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對自動加藥設(shè)備控制整個循環(huán)水處理的運行過程作出相關(guān)分析,以供參考!
關(guān)鍵詞:水泥生產(chǎn)線 循環(huán)水 自動加藥設(shè)備 在線監(jiān)控
中圖分類號:TQ172 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)中, 循環(huán)水系統(tǒng)具有舉足輕重的作用, 循環(huán)水水質(zhì)的好壞直接關(guān)系到換熱設(shè)備的壽命、生產(chǎn)的能耗, 甚至產(chǎn)品的品質(zhì)。目前, 投加水質(zhì)穩(wěn)定劑是一種最常用、效果最直觀的循環(huán)水處理方法, 也被設(shè)計人員廣泛接受。但是, 在實際的設(shè)計工作中, 通常的循環(huán)水加藥設(shè)備往往只是幾個藥劑桶和計量泵。實踐證明, 這樣簡單的配置和控制, 遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)/ 高品質(zhì)、低能耗0的要求。本文通過介紹某水泥生產(chǎn)線循環(huán)水處理項目的設(shè)計實例, 簡要闡述循環(huán)水自動加藥設(shè)備的應(yīng)用及控制原理。
1 系統(tǒng)概況
某水泥生產(chǎn)線共有2 個獨立的循環(huán)冷卻水系統(tǒng), 各采用1 套自動加藥設(shè)備對循環(huán)水進(jìn)行處理?,F(xiàn)僅以1# 系統(tǒng)為例, 介紹系統(tǒng)情況及其自動加藥設(shè)備。
該系統(tǒng)設(shè)計循環(huán)水量為1 080 m3 / h, 換熱溫差55 e , 采用敞開式循環(huán)冷卻系統(tǒng), 二級換熱。若按通常的設(shè)計, 循環(huán)水系統(tǒng)的加藥和排污均由人工控制, 具有很大的隨意性, 所以循環(huán)水的濃縮倍數(shù)往往偏低。在很多工業(yè)系統(tǒng)已有的循環(huán)水系統(tǒng)中, 濃縮倍數(shù)一般都在2. 5 左右, 若以此計算, 該系統(tǒng)補(bǔ)水量約172. 6 m3 / h, 排水量約69. 1 m3 / h。該系統(tǒng)的加藥操作采用了SC ZY05CBS 自動
加藥設(shè)備, 可實現(xiàn)補(bǔ)水流量、系統(tǒng)電導(dǎo)率、pH 等主要水質(zhì)參數(shù)的在線監(jiān)控, 并可預(yù)設(shè)擬控制的濃縮倍數(shù), 從而實現(xiàn)自動加藥、自動排污, 并能精確控制系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。實際運行中, 系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)基本穩(wěn)定在設(shè)計值( K = 4) 左右, 以此計算, 系統(tǒng)補(bǔ)水量約138. 1 m3 / h, 排水量約34. 5 m3 / h。
2 濃縮倍數(shù)
濃縮倍數(shù)是敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計中的重要參數(shù), 其大小直接關(guān)系到循環(huán)水的補(bǔ)水量和排水量, 而循環(huán)水的加藥量是根據(jù)排水量確定, 因此濃縮倍數(shù)的控制對于生產(chǎn)單位節(jié)省能耗、減少運行費用至關(guān)重要。
以上述系統(tǒng)為例, 比較濃縮倍數(shù)K = 2. 5 和K= 4 時, 補(bǔ)水量、排水量、年加藥量和年運行費用之間的差別, 比較結(jié)果見表1。
表1 濃縮倍數(shù)差異比較
注: 加藥濃度按100 mg/ L 計; 當(dāng)?shù)厮M按1 元/ m3 計; 表中的藥
劑僅指阻垢緩蝕劑( 按1. 5 萬元/ t 計) , 殺生劑采用沖擊投加, 耗量與
濃縮倍數(shù)無關(guān)。
當(dāng)對循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)和藥劑投加量進(jìn)行自動控制后, 該系統(tǒng)每年的補(bǔ)水費用節(jié)省約30 萬元, 藥劑費用節(jié)省約45 萬元。由此可見, 通過一系列高精度在線監(jiān)控儀表和自動加藥設(shè)備, 精確控制整個循環(huán)水處理的運行過程, 每年節(jié)省的運行費用相當(dāng)可觀。
3 自動加藥設(shè)備控制原理
循環(huán)水系統(tǒng)自動加藥設(shè)備工作原理見圖1。
圖1 循環(huán)水自動加藥設(shè)備工作示意
3. 1 自動排污單元
循環(huán)水處理中, 排污量直接關(guān)系到濃縮倍數(shù)的控制。在循環(huán)流量和換熱溫差一定的條件下, 排污量越大, 系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)越小; 反之, 系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)越大。一般的循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)是采用補(bǔ)充水中某種離子濃度與循環(huán)水中該離子濃度的比值來確定的。
如果系統(tǒng)中不投加含氯殺生劑, 那么一般以Cl-作為參照離子, 因為Cl- 在循環(huán)水中較穩(wěn)定, 且易于檢測。如果系統(tǒng)投加含氯殺生劑, 則一般采用K+ 、Na+ 等離子作為參照離子。但是, 在濃縮倍數(shù)的在線監(jiān)測和控制的應(yīng)用中, 一般通過在線監(jiān)測電導(dǎo)率, 由補(bǔ)充水和循環(huán)水的電導(dǎo)率比值來估算。這是因為: ①直接監(jiān)測Cl-、K+ 、Na+的傳感器非常昂貴, 不適合普通工業(yè)系統(tǒng)的應(yīng)用; ②電導(dǎo)率比值與濃縮倍數(shù)具有較好的相關(guān)性, 且該類傳感器的工業(yè)應(yīng)用較成熟。
一般來說, 自動排污單元中只需配置1 套電導(dǎo)率監(jiān)測裝置, 當(dāng)其達(dá)到預(yù)設(shè)值時, 可自動開啟排污閥門。但是, 當(dāng)補(bǔ)充水水質(zhì)變化較大時, 建議在補(bǔ)充水和循環(huán)水管路上分別安裝電導(dǎo)率監(jiān)測裝置, 并通過兩者測得電導(dǎo)率的比值來控制排污閥門的啟閉。
3. 2 阻垢緩蝕劑投加單元
阻垢緩蝕劑正常發(fā)揮作用的關(guān)鍵是保持循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)藥劑濃度達(dá)到設(shè)計要求, 因此當(dāng)系統(tǒng)排污, 藥劑隨排污水一起流失時, 需按排污流失的藥劑量進(jìn)行補(bǔ)充。但是, 對于一般循環(huán)水系統(tǒng)( 尤其是老系統(tǒng)) , 其流失的水不僅是排污, 還有少量的風(fēng)吹、濺射損失, 以及跑、冒、滴、漏等難以計量的損失。因此,
對于這些系統(tǒng), 可根據(jù)補(bǔ)水量和系統(tǒng)控制的濃縮倍數(shù)來確定實時加藥量。
3. 3 殺生劑投加單元
循環(huán)水系統(tǒng)的殺生劑一般以氧化性殺生劑為主, 非氧化性殺生劑為輔, 在控制循環(huán)水系統(tǒng)中菌藻滋生的同時降低費用。投加方式一般采用沖擊投加, 即短時間內(nèi), 使系統(tǒng)內(nèi)殺生劑達(dá)到較高濃度, 殺滅系統(tǒng)內(nèi)的菌藻等微生物。投加頻率需根據(jù)藥劑特性和系統(tǒng)情況采用時間控制器進(jìn)行控制。
另外, 當(dāng)阻垢緩蝕劑和殺生劑聯(lián)合使用時, 應(yīng)充分考慮藥劑之間的配伍性能, 例如: 阻垢緩蝕劑是否具有抗氧化性或抗氯性, 當(dāng)投加氧化性殺生劑或氯
系殺生劑時, 對阻垢緩蝕劑的功效是否有影響等。
3. 4 加酸單元
對于一些補(bǔ)充水屬于高硬高堿水的系統(tǒng), 建議采用加酸的方法來控制系統(tǒng)的pH, 從而控制循環(huán)水的結(jié)垢趨勢。1946 年Ry znar[ 1] 就提出了用RSI指數(shù)來判斷水體的結(jié)垢和腐蝕趨勢的理論。對于高硬高堿水, RSI< 6, 系統(tǒng)具有結(jié)垢趨勢, 加入適量的酸, 可降低水體的pH, 從而增大RSI。當(dāng)RSI= 6時,可認(rèn)為系統(tǒng)屬于穩(wěn)定狀態(tài), 既不結(jié)垢也不腐蝕。但是, 如果加酸過量, 使RSI> 6, 系統(tǒng)又會出現(xiàn)腐蝕趨勢。因此, 通過在線儀表的監(jiān)控, 精確投加酸液, 能將系統(tǒng)控制在穩(wěn)定狀態(tài)。一般情況下, 控制系統(tǒng)的RSI= 5( 輕微結(jié)垢) 左右, 再輔以少量阻垢緩蝕劑,對于控制高硬高堿補(bǔ)充水的循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定還是比較有效的。如圖1 所示, 流量傳感器安裝在補(bǔ)水管上, 測得的流量值傳送至控制器, 由控制器發(fā)出指令, 調(diào)節(jié)穩(wěn)定劑投加計量泵的沖程或頻率。在系統(tǒng)的旁路管道上, 分別安裝流量開關(guān)、pH 傳感器、電導(dǎo)率傳感器。流量開關(guān)用于偵測系統(tǒng)的運行狀態(tài), 如果系統(tǒng)停止運行( 無水流) , 自動加藥設(shè)備也自動停止運行。pH傳感器將測得的數(shù)字傳送至控制器, 由控制器發(fā)出指令, 調(diào)節(jié)酸液計量泵的沖程或頻率。當(dāng)pH 傳感器測得數(shù)值達(dá)到補(bǔ)充水的若干倍時, 控制器將控制排污電動閥開啟, 自動進(jìn)行排污, 直至電導(dǎo)率再次回到正常范圍。
4 結(jié)語
總之, 在進(jìn)行循環(huán)水處理的設(shè)計時, 設(shè)計人員的工作不應(yīng)僅僅是提出設(shè)計方案, 更應(yīng)對所采用的水處理設(shè)備的性能有所了解, 確保水處理設(shè)備的工作性能滿足設(shè)計要求。否則, 即使提出的設(shè)計方案很合理, 如果最終使用的設(shè)備難以滿足設(shè)計要求, 設(shè)計人員的方案還是難以實現(xiàn)。
1.“水圈的構(gòu)成”――科學(xué)而直觀的統(tǒng)計圖
地理統(tǒng)計圖表常見的有柱形圖(世界各大洲的水資源圖)、折線圖(太陽黑子數(shù)的變化圖)、餅圖(產(chǎn)業(yè)比重)、雷達(dá)圖(風(fēng)向)、曲面圖(城市拓展)、條形圖、XY散點圖等,這些科學(xué)而內(nèi)容豐富的統(tǒng)計圖表也是地理教學(xué)的重點。透過統(tǒng)計圖表可直觀看出各要素之間的比例和數(shù)量關(guān)系。
對于“水圈的構(gòu)成”,人教版采用的是方形圖(圖1)來表示,也有教材和圖冊采用一滴水的餅圖來表示,用方形圖可讓學(xué)生聯(lián)想到水庫,而用一滴水的餅圖可以形象展現(xiàn)水資源的稀缺,不管用哪一種表示方法,其解讀步驟和其它統(tǒng)計圖都是一樣的。即讓學(xué)生對陸地水體的賦存空間、比例關(guān)系有直觀的認(rèn)識,從而體會到陸地淡水資源的稀缺?!跋嗷ヂ?lián)系的水體”這部分內(nèi)容是為后面“水循環(huán)的過程和意義”作知識的鋪墊,因此教師在教學(xué)中重點是對各種基本水體進(jìn)行介紹,不用涉及得過深,讓學(xué)生體會到水資源的稀缺性即可。
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2.“陸地上的水體及其相互關(guān)系”――簡約而不簡單的靜態(tài)示意圖
地理示意圖一般采用簡約的手法將宏觀復(fù)雜的地理事物的主要特征、發(fā)展演化規(guī)律用模型表示出來。靜態(tài)示意圖具有圖幅簡單、指示性強(qiáng)、形象生動等特點,對這類示意圖教學(xué)要做到細(xì)致而深入,通過圖像表面分析知識的根源。
在圖2“陸地上的水體及其相互關(guān)系”圖中,教材用讀圖思考的方式讓學(xué)生去觀察和理解水體是相互聯(lián)系的,這幅示意圖將冰雪融水、降水、湖泊水、河流水、地下水等幾個水體的關(guān)系高度濃縮,需引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致入微地去觀察圖中每一細(xì)節(jié)。讓學(xué)生分析河流的補(bǔ)給可能涉及到哪些水體,并觀察圖中河流水和湖泊水之間的關(guān)系,在講解這個關(guān)系時可適當(dāng)拓展到長江與長江上幾個湖泊的關(guān)系,理解水的流向都遵循由高往低流的一般規(guī)律。而該內(nèi)容如果只是單純看教材圖像可能難以體現(xiàn),需要適當(dāng)擴(kuò)展延伸。
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3.“水循環(huán)示意圖”――化靜為動的動態(tài)示意圖
動態(tài)示意圖常通過圖像來表達(dá)地理現(xiàn)象的運動過程。在教學(xué)中除了要對核心知識進(jìn)行深度挖掘外,還應(yīng)化靜為動,因為這類示意圖本身就是一個動態(tài)的過程,教學(xué)中應(yīng)還原它的動態(tài)屬性,讓過程動起來。如本章中的水循環(huán)示意圖就是其中一個典型代表,通過教師動態(tài)的講演讓這節(jié)課的重難點得以順利突破。
要突破水循環(huán)重難點內(nèi)容,就要對教材中“水循環(huán)示意圖”(圖3)表達(dá)的深層含義進(jìn)行剖析。水循環(huán)的整個過程大致可以分解成(水汽)蒸發(fā)、水汽輸送、降水、水分下滲以及地表和地下徑流五個環(huán)節(jié)。這五個環(huán)節(jié)相互聯(lián)系、相互影響、交叉并存。教材不僅用圖像展示了水循環(huán)的類型,還用箭頭的粗細(xì)顯示了水量的多少。教師在教學(xué)過程中,可以采用先分后合的方式,逐個分析講解水循環(huán)的過程:在炙熱的太陽輻射作用下,江河湖海的水分通過蒸發(fā)方式進(jìn)入大氣層,而綠色植物的水分則通過植物蒸騰的方式進(jìn)入大氣層;當(dāng)空氣中的水汽積累到一定程度,達(dá)到飽和狀態(tài)時,通過降水的方式進(jìn)入地表,包括陸地表面和海洋表面;部分進(jìn)入陸地表面的水體通過地表徑流流入海洋,還有部分水體通過下滲方式進(jìn)入地下,通過地下徑流方式回到海洋。學(xué)生在對各個環(huán)節(jié)有充分的認(rèn)識后,可以針對發(fā)生領(lǐng)域的不同,在學(xué)習(xí)過程中將一幅圖分解為三幅圖,分別對海洋與海洋上空之間的“海上內(nèi)循環(huán)”、陸地與陸地上空之間的“陸地內(nèi)循環(huán)”、海洋與陸地上空之間的“海陸間循環(huán)”進(jìn)行學(xué)習(xí)。從而實現(xiàn)教材圖像的深度挖掘,提升教師教的深度和學(xué)生學(xué)的深度。在分析水循環(huán)時,注意分析其發(fā)生的空間領(lǐng)域既有海陸空三地,又有不同圈層之間,而且其中還伴隨著能量的轉(zhuǎn)換和物質(zhì)的遷移。
關(guān)鍵詞:水循環(huán) 水資源 氣候
水資源是一個特別龐大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不僅給予人們生理需求,同時為人類提供田地灌溉、動力發(fā)電、發(fā)展航運 、養(yǎng)殖業(yè)等等。沒有水資源,生命的誕生無從談起。豐富的水資源離不開穩(wěn)定的水循環(huán),而水循環(huán)的穩(wěn)定是建立在氣候穩(wěn)定的前提之下。萬物生機(jī)勃勃表現(xiàn),離不開的水循環(huán)系統(tǒng)的正常運作。但自工業(yè)化時代以來,人們大量的使用化工產(chǎn)品打造化工基地,為了追求更多的物質(zhì)享受,隨意開墾森林等等,嚴(yán)重制約著生態(tài)的正常循環(huán)。目前氣候變化的主要原因有兩方面,一方面是自然因素,另一方面是人為因素。而調(diào)查發(fā)現(xiàn),人為因素是氣候變化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化學(xué)物質(zhì)的大肆排放,是造成氣候變化的主要因素。
1.造成氣候變化的主要原因
1 . 1自然因素
首先,自然因素造成的氣候變化,是指太陽活動高峰期黑子的余波會影響地球的氣候,導(dǎo)致地球出現(xiàn)像厄爾尼諾這樣的氣候。有時太陽光強(qiáng)度有所變化,導(dǎo)致輻射增強(qiáng),加速地面水分的蒸發(fā)。但太陽黑子的活動周期是11年,到達(dá)地球后也所剩無幾。當(dāng)然,太陽輻射和大氣的壓迫,也會使陸面發(fā)生熱力、動量交換過程和水循環(huán)的改變,但僅此一點,就會對氣候造成影響的說法有些牽強(qiáng)。所以,自然因素并非導(dǎo)致氣候變化的直接原因。
1 . 2人為因素
其次是目前最有爭議的人為因素。氣候?qū)θ祟惖挠绊?,在?dāng)前全球氣候的不斷變化中更加顯而易見。自工業(yè)革命以來,各國為加快自身國力的快速發(fā)展,完全沒有顧慮大自然的承受能力。大量的砍伐植被,導(dǎo)致森林覆蓋面不斷減少,無法制造出足夠的氧氣,更無法吸收大量的二氧化碳,最終導(dǎo)致溫室效應(yīng)的出現(xiàn),繼而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破壞等氣候問題。當(dāng)前,地區(qū)水循環(huán)一般是分解為陸地支流和大氣支流兩大部分,水循環(huán)中的陸地分支是由降水量、出入本地區(qū)徑流量、蒸發(fā)量和土壤的含水量組成的。所以,本地區(qū)水土的流失,植被儲水量的下降,以及氣候的變化,都嚴(yán)重影響著水循環(huán)的吸收環(huán)節(jié)。水在循環(huán)過程中缺乏足夠的原動力,繼而造成水資源的流動性降低,給水質(zhì)帶來了一定的破壞。而大氣支流在一定程度上可以改變水資源的合理配置,將沿海地區(qū)的通過水循環(huán)系統(tǒng)帶入內(nèi)陸,緩解地區(qū)干旱。
2.氣候?qū)λh(huán)與水資源的主要影響
2 . 1降水量的缺乏或超標(biāo)
一直以來,水資源被人們作為延續(xù)人類生命的重要基礎(chǔ)。我國幅員遼闊,所以氣候的類型也具有多樣化的特點。而不同特點的天氣類型,自然會出現(xiàn)水資源分布的不均勻。我國南部地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候,所以降水量比較少,有時甚至?xí)霈F(xiàn)超量降雨。但我國北方地區(qū),屬于溫帶季風(fēng)性氣候,所以降水量相比于南方就較多。因此我國一直以來就有南澇北旱的說法。近年來,隨著氣候的變化,尤其是溫室相應(yīng)帶來的冰川消融。不僅南方出現(xiàn)了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害,同樣北方因降水量過多,而導(dǎo)致大量的房屋坍塌。甚至出現(xiàn)因植被無法及時吸收大量的降水,而出現(xiàn)泥石流等自然災(zāi)害。
2 . 2水質(zhì)的嚴(yán)重破壞
化工產(chǎn)品中含有大量的熱能,在融入空氣后與水循環(huán)相融合。經(jīng)過水循環(huán)的作用,在降水過程中進(jìn)入地表,對地下水資源有著很大的破壞力。另外,氣溫的不斷增加,必然也會導(dǎo)致水溫的上升,從而造成大氣中的水分蒸發(fā)總量的不斷的增多,導(dǎo)致地面的水資源嚴(yán)重不足,徑流量不斷減少甚至出現(xiàn)斷流的現(xiàn)象。造成水資源無法進(jìn)行流動,內(nèi)部的雜質(zhì)無法分解沉淀,最后成為一潭死水,這也是對水質(zhì)的嚴(yán)重破壞。
2.3冰川的快速融化
冰川作為水資源的另一種儲備方式,它一般都在極寒地區(qū)中,很少會受到外界的破壞。近年來溫室效應(yīng)的不斷惡化,北極地區(qū)冰雪不斷融化。很多生活在極地地區(qū)的動物,都因為無法適應(yīng)溫度的升高而死亡。動物的尸體長期漂浮在水中,造成了水資源質(zhì)量的惡化。
3.穩(wěn)定氣候,保護(hù)水循環(huán)與水資源的措施
3. 1加強(qiáng)植樹造林
綠色植物經(jīng)過光合作用,可以制造出人類賴以生存的氧氣。同時也可以吸收人類排出的二氧化碳。植物特有的循環(huán)能力,證明了人類只有和大自然和平共處,才能更好的生存發(fā)展下去的真理。我國很早就提倡天人合一,這里的天就是大自然。由此可見,中國人對大自然的強(qiáng)大早已有所領(lǐng)悟。我國政府在意識到氣候?qū)λh(huán)與水資源的重要影響時,就已經(jīng)深刻認(rèn)識到大自然中,植被對氣候的影響。所以一直都在提倡植樹造林、退耕還林,加強(qiáng)民眾對植樹造林的認(rèn)識。經(jīng)過十多年的努力,我們的民眾了解植被對二氧化碳強(qiáng)大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人類所必須的氧氣,植被對地下水資源的保護(hù)等等。很多人深刻認(rèn)識植被對調(diào)節(jié)氣候的重要作用。如今我國很多地方本來貧瘠荒涼的地方,早已是郁郁蔥蔥的山林。
3.2減少化工燃料的排放
(1)有毒小顆粒的過濾。
二次工業(yè)革命對大自然的破壞我們有目共睹。工業(yè)革命期間,各國建立了大量的煉油廠、金屬廠、硫酸廠、磷化物等有害的化學(xué)物質(zhì)基地。例如,1930年比利時馬斯河谷工業(yè)區(qū),該工業(yè)區(qū)常年大量的污染物排放,造成河谷內(nèi)嚴(yán)重的逆溫層,致使60多人在一周內(nèi)喪生,同時這些有毒氣體中的微小顆粒落入水中,殺死了水中大量有微生物,使得河水出現(xiàn)發(fā)臭、變色的現(xiàn)象。還有一部分被污染的水資源,在蒸發(fā)后進(jìn)入水循環(huán)中,最后在降雨時與雨水一同進(jìn)入地表,造成地下水的嚴(yán)重污染。為了穩(wěn)定氣候保護(hù)水源,對于化學(xué)物質(zhì)排放出的有害顆粒,相關(guān)工作人員一定會要做好排查工作,在發(fā)展的同時要尋找污染較小的替代品,對于嚴(yán)重影響氣候的企業(yè)要強(qiáng)制關(guān)閉,升級廢物排放設(shè)備中的過濾器,從源頭中處理有害顆粒。
(2)綠色出行。
汽車尾氣的排放,對大氣也有很大的污染。很多人習(xí)慣開車出行,但現(xiàn)在車輛原動力普遍的還是以汽油為主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在進(jìn)入大氣候迅速進(jìn)入水循環(huán)系統(tǒng),形成二氧化硫,俗稱酸雨。酸雨進(jìn)入植被的根部、滲入地下水資源中,污染一旦擴(kuò)大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到損傷。氣候的穩(wěn)定并不是一蹴而就的,它需要長久的堅持,從點滴做起。所以我們應(yīng)該控制機(jī)動車輛數(shù)量、私家車數(shù)量的不斷上升,提倡大家綠色出行,盡量乘坐公共交通,為穩(wěn)定氣候保護(hù)水資源做出一份努力。
4.結(jié)語
國際氣候大會對全球氣候變化的原因一直處在激烈的探討中。為了阻止全球氣候不穩(wěn)定的進(jìn)一步惡化,保障全球水循環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定和水資源的質(zhì)量,世界各地紛紛成立了氣候研究大會。目前,最有影響力的是哥本哈根氣候大會和巴黎氣候大會。我國當(dāng)前人口眾多,水資源極度緊缺。因此對氣候的保護(hù)工作,我們責(zé)無旁貸。為此我國積極應(yīng)對氣候的變化,不斷加大環(huán)境的保護(hù)。植樹造林,綠化環(huán)境,為世界制造更多氧氣,嚴(yán)格審查化工基地,減少二氧化碳的排放量。不斷提高人們對氣候穩(wěn)定重要性的認(rèn)識。同時完善與氣候相關(guān)的法律法規(guī),對嚴(yán)重破壞氣候穩(wěn)定的行為予以嚴(yán)厲懲治。氣候變化對水循環(huán)與水資源的影響,不僅僅關(guān)乎大自然的和諧與穩(wěn)定,更與我們?nèi)祟惖纳嫦⑾⑾嚓P(guān)。
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為未來培養(yǎng)具備“地理素養(yǎng)”的人,這就是地理教育的核心價值之一,也是基于信息化社會發(fā)展對中學(xué)地理課程,尤其是高中地理課程的基本要求。如此,也就決定了今天的高中地理課程的教育必須強(qiáng)化謀求“人”的內(nèi)在素養(yǎng)與個體“創(chuàng)新”意識的統(tǒng)一。
所以,要達(dá)成謀求“人”的內(nèi)在素養(yǎng)與個體“創(chuàng)新”意識相統(tǒng)一,尋找一種既能符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,又能較好地實現(xiàn)地理教育的核心價值的教學(xué)方式就顯得格外重要。筆者經(jīng)過近幾年的教學(xué)實踐,發(fā)現(xiàn)在高中地理課程教學(xué)中采用“探究性”問題作為教學(xué)情景的課堂教學(xué)方式(以下簡稱“探究性”教學(xué)方式),是一種比較合適的教學(xué)形式。
一、什么是“探究性”教學(xué)方式
“探究性”教學(xué)方式是課程教學(xué)設(shè)計的重要組成,是基于學(xué)生學(xué)習(xí)心理活動基礎(chǔ)上,教師從學(xué)生的生活和社會關(guān)注點中選擇和確定某一研究,或探究問題作為教學(xué)情景,并將該情景應(yīng)用于課堂教學(xué),在與學(xué)生共同解決問題過程中傳授和學(xué)習(xí)新知識、應(yīng)用新知識的課堂教學(xué)活動。該教學(xué)旨在通過發(fā)現(xiàn)或提出問題,使學(xué)生在真實的生活情境中模擬科學(xué)家探索未知,解決問題,并在此過程中獲得新知識,體會到探究過程和得到成功的愉悅。
這里需要注意的是:“探究性”教學(xué)方式與“探究性”學(xué)習(xí)形式是不同的。后者是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生從自身的生活經(jīng)驗出發(fā)選擇和確定研究專題,在研究問題過程中主動獲得知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動;整個學(xué)習(xí)過程學(xué)生一直是“策動者”和“執(zhí)行者”。因此,“探究性”學(xué)習(xí)形式具有很強(qiáng)的自主性和自由性。而“探究性”教學(xué)方式是一種課堂教學(xué)活動,它的“策動者”是教師,“執(zhí)行者”是師生雙方。也就是說,教師依據(jù)地理課程的安排,設(shè)計研究,或探究問題的情景,并以此情景在課堂上指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),在與學(xué)生共同解決問題的過程中,使學(xué)生掌握新知識、應(yīng)用新知識的教學(xué)活動。從學(xué)習(xí)主體角度上看,可以說“探究性”教學(xué)的體驗過程與結(jié)果是日后學(xué)生主動,并能夠進(jìn)行“探究性”學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
目前,一些地理課堂教學(xué)中使用所謂的“探究性”教學(xué)存在著諸如:一些教師向?qū)W生提問的多,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)問的少,教師“提問”的整體質(zhì)量不高(思維性、啟發(fā)性、創(chuàng)造性提問少),以及課堂雖熱鬧但整體性差等問題。因此,這種課堂上量多質(zhì)差的“問題”只是具有表象意義的假性“探究性”教學(xué)方式,是一種變相的“滿堂灌”教學(xué)。由此學(xué)生內(nèi)在天然的自主探究與發(fā)現(xiàn)意識就得不到應(yīng)有尊重與挖掘,情感、意志與精神得不到本來的塑造與發(fā)展,那么隱藏在學(xué)生內(nèi)心的“創(chuàng)造性種子”的發(fā)芽就根本無從談起。也許學(xué)生能應(yīng)付試卷上的各式“難題”,但當(dāng)他面對真實生活中的地理問題時卻茫然無知,手足無措。所以,如果不盡快改變我們的課堂教學(xué)方式,真正地讓學(xué)生體驗探究過程,感受探究過程所帶來的喜悅,那么地理教育將很難還原其本來的面目。
二、什么樣的課程內(nèi)容適合用“探究性”教學(xué)方式
與以往不同,今天的高中地理教學(xué)是在高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行的。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,其突出的特點是強(qiáng)化了案例教學(xué),但如何使用教材中的這些案例,包括是否使用課程標(biāo)準(zhǔn)沒有的要求,這就為一線教師提供了廣闊的教學(xué)自主平臺?!疤骄啃浴苯虒W(xué)方式能在一個充滿差異性、多樣性和多元化的社會里,教師可以根據(jù)課程內(nèi)容,考慮學(xué)生的文化背景、個體需求以及個人的先天素質(zhì)、后天“主觀”等多方面的“最大公約數(shù)”,選擇具有研究和探究的課題搭起探究性的情景舞臺。在這一舞臺上教師與學(xué)生共同來演繹“人與自然”的大劇,在師生情感交流中完成對新知識的傳授和吸納。
那么是否所有的地理課程內(nèi)容都需要用“探究性”教學(xué)方式呢?答案是肯定的。根據(jù)“加涅的學(xué)習(xí)模式”理論,以及課程標(biāo)準(zhǔn)的精神,筆者認(rèn)為高中地理的“必修1”與“必修2”中大多數(shù)課程內(nèi)容使用這一教學(xué)方式將會使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)效果。高中地理“必修1”與“必修2”是高中地理課程中的地理原理課程,屬于理論地理的范疇。尤其是“必修1”的自然地理學(xué),它具有內(nèi)容抽象(部分)、信息量大、綜合性強(qiáng)、邏輯性高、難度大等特點;但它又是整個高中地理課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),是地理學(xué)“最底層”的東西。因此,“必修1”的自然地理學(xué)歷來就是高中地理教學(xué)與學(xué)習(xí)的“硬”內(nèi)容。所以,為了達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)和實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),有必要如將“必修1”等地理課程的部分內(nèi)容放置在“探究”的層面上,對其進(jìn)行“形象”化,進(jìn)行“解剖”和分析。如此在與學(xué)生一起還原地理原理的過程中,找到師生共同的交流舞臺則至關(guān)重要,那么“探究性”教學(xué)方式不啻是一個較好的平臺。
三、如何進(jìn)行“探究性”教學(xué)設(shè)計
雖然“探究性”教學(xué)設(shè)計是圍繞著課程內(nèi)容這一核心進(jìn)行的,但教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵是要創(chuàng)建“探究問題”的情景,搭起一個能凝聚學(xué)生注意力,支撐起課堂活動的“舞臺”。加涅認(rèn)為,從學(xué)習(xí)的條件這一基點出發(fā),必須建立一個有關(guān)單一的學(xué)習(xí)動作得以發(fā)生完整過程的框架或模型。依據(jù)“加涅的學(xué)習(xí)模式”理論,“探究性”教學(xué)設(shè)計的“探究問題”情景內(nèi)容應(yīng)符合學(xué)生身心特點和接受能力,而且探究過程作為“單一的學(xué)習(xí)動作”要貫穿于整個課程內(nèi)容。筆者以人教版“必修1”第三章“地球上的水”中的第一節(jié)“自然界的水循環(huán)”為例來扼要說明“探究性”教學(xué)方式的設(shè)計過程。
1.解讀課程標(biāo)準(zhǔn)與課程內(nèi)容尋找教學(xué)設(shè)計切入點
解讀課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于水循環(huán)的學(xué)習(xí)要求(運用示意圖,說出水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié),說明水循環(huán)的地理意義),我們發(fā)現(xiàn):“自然界的水循環(huán)”一節(jié)內(nèi)容在整個高中自然地理的知識構(gòu)架上處于承上啟下的作用。它上承大氣環(huán)流,下接地表形態(tài)塑造。是海、陸、空相互聯(lián)系的“糾結(jié)點”。因此,這部分的學(xué)習(xí)能為學(xué)生未來接受更復(fù)雜的新知識打下良好的基礎(chǔ)。所以本節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容包括兩大方面:一、相互聯(lián)系的水體;二、水循環(huán)的過程和意義。
相互聯(lián)系的水體這部分的教學(xué)目的是將靜態(tài)水的空間分布逐漸引導(dǎo)到動態(tài)水循環(huán)這一重點教學(xué)內(nèi)容上。所以相互聯(lián)系的水體的教學(xué)著重點在于確定水圈和存在于地球表面各個空間水體的概念,以及水體三態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))之間相互關(guān)系,這是進(jìn)一步學(xué)習(xí)水循環(huán)的前提。這里必須指出其中各種陸地水體的相互轉(zhuǎn)化由于課程標(biāo)準(zhǔn)沒有具體的要求,因此,這一部分教學(xué)內(nèi)容完全可以設(shè)計成作為進(jìn)一步闡明水循環(huán)這一教學(xué)內(nèi)容的環(huán)節(jié)。如第58頁圖3.2針對圖示可以將其設(shè)計成為解釋第59頁活動“黃河下游斷流”問題的教學(xué)環(huán)節(jié)。
另外,水循環(huán)的過程和意義教學(xué)內(nèi)容,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求,學(xué)生必須能運用示意圖,即課本第59頁水循環(huán)示意圖,說出水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié),說明水循環(huán)的地理意義。這里具有三層含義:1.水循環(huán)的內(nèi)涵以及水循環(huán)所在的空間位置;2.水循環(huán)具體環(huán)節(jié)以及各個環(huán)節(jié)的空間表達(dá)形式;3.水循環(huán)、水平衡對地理環(huán)境的影響。因此,根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn),在教學(xué)中“水平衡”概念可以簡單提及與說明,而圍繞水循環(huán)的過程與環(huán)節(jié)是此節(jié)課的重點。
從地理學(xué)方面看,水循環(huán)主要體現(xiàn)在圍繞地表附近各個圈層之間的水分運動與交換,這是一個連續(xù)的動態(tài)過程。即我們對水循環(huán)過程的教學(xué),要密切配合自然地理學(xué)的地表物質(zhì)能量交換規(guī)律來進(jìn)行。由于熱力狀況不同,水圈中的水可以為氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)。在熱力、地心吸引力等多種外力的作用下,地球上的水不斷的運動著并進(jìn)行著三態(tài)的交替變化。由于受質(zhì)量守恒定律的支配,水的循環(huán)運動保持著連續(xù)性。因此,它是沒有開始和結(jié)尾的巨大動態(tài)系統(tǒng),包含著多種路徑的循環(huán)過程或環(huán)節(jié)。也正是水循環(huán)存在多種路徑或環(huán)節(jié),而每一個路徑與環(huán)節(jié)對于人類社會的存在和發(fā)展都是不可或缺的。因此,如何利用好這些“不可或缺”就成為這一節(jié)課的如何“探究”的關(guān)鍵了,也就是說這些“不可或缺”是我們要尋找和創(chuàng)設(shè)的“探究問題”的落實處,是布置課堂情景的著眼點,是進(jìn)行“探究”教學(xué)設(shè)計的切入點。
2.搭建“探究性”問題的課堂情境與教學(xué)環(huán)節(jié)
當(dāng)確定“探究”教學(xué)的切入點后,我們就需要對設(shè)計“水循環(huán)”的地理原理及其各環(huán)節(jié)的“不可或缺”進(jìn)行分析。從水循環(huán)各環(huán)節(jié)對人類社會存在以及發(fā)展影響上尋找“探究”問題,并搭建探究該“問題”的課堂教學(xué)情景舞臺,設(shè)計圍繞分析和解決“問題”的教學(xué)環(huán)節(jié)。與學(xué)生一起一邊“探究”,一邊學(xué)習(xí)新知識。
根據(jù)“水循環(huán)”實際就是水因熱力狀況不同,在水圈中以氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)三態(tài)形式存在并相互轉(zhuǎn)化。對人類而言,水的這種三態(tài)之間的轉(zhuǎn)化不僅僅體現(xiàn)在相互間能量流動上,它更大的影響是造成水的時空方面的變化。而水的時空方面改變正是千百年來制衡人類生存與發(fā)展的重要因素。
所以,筆者以西部大開發(fā)為背景,利用“海水西調(diào)”工程為話題,以探究“海水西調(diào)”的可能性為課堂情景來展開這節(jié)課的教學(xué)。
下表是本節(jié)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)輪廓。
3.各個教學(xué)環(huán)節(jié)之間的“轉(zhuǎn)折鏈”設(shè)計
在設(shè)計各個教學(xué)環(huán)節(jié)過程中,需注意:由于每一環(huán)節(jié)是相對獨立的教學(xué)片斷,因此,各個環(huán)節(jié)之間要注重“轉(zhuǎn)折鏈”的設(shè)計,這樣才能使課堂教學(xué)過程流暢,課堂整體性強(qiáng)。一般而言,“轉(zhuǎn)折鏈”有四種形式:“丟包袱”形式、“設(shè)問”形式、“邏輯鏈”形式、“質(zhì)疑問題”形式。
“丟包袱”形式一般用于下環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容是上環(huán)節(jié)的基礎(chǔ),如:從“2”到“3”環(huán)節(jié)的“轉(zhuǎn)折鏈”可以用“丟包袱”形式――“要知道這一設(shè)想是否可行,請我們一起學(xué)習(xí)下列關(guān)于水循環(huán)的知識”;
“設(shè)問”形式用于下一環(huán)節(jié)為上一環(huán)節(jié)“解釋”、“解決”或“闡明”某一問題,如:從“3”到“4”環(huán)節(jié)利用“設(shè)問”形式――“水運動是水環(huán)境中最為重要的,那么水的運動包含哪些內(nèi)容呢?”
“邏輯鏈”形式常用在邏輯性強(qiáng),關(guān)聯(lián)性密切的上下教學(xué)環(huán)節(jié),如:“6”到“7”環(huán)節(jié)依據(jù)“邏輯鏈”方式――“明確‘海水西調(diào)’工程利用和改造水循環(huán)的哪一環(huán)節(jié)?判斷這一工程對我們會產(chǎn)生什么影響?那么,我們必須從人類介入水循環(huán)產(chǎn)生的問題說起”。
“質(zhì)疑問題”形式的“質(zhì)疑問題”主要來自學(xué)生。它可能出現(xiàn)在教師提供素材與學(xué)生日常生活經(jīng)歷存在著巨大的反差,導(dǎo)致學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的“質(zhì)疑”,“質(zhì)疑”的學(xué)生在課堂上向教師提出他的“質(zhì)疑問題”??梢哉f“質(zhì)疑問題”是課堂教學(xué)的寶貴資源,教師如能把握得恰當(dāng),往往會收到意想不到的教學(xué)效果。將“質(zhì)疑問題”用來做教學(xué)環(huán)節(jié)的“轉(zhuǎn)折鏈”,課堂教學(xué)同樣會起到良好的效果,如“1”到“2”環(huán)節(jié),對解決水資源空間分配不均,學(xué)生通常想法是向資源短缺地區(qū)調(diào)淡水資源。但在上述教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計中,用“海水西調(diào)”工程向我國西部干旱地區(qū)調(diào)海水――咸水,學(xué)生感覺詫異,并無意流入出“懷疑”,有的學(xué)生甚至?xí)?dāng)場說:“這怎么可能?”,此時,對于“質(zhì)疑問題”,教師的回答是:“不忙下結(jié)論,先看看這一設(shè)想的依據(jù)是什么”。
注重教學(xué)環(huán)節(jié)與環(huán)節(jié)之間“轉(zhuǎn)折鏈”的設(shè)計是“探究性”教學(xué)方式的重要步驟。需要教師預(yù)先估計好學(xué)生的學(xué)習(xí)心理與各方面的狀態(tài),以及對某些問題的反應(yīng)。當(dāng)然,“轉(zhuǎn)折鏈”的設(shè)計不只限于一種形式,也可以兩種形式的組合呈現(xiàn)。
四、進(jìn)行“探究性”教學(xué)設(shè)計應(yīng)注意些什么
就教師本身而言,“探究性”教學(xué)方式是創(chuàng)設(shè)“探究問題”課堂情景從事教學(xué)活動的。所以在選擇“探究問題”需要注意以下幾方面問題:
1.“探究問題”情景的選擇可以是圍繞著新知識的所關(guān)注的,也可以是圍繞著本節(jié)課程的中心問題。前者如“自然界的水循環(huán)”用的“海水西調(diào)可行嗎?”的探究問題,后者如必修1第一章第一節(jié)“宇宙中的地球”可以以“地球上為什么有生命?”為探究問題作為課堂情景;此外,“探究問題”情景內(nèi)容選擇不能與新知識的傳授相矛盾,應(yīng)是服務(wù)于和有助于新知識的傳授和學(xué)生的吸納。
2.某一“探究問題”應(yīng)盡可能從學(xué)生生活經(jīng)歷和社會關(guān)注點上選擇,這樣容易激起學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究問題的興趣,容易帶動師生互動和交流;此外,“探究問題”選擇不一定是一些已經(jīng)有了明確結(jié)論的“問題”;沒有定論,或是存在多項結(jié)論的“探究問題”作為情景背景,課堂氛圍可能更好,如“海水西調(diào)”,這樣可以發(fā)揮師生的想象空間和增進(jìn)彼此的交流。
3.某一“探究問題”作為課堂情境需要始終貫穿,并服務(wù)于一章或一節(jié)的課程(不必拘泥于一節(jié)課,如課程需多節(jié)課完成,則注意兩課之間的“轉(zhuǎn)折鏈”設(shè)計),它是某一課程教學(xué)單元的載體,這樣的課堂教學(xué)主題凸顯、整體突出、體系清晰、結(jié)構(gòu)完整。
4.“探究性”教學(xué)方式的課堂主題要明確,環(huán)節(jié)內(nèi)容安排要合理。環(huán)節(jié)的權(quán)重(時間)依據(jù)環(huán)節(jié)在教學(xué)內(nèi)容中的地位分配,但要適當(dāng),一般主題環(huán)節(jié)與輔助環(huán)節(jié)比例是約3∶1至2∶1;如“自然界的水循環(huán)”的教學(xué)環(huán)節(jié)“4、6、7”主題環(huán)節(jié)與“1、2、3、5、8”輔助環(huán)節(jié)比例。每節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)不易太多,大小環(huán)節(jié)共在十個以內(nèi)。注重“轉(zhuǎn)折鏈”設(shè)計,使環(huán)節(jié)之間的轉(zhuǎn)折過渡要順暢。
總之,“探究性”教學(xué)方式能一改以往所謂探究教學(xué)的“問題”之間聯(lián)系不緊,授課、學(xué)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)松散等問題;它具有:教師容易與學(xué)生產(chǎn)生共同的話語;容易吸引學(xué)生的注意,拉近師生之間的距離;容易激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣;容易進(jìn)行課堂設(shè)計,設(shè)計出環(huán)環(huán)相扣的教學(xué)環(huán)節(jié),并形成良好的課堂氛圍,課堂整體性強(qiáng);容易達(dá)到教學(xué)目的,便于課堂組織等優(yōu)點?!疤骄啃浴苯虒W(xué)方式不僅注意教學(xué)過程知識的傳授與學(xué)習(xí),如講授新知識教學(xué)環(huán)節(jié);而且該教學(xué)方式還很注重學(xué)習(xí)過程的體驗和探究方法的掌握,如探究問題的課堂探討環(huán)節(jié),更甚者該方式容易在課堂上表達(dá)出一種對人文情懷價值觀的認(rèn)可和對科學(xué)探索精神的執(zhí)著,體現(xiàn)地理教育對具有“地理素養(yǎng)”人才培養(yǎng)的追求。
1.1水資源利用現(xiàn)狀
近年來我國生態(tài)環(huán)境的惡化不斷加劇,人類一味的追求水資源的最大經(jīng)濟(jì)可利用水量,忽視生態(tài)環(huán)境自身對水資源的需求。特別是北方地區(qū)水資源供需矛盾尖銳,在水資源嚴(yán)重短缺的情況下,生態(tài)環(huán)境用水被經(jīng)濟(jì)用水所擠占,北方多數(shù)地區(qū)河流開發(fā)過度。水資源、水問題可以概括為“水多、水少、水臟、水生態(tài)惡化”,這些問題嚴(yán)重影響了我國的可持續(xù)發(fā)展[1]。進(jìn)入21世紀(jì),面對嚴(yán)峻的水資源短缺、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與生態(tài)協(xié)調(diào)等問題,我國學(xué)者提出了“面向生態(tài)”的新概念,面向生態(tài)的水資源利用重視自然生態(tài)的需求,綜合考慮自然———社會———經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的需求,我國進(jìn)入了面向生態(tài)的水資源利用模式———生態(tài)保護(hù)型階段。
1.2河流生態(tài)環(huán)境問題
人類對水資源開采程度好破壞程度的不斷增強(qiáng)使水文循環(huán)受到嚴(yán)重的擾動,水資源自然循環(huán)的途徑和通量發(fā)生改變,其可再生能力也有不同程度的改變,出現(xiàn)一系列的問題,如河道斷流、地下水位下降、水資源短缺、水污染等等。水作為生物本身的組成部分,在自然生態(tài)系統(tǒng)中起著無可替代的重要的決定作用。要使生態(tài)環(huán)境朝著良性循環(huán)的方向發(fā)展,必須首先滿足生態(tài)系統(tǒng)所必須的水量要求。
2.生態(tài)需水基本理論
2.1河流生態(tài)需水及其特點
基于自然水循環(huán)角度[2],河流生態(tài)需水可以定義為:在特定時段內(nèi),在一定的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)下,維持河流基本結(jié)構(gòu)與功能所需要的一定水質(zhì)目標(biāo)下的水量。其內(nèi)涵可以理解為:(1)維持河流生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀;(2)避免河流退化;(3)提供水來支撐自然過程,以保留關(guān)鍵的生態(tài)服務(wù)和社會服務(wù)功能。具體可以歸結(jié)為一下幾個方面:(1)維持河床沉積物的大小和移動性;(2)維持常年性河流不斷流;(3)維持河道的縱向連續(xù)性;(4)維持河流特征和環(huán)境;(5)維持洪泛平原;(6)維持河濱植被;(7)維持河口的生態(tài)平衡;(8)維持娛樂和舒適性。
河流生態(tài)需水特點:質(zhì)與量的統(tǒng)一性[3];時間與空間性;尺度多樣性;最優(yōu)性與闕值性。這些特點涉及到方方面面的因素,必須統(tǒng)籌兼顧,全局把握,針對特點有目的的改造河流,造福人類。
2.2河流生態(tài)需水重要水文要素與指標(biāo)
河流生態(tài)需水研究的一個重要問題就是如何選取水文指標(biāo)。這些指標(biāo)包括:(1)與流量狀況總體趨勢密切相關(guān)的指數(shù)如平均日流量、平均的最小的和最高的月流量、低流量、最小的和最大的流量的持續(xù)時間等。(2)描述流體多樣性成分的指數(shù):日流量、月流量、年流量以及低流量高流量在頻率上的變化,低流量和高流量在持續(xù)時間上的變化,流量變化的速度等。(3)其他比較重要的指數(shù)包括每年流量的變化,高峰期的峰值,洪水頻率以及洪峰天數(shù)等。
在水資源規(guī)劃與配置中,常常需要涉及到一些表征生態(tài)需水的性能性指標(biāo),這些指標(biāo)具有典型性和代表性,對分析河流生態(tài)系統(tǒng)的健康具有重要作用。這些指標(biāo)一般與流量過程有關(guān),具有相同特點的河流,其性能指標(biāo)應(yīng)具有同一性,不同的河流其指標(biāo)存在不同程度的差異。往往應(yīng)該考慮到枯水年、平水年、豐水年以及不同月份的差異。不同情況性能指標(biāo)不同,實現(xiàn)河流的生態(tài)功能也不同,針對我國北方河流季節(jié)性的特點,提出以下指標(biāo)來衡量生態(tài)需水的性能:非汛期低流量天數(shù)、汛期流量、某頻率的洪水、入海流量。
3.生態(tài)需水的評價
生態(tài)需水評估的原則有:科學(xué)性原則,協(xié)調(diào)性原則,動態(tài)性原則,區(qū)域差異性原則。河流生態(tài)需水估算與實施的理論框架可概括為三個部分,即河流生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀分析、保護(hù)目標(biāo)以及生態(tài)需水的確定、實施效果的評估。伴隨著人類對水資源系統(tǒng)干擾程度的不斷增加,越來越多的學(xué)者開始對經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)中水循環(huán)的運動過程進(jìn)行研究,與自然水循環(huán)相對應(yīng)的人工水循環(huán)被提了出來。生態(tài)需水的評價一定要權(quán)衡多方利益,評價變得更加復(fù)雜。
關(guān)鍵詞:生態(tài)水;林園無灌溉栽培;研究
中圖分類號: S273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160132058
前言
在水資源這一大系統(tǒng)中,其中生態(tài)水是最為活躍以及最為積極以及重要的因素,生態(tài)水是指與地球表層植物緊密相聯(lián)系的水體,是地球水圈中的重要組成部分。地球水圈又分為大汽水圈、地表水圈、生態(tài)水圈以及地下水圈。原生態(tài)水就是水擁有養(yǎng)育生命的物質(zhì),能夠在外在條件合適的情況下孕育出生命體。生態(tài)水是地球表面植被層,其中包含了葉面、根系、腐殖層、表層耕植土壤層以及植物自身所滯留或者是涵養(yǎng)的水量,并且這部分的水主要跟地球表面的制備有很大的關(guān)系,能夠圍繞相關(guān)的植被層形成水循環(huán)的特殊轉(zhuǎn)換帶以及過渡帶。所以,做好對生態(tài)水的研究,具有十分重要的意義。
1 生態(tài)水
生態(tài)水的運動形式與存在形式與地表水與地下水有較大的區(qū)別,其水量能夠蒸發(fā)以及調(diào)劑補(bǔ)給地表以及地下水。在水資源的循環(huán)過程中,其中生態(tài)水的多寡將會直接影響到各個水資源量的分配以及儲存[1]。對于生態(tài)水來說主要是可以將其分為3個大部分:以植物為主體的植被層在不同形式降水下截留的水;以植被宿體,松散孔隙裂隙地球表不土壤包氣帶層所能滯留的土壤水;以植物自身所擁有的各種形式的生物水,其中后者的水分不會直接參與到地表以及地下徑流中,而是利用生物水的運動形式來改變地下水與地表水的運動形式。在自然條件下,生態(tài)水層的分布具有連續(xù)性,同時能夠與流域吻合成片成層的分布。
2 生態(tài)水的特點
生態(tài)水主要是在土壤臨界點以下,其毛管曾水沒有到達(dá)地面,因此可以供植物的根系進(jìn)行吸收[2]。對于生態(tài)水的特點主要有:季節(jié)性變化的疊加性,水資源的各種量都存在季節(jié)性的變化,同時對于生態(tài)水的季節(jié)性變化特征來說,其中不僅僅是具有大環(huán)境的季節(jié)變化性,同時其本身也會受到植被生長周期的季節(jié)性變化影響。對于不同季節(jié)中植被的本身形態(tài)也存在很大的不同。這也充分說明不同種類的植被群落對降水量的分配也不一樣,這樣就導(dǎo)致了生態(tài)水的運動儲存具有與植被隨季節(jié)性變化的疊加性特點;生態(tài)水轉(zhuǎn)化循環(huán)的特殊性,生態(tài)水在進(jìn)行水循環(huán)的過程中,不僅僅要適應(yīng)水體的大循環(huán),同時生態(tài)水在植被層中內(nèi)部還具有內(nèi)循環(huán)。在生態(tài)水中,植物體內(nèi)的生物水循環(huán)較為特殊,主要是由其根部吸收,進(jìn)入到植物的體內(nèi)循環(huán),之后能夠利用葉面蒸發(fā)的方式來進(jìn)入到大氣循環(huán)中,以此來充分的保持空氣的濕度。植物體內(nèi)部的水循環(huán)具有生物化學(xué)的作用,同時也會具有光學(xué)化學(xué)的作用。對于生物水本身的循環(huán)來說,主要是對系統(tǒng)水文循環(huán)的補(bǔ)充以及調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)化以及運動的速度也是取決于生命周期的變化。植物在生長期,那么其中生態(tài)水循環(huán)速度也會加快。而而知在休眠期,那么其中循環(huán)的也會隨之減弱;生態(tài)水具有小環(huán)境調(diào)節(jié)性,并且在豐水期,其降水主要是經(jīng)過森林草地等植被截留,地面攔蓄以及植被吸收、土壤入滲等,最終形成生態(tài)水層,這樣會使生態(tài)水具有流域水源涵養(yǎng)、徑流調(diào)節(jié)以及降低洪水期的流量,最終做好對水土的保持,避免出現(xiàn)水土流失的現(xiàn)象。在枯水期,生態(tài)水會緩慢的釋放,這樣將會增加河道枯水期的流量,對水質(zhì)進(jìn)行改善,同時能夠控制好土壤的侵蝕作用,以此來充分保證生物的多樣性,最終對流域中的小氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3 生態(tài)水與林園無灌溉栽培
對于生態(tài)水區(qū)的林園生產(chǎn)來說,全部都可以免去灌溉,這樣將會很大程度上節(jié)省了渠系以及灌溉設(shè)施的投資,從而來實現(xiàn)節(jié)約成本的目標(biāo)。同時在林內(nèi)沒有渠埂以及田畦的障礙,這樣可以實施免耕法,不需要松土以及除草,能將生產(chǎn)設(shè)備降到最低。對于生態(tài)水潛伏去以及毛管水自動浸潤的毛管層,供水將會更加的持久以及穩(wěn)定[3]。水氣兼容,不需要人工灌溉,這樣引上的水多是缺氧,將會導(dǎo)致好氧微生物以及樹根窒息,妨礙了菌根的正常發(fā)育。對于生態(tài)水來說,主要是埋藏于偏淺的鹽漬土區(qū),積鹽則是地表的覆蓋物,其中具有防旱的功能。
4 生態(tài)水的監(jiān)測
要想保證生態(tài)水哺育的林園基地長久發(fā)展,那么必須要做好對生態(tài)水的監(jiān)測工作,以此來保證水源的持久補(bǔ)給。對于標(biāo)準(zhǔn)的生態(tài)水來說,必須要將其埋入到深土層的2.5m左右,這樣必須要保證其不超過土壤的臨界點,這樣可以在其范圍中,按照正三角形的方式來挖觀測井,將邊距控制在10m以上,井底要低于潛水面的50cm。同時井窖邊要立出相關(guān)的標(biāo)尺,以此來做好對水位的監(jiān)測,主要是由3口井盛放紅藍(lán)魔等3種墨汁,以便于更好的測出潛水的流向、流速,并且最終能夠判斷出補(bǔ)給水的來源。同時也能夠裝置自動測定儀,能夠?qū)⑵鋭討B(tài)傳遞到監(jiān)測室,以此來實現(xiàn)封閉性的自動監(jiān)測[4]。
5 生態(tài)水的人工調(diào)控
由于生態(tài)水潛伏較淺,這樣將會造成鹽堿化,因此必須要挖豎井抽提,將其輸往其他的地方進(jìn)行灌溉。也可以在地表鋪設(shè)一些砂石、墊土等,這樣將會提升土層的監(jiān)界點,以此來避免地表出現(xiàn)直接蒸發(fā)的狀況。生態(tài)水埋藏的過于深,那么在30~50cm的耕作層將會出現(xiàn)十分干燥的狀況,這樣將會不會適合樹木的生長。針對這種現(xiàn)象便可以挖1.2~2m的深溝,以此來在溝底種植一些苗木,在其成活后,能夠定期進(jìn)行填土、埋干。并且樹干在潮濕透氣的條件下,其薄壁組織逐漸出現(xiàn)分裂的性能,將會生出不同的根,以此來提升其生長力。另外,在樹溝內(nèi)部也可以回填由城市生活來發(fā)酵成的菌雜肥,并且能夠?qū)⑵溆袡C(jī)質(zhì)作為是土壤微生物的餌料,以此來促進(jìn)土壤微生物的繁衍以及發(fā)育,最終促進(jìn)土壤酶生長素,促進(jìn)樹木菌根的繁育。在生態(tài)水區(qū)無灌溉營林、建園以及種植一些果樹等,在其生長旺季中也要注施液肥以及葉面噴肥,以此來滿足開花以及掛果的需要[5]。同時也可以種植一些經(jīng)濟(jì)作物,進(jìn)行行間溝播,溝播一些深根性檸條、沙打旺、甘草等經(jīng)濟(jì)物種,以此來取得較為豐厚的短期經(jīng)濟(jì)效益。
在我國的新疆地區(qū),其干旱多風(fēng),并且其水庫每年的蒸發(fā)量非常大,將會造成十分嚴(yán)重的損失。為了能夠有效避免絕的損失,那么其水庫必須要建立在每條內(nèi)陸河的淺山谷口,這樣將會利用其高勢所形成的承壓水,利用管道將其引入到市區(qū)禁行相關(guān)的噴灌,以及滲灌。這樣其在新疆一些地區(qū)得到廣泛運用,節(jié)水效果很高,具有推廣的價值。在新疆地區(qū),在年徑流量在4億m3以上,并且其流程為200km以上的內(nèi)陸河,在其下游都會具有生態(tài)林,主要是利用生態(tài)水來哺育,在夏季冰川消融,會與山區(qū)的暴雨形成山洪,這樣在進(jìn)行山腳水理樞紐興建時,要能夠在中下游連桿以及機(jī)車開溝的地方,讓其能夠漫溢地表水沉入到溝內(nèi),以此來轉(zhuǎn)化為生態(tài)水,最終利用夏季的溝底植樹,營造生態(tài)林。
6 結(jié)語
本文主要是對生態(tài)水的特征以及形成進(jìn)行了簡要的概述,并且對生態(tài)水下的林園無灌溉栽培進(jìn)行了相關(guān)的探討,充分說明了生態(tài)水下的林園無灌溉栽培具有的優(yōu)點,值得推廣。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:水資源; 規(guī)劃; 給水排水; 循環(huán)利用 一 水資源循環(huán)概念水是循環(huán)性資源,亦是可以再生的資源。根據(jù)其客觀規(guī)律和循環(huán)的方式,我們可以把它分為自然循環(huán)與社會循環(huán)。 1自然水循環(huán) 水在自然界中以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種方式存在,在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈范圍內(nèi)處于往復(fù)不停的循環(huán)運動狀態(tài)中。在太陽輻射和地心引力的作用下,水從海洋蒸發(fā)變成云(水汽),又以雨、雪等方式降落到地面,部分蒸發(fā),部分滲入地下或匯成地下徑流和地表徑流,最終又回歸大海。水的這種周而復(fù)始的循環(huán)運動稱為水的自然循環(huán)。 自然水循環(huán)的特點:①自然水循環(huán)是一個相對穩(wěn)定的、而又錯綜復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng),不論是大循環(huán)還是小循環(huán),都和氣候、土壤、地質(zhì)地貌和植被條件等自然因素有關(guān)。還受到山塘、水庫等人為因素影響。水資源的質(zhì)與量及其分布狀況是自然歷史發(fā)展的產(chǎn)物;②在水的自然循環(huán)中,不但存在水量的平衡關(guān)系,而且還存在著水質(zhì)的動態(tài)平衡關(guān)系,即水質(zhì)的可再生性。 2社會水循環(huán) 水的社會循環(huán)是指在水的自然循環(huán)中,人類不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產(chǎn)活動之需。循環(huán)系統(tǒng)主要由給水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)3個子系統(tǒng)組成。給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)好比是一個城市或區(qū)域的動脈和靜脈,兩者不可偏廢任何一方。給水系統(tǒng)中若過度取水,河流生態(tài)需水量就不能滿足,或者用后的污、廢水不經(jīng)處理或處理不到位都會影響自然水循環(huán)。3社會水循環(huán)與自然水循環(huán)的關(guān)系社會水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個附加組成部分,對自然水循環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互交流作用,不同程度地改變世界上水的循環(huán)運動。開發(fā)利用水資源是人類對水資源時空分布進(jìn)行干預(yù)的直接方式,在人類大興水利帶來巨大生產(chǎn)效益和能源效益的同時,社會水循環(huán)對自然水循環(huán)帶來的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn)出來。
二、山東水資源總量的發(fā)展變化情況
水資源總量是指一定區(qū)域內(nèi)降水形成的地表和地下產(chǎn)水量,包括地表徑流量和降水入滲補(bǔ)給量。從山東水資源發(fā)展變化情況分析,山東水資源具有總量不足,人均占有量少,地區(qū)分布不均,年際年內(nèi)變化劇烈,地表水和地下水聯(lián)系密切等特點。
首先,從水資源總量看,山東水資源嚴(yán)重短缺,人均占有量偏低。2003年是山東難得一遇的豐水年,全省水資源總量489.69億立方米,但僅占全國水資源總量的1%左右,全省人均水資源占有量537.9立方米/人,不到全國人均占有量的1/6,低于世界人均占有量的1/20。
其次,從時間分布看,全省年際間降水量、水資源量存在明顯豐、枯交替,易出現(xiàn)連續(xù)枯水時段,年內(nèi)水資源分配具有明顯的季節(jié)性。比如1981-1983年、1986-1989年都是連年干旱,1998年至2003年春,全省持續(xù)干旱少雨。
第三,從區(qū)域分布看,山東多年平均降水量從魯東南沿海的850毫米遞減到魯西北內(nèi)陸的550毫米,年徑流的地區(qū)變化更為突出。多年平均徑流深東南沿海高值區(qū)為260-300毫米,魯西北平原和湖西平原低值區(qū)只有30-60毫米。
第四,用水總量下降,用水結(jié)構(gòu)趨向合理,用水效率有所提高。用水總量,是指分配給用戶的包括輸水損失在內(nèi)的毛用水量(與供水總量是同一個指標(biāo)的不同概念表述),按用戶特性分為生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水三大類。0.62%。
四、搭建永續(xù)平衡的水資源保障體系
山東建設(shè)生態(tài)省工程已全面啟動,這就要求摒棄以犧牲資源環(huán)境為代價的不可持續(xù)的發(fā)展模式,摒棄竭澤而漁的經(jīng)濟(jì)增長方式,改變先污染后治理、先破壞后恢復(fù)的被動局面,主動探索適合省情的經(jīng)濟(jì)、社會與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展之路。面對我省水資源緊缺、水環(huán)境惡化的嚴(yán)峻形勢,立足于實現(xiàn)生態(tài)省建設(shè)目標(biāo)任務(wù),我們必須牢固樹立科學(xué)發(fā)展觀,調(diào)整思路,創(chuàng)新機(jī)制,堅持開源節(jié)流并重、開發(fā)保護(hù)并舉的方針,有效增加投入,攜手共建一個永續(xù)平衡的水資源保障體系。
首先,要大力推行節(jié)約用水,建立節(jié)水型社會。落實《山東省節(jié)約用水辦法》,制定實施行業(yè)用水定額和節(jié)水標(biāo)準(zhǔn),實行總量控制和定額管理相結(jié)合,實行超定額用水加價。政府加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),水行政主管部門依法監(jiān)管,相關(guān)部門各司其職,盡快形成統(tǒng)一協(xié)調(diào)、健全完備的節(jié)水監(jiān)督管理體系。特別要加快節(jié)水型社會法律法規(guī)體系建設(shè),進(jìn)一步建立和完善水資源規(guī)劃、建設(shè)項目水資源論證、用水統(tǒng)計、節(jié)水產(chǎn)品認(rèn)證、取水許可和水價、水權(quán)流轉(zhuǎn)等項制度。在水資源短缺地區(qū),發(fā)展節(jié)水型工業(yè),采用節(jié)水型工藝,減少單耗。加大農(nóng)業(yè)節(jié)水力度,逐步實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水零增長或負(fù)增長。
其次,要調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),走節(jié)水減污的新型工業(yè)化道路。多年來山東工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次比較低,高消耗、高污染的造紙、化工、釀造、建材、火力發(fā)電等行業(yè)比重大,污水產(chǎn)生量大。要徹底改變高投入、高消耗、高污染的粗放型模式,遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念,走“科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染小、人力資源優(yōu)勢得到充分發(fā)揮的新型工業(yè)化路子”。
第三,實現(xiàn)水資源優(yōu)質(zhì)優(yōu)用、科學(xué)合理調(diào)配,保持水資源的動態(tài)平衡。要遵循加強(qiáng)集儲空中水、充分引用客水、積極利用地表水、嚴(yán)格開采地下水、強(qiáng)制使用中水、擴(kuò)大生態(tài)用水的原則,保持全省水資源總體動態(tài)平衡和總量需求供應(yīng)。重點城市要建立常規(guī)供水、應(yīng)急供水和戰(zhàn)略儲備供水三套系統(tǒng)。形成污水處理、中水回用及相關(guān)節(jié)水產(chǎn)業(yè)配套的產(chǎn)業(yè)鏈,提高城市污水處理率,實現(xiàn)廢水減量化、資源化和無害化。
第四,要加強(qiáng)重點流域水污染治理,確保水體清潔。突出抓好省轄淮河、海河流域水污染防治“十五”計劃和《南水北調(diào)東線工程山東段水污染防治規(guī)劃》的落實。實施污染治理、污水資源化、流域生態(tài)恢復(fù)與保護(hù)并重的策略,全面推進(jìn)流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、清潔生產(chǎn)等各項工作。同時通過綠化涵養(yǎng)水源,提高自然凈化能力。
第五,加快水行政管理體制改革,創(chuàng)新水資源管理模式。近年來,各地逐步探索建立了集城鄉(xiāng)水源、供水、用水、排水、污水處理與回用、防洪等管理職能為一體的水務(wù)局。到2003年全省89個縣(市、區(qū))成立了水務(wù)局或?qū)嵭兴畡?wù)一體化管理,占縣(市、區(qū))總數(shù)的64%。在充分發(fā)揮市場配置資源基礎(chǔ)作用的同時,強(qiáng)化政府在水資源建設(shè)方面的綜合協(xié)調(diào)能力,做到責(zé)任、措施和投入“三到位”,切實解決地方保護(hù)、部門職能交叉造成的政出多門、責(zé)任不落實、執(zhí)法不統(tǒng)一等問題,實現(xiàn)由“多龍管水”、以人治為主,向“一龍管水”、法制化管理轉(zhuǎn)變,為社會提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
第六,發(fā)展水生態(tài)文化,全面提升公眾的水環(huán)境意識。發(fā)揮新聞傳媒的影響力和科教機(jī)構(gòu)的承載發(fā)展力,建立傳播循環(huán)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略思想的渠道與機(jī)制。在構(gòu)建水生態(tài)文化進(jìn)程中,確立互利型思維方式,尋求一種適于人類與自然共同持續(xù)發(fā)展的價值觀念體系。
第七,建立經(jīng)濟(jì)與資源環(huán)境一體化核算體系,研究探索如何科學(xué)準(zhǔn)確地將水資源納入綠色GDP核算。為反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中資源與環(huán)境成本,研究建立綠色國民經(jīng)濟(jì)核算體系,使國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能不斷地對生態(tài)環(huán)境與資源進(jìn)行必要補(bǔ)償,引導(dǎo)人們從單純追求經(jīng)濟(jì)增長逐步轉(zhuǎn)到注重經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和資源協(xié)調(diào)發(fā)展上來。當(dāng)前要充分發(fā)揮政府綜合統(tǒng)計與部門統(tǒng)計的互補(bǔ)優(yōu)勢,建立水資源和水環(huán)境統(tǒng)計的協(xié)調(diào)機(jī)制和信息共享平臺。
總之,在當(dāng)今人類面臨越來越嚴(yán)重的水危機(jī)情況下,采取更多的城市流域水資源循環(huán)利用的措施,為構(gòu)建“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”城市打下良好基礎(chǔ),讓人類和社會得以更好地可持續(xù)發(fā)展。
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到目前為止,我已經(jīng)聽了18節(jié)課。這些教師都很賣力,教學(xué)設(shè)計寫得很認(rèn)真,但大多數(shù)為抄襲志鴻優(yōu)化設(shè)計上面的,由于是抄襲同一本書,難免有雷同。我想到了沒有自己思想的課堂會是多么糟糕。
一個沒有自己思想的教師還是一名好教師嗎?怎樣才能上好一節(jié)課,怎樣才能做一個有思想的老師。
通過這幾天我對課堂教學(xué)的觀察和思考,我認(rèn)為至少應(yīng)在以下幾個方面來提升自己:
第一, 準(zhǔn)確理解、領(lǐng)悟高中地理課程的五條基本理念。
第二, 深入理解、領(lǐng)悟高考說明的四大點和十三小點。
第三, 對課程標(biāo)準(zhǔn)和教材把握準(zhǔn)確、到位。
第四, 深刻把握地理學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)、恰當(dāng)滲透地理學(xué)科思想。
第五, 注重師生的互動、遵循探究的思路。
第六, 關(guān)注學(xué)生個體的差異性,給予即時的評價和反饋。
下面我舉例說明,怎樣才能做到以上幾點呢?比如,這次課程改革的重要理論就是建構(gòu)主義理論和多元智能理論。這是由于學(xué)生的認(rèn)知特點和教師的認(rèn)知特點不同及個體的差異性所決定的。
比如,在學(xué)習(xí)水循環(huán)的內(nèi)容時,我聽了幾個教師的課。他們均是直接按照教材中的水循環(huán)模式圖來直接講解,這里面就沒有很好地體現(xiàn)建構(gòu)主義理論。我想如果能給出一條具體的河流,如長江的源頭、河流、入海口、夏季風(fēng)、降水等景觀圖片,讓學(xué)生自己拿出一張紙來畫一個水循環(huán)的模式圖,效果是否更好呢?這樣從現(xiàn)象到本質(zhì),或許更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,也更建構(gòu)主義的理念。
再比如,講熱力環(huán)流時,有些教師直接讓學(xué)生在教材中找出其概念,然后深入分析概念。我認(rèn)為這樣也沒有體現(xiàn)建構(gòu)主義理論,也不符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和特點。如果能讓學(xué)生運用物理學(xué)的知識,自己動手畫出白天的海陸風(fēng),從而引導(dǎo)學(xué)生得出熱力環(huán)流的概念,是否要比直接給出熱力環(huán)流的概念好呢?我想這是不言而喻的,所以我就想,我們一線的地理教師不要光上課,還要不停地思考怎么去上好課,提升課堂教學(xué)的效率,做一個有思想的人。
水是生命之源,但是水資源短缺已經(jīng)成為當(dāng)今世界面臨的重大挑戰(zhàn)。為了緩解世界范圍內(nèi)的水資源供需矛盾,聯(lián)合國于1993年通過決議,確定每年的3月22日為世界水日。2015年世界水日的宣傳主題是“水與可持續(xù)發(fā)展”(Water and Sustainable Development)。3月22日至28日是中國水周,我國紀(jì)念2015年世界水日和中國水周活動的宣傳主題為“節(jié)約水資源,保障水安全”。
從基本的自然稟賦條件看,中國的水資源總量在世界上排名第六,但由于人口基數(shù)大,人均水資源量特別少。在世界上192個有水統(tǒng)計的國家里,中國的人均水資源占有量排第127位,是聯(lián)合國認(rèn)定的13個水問題最為突出的國家之一。其次是空間分布不合理。長江、珠江等四個流域,人口、GDP占全國一半左右,水資源占81%,北方6個一級流域,人口、GDP、國土面積占全國一半,耕地占全國65%,水只有19%。第三是時間分配不均勻。我國是大陸季風(fēng)氣候,雨季很明顯。英國倫敦、法國巴黎和北京、哈爾濱的降雨量一樣,但是倫敦、巴黎每個月的降水差不多,而北京在20天里降掉了全年一半的雨量,所以我們不得不修水庫,把汛期的洪水存起來轉(zhuǎn)化為枯水季的水資源。這三個特點造成中國的水資源十分緊張,開發(fā)利用的難度很大,要極大地加以重視。
我國面臨的水資源問題主要有四個:水資源供需矛盾突出,水環(huán)境污染嚴(yán)重,水生態(tài)系統(tǒng)退化,極端和突發(fā)事件頻繁。我國水問題的科學(xué)背景,統(tǒng)一的客觀基礎(chǔ)就是流域水循環(huán)發(fā)生了演變。流域水循環(huán)分自然水循環(huán)和社會水循環(huán)兩部分,自然水循環(huán)和社會水循環(huán)相互依存,相互制約,相互作用,加速了流域水循環(huán)的演變,在這個演變過程中發(fā)生了一系列資源效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)。要解決這些水問題,有一個統(tǒng)一的科學(xué)基礎(chǔ),就是“自然―社會”二元水循環(huán)及其伴生過程演變的機(jī)理揭示、規(guī)律認(rèn)知與過程模擬,需要進(jìn)行多維均衡綜合調(diào)控。
水資源危機(jī)作為全世界所面臨的共同問題,已經(jīng)成為繼石油危機(jī)之后的另一個嚴(yán)重社會危機(jī)。面對這樣的形勢,我們應(yīng)該致力于五方面的研究,采取措施,積極應(yīng)對水資源危機(jī):一是研究和建立水資源危機(jī)預(yù)警系統(tǒng),實時監(jiān)測水資源現(xiàn)狀,評估未來發(fā)展動態(tài),有效降低突發(fā)水危機(jī)事件對社會經(jīng)濟(jì)的沖擊效應(yīng)。二是各級政府和有關(guān)職能部門共同努力,加快水資源危機(jī)應(yīng)急體系的建設(shè)。三是加強(qiáng)水資源論證,嚴(yán)格控制取水總量,科學(xué)制定流域水量分配方案,防止區(qū)域水資源的過度開發(fā)。四是廣泛宣傳環(huán)境保護(hù)知識,增強(qiáng)公眾水資源保護(hù)意識,強(qiáng)化各項節(jié)水措施,建設(shè)節(jié)水型社會。五是努力保護(hù)水環(huán)境,嚴(yán)格控制入河污染物總量,改善生態(tài)環(huán)境。
目前我們國家已經(jīng)科學(xué)制定了水資源安全保障戰(zhàn)略,具體地確定了172個重大的水安全項目,國家和各級政府正在加大投入并積極采取落實措施,著力保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的水資源安全。今年的中國水周主題也確定為“節(jié)約水資源,保障水安全”。總之,“保障水安全”不僅是解決我國水資源問題的當(dāng)務(wù)之急和重中之重,而且還是實現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。