用成效顯著,煤電超低排放機組規(guī)模超過10億千瓦,能效和排放水平全球領(lǐng)先。這十年,節(jié)能減排成效顯著。我國以年均3%的能源消費增速支撐了年均6.5%的經(jīng)濟增長,能耗強度累計下降26.2%,相當(dāng)于少用14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,少排放29.4億噸的二氧化碳,單位GDP二氧化碳排放強度的下降超額完成了自主貢獻目標(biāo)。

設(shè)問:①說出我國能源消費結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀和存在的問題。

②說出保障我國未來能源安全可以采取的主要措施。

設(shè)計意圖 引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀和方法論,一切從實際出發(fā),實事求是,尊重客觀規(guī)律。通過對我國能源消費結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的分析,培養(yǎng)學(xué)生憂患意識、節(jié)約意識;通過對十年來我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型取得成就的了解,增強學(xué)生中國特色社會主義“四個自信”和樹立高遠志向、認(rèn)同奮斗成就幸福的觀念,立志肩負(fù)起實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢的時代重任。

四、教學(xué)反思

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中明確提出地理學(xué)對于解決當(dāng)代人口、資源、環(huán)境和發(fā)展問題,建設(shè)美麗中國,維護全球生態(tài)安全具有重要作用。這就要求地理教育工作者從地理學(xué)科教學(xué)入手,滲透綠色發(fā)展理念,培養(yǎng)學(xué)生用地理眼光和地理思維為社會經(jīng)濟發(fā)展出謀劃策,立志肩負(fù)時代發(fā)展的重任。本專題通過分析張北綠色能源的開發(fā)和調(diào)配,以及展示我國近十年來能源綠色低碳轉(zhuǎn)型所取得的成就,潛移默化地滲透綠色發(fā)展理念,為學(xué)生理清了綠色能源安全與國家安全的關(guān)系,在學(xué)生心中根植了實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢。

高考評價體系中的“四層”考查內(nèi)容和“四翼”考查要求,是通過情境與情境活動兩類載體來實現(xiàn)的。本專題為高三復(fù)習(xí)課,為對接高考評價體系的要求,特意選取了綠色冬奧大背景,以張北綠色、清潔的可再生能源工程建設(shè)為情境。通過子情境的展示、進階式問題的設(shè)置,帶領(lǐng)學(xué)生立足綠色發(fā)展理念、聚焦能源安全與國家安全問題,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家經(jīng)濟社會發(fā)展和科技進步,培養(yǎng)學(xué)生家國情懷,形成關(guān)注地方、國家和全球地理問題及可持續(xù)發(fā)展問題的意識。通過帶領(lǐng)學(xué)生從圖、文材料中解讀和處理信息,從單個區(qū)域到區(qū)域合作、區(qū)際聯(lián)系的分析,體現(xiàn)了高考評價體系中基礎(chǔ)性、綜合性和應(yīng)用性的考查,落實了人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知和地理實踐力的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。