内容正文:
面向年级:7年级
学科:地理、科学
万物生息:建设海绵校园
04
03
01
02
设计规划:
课程准备:
问题探究:
成果展示:
《打造会呼吸的校园》
《寻找校园积水成因》
《海绵校园改造方案》
《海绵校园汇报分享》
探究鱼骨图
第一课:课程准备
《打造会呼吸的校园》
你是否经历过或者听说过城市内涝?
为何我国洪涝灾害如此多发?
我国是世界上洪涝灾害多发频发的国家之一,大约三分之二的国土面积上可能发生不同类型和不同程度的洪涝灾害。据统计,2023年全国城市洪涝105次,而截至2024年6月17日,全国发生洪涝事件已达103次。
季风气候定义与分类
季风气候是指在一定地区内,一年中风向随季节变化而变化的气候类型。
季风气候定义
根据季风气候的特点,可以分为热带季风气候、亚热带季风气候和温带季风气候。
季风气候分类
我国季风示意图
季风气候有哪些特点?
季风气候的主要特征
气温变化
季风周期
01
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季风气候的气温变化也很大,夏季高温,冬季低温,对农业生产和人类生活产生影响。
季风气候的特点是每年都有明显的季风周期,夏季盛行偏南风,冬季盛行偏北风。
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季风气候的降水量变化很大,夏季多雨,冬季少雨,容易引发洪涝灾害。
降水量变化
相关数据显示,1991年至2020年,我国年均因洪涝灾害死亡或失踪的人数达2 020人,总计逾6万人,年均造成直接经济损失1 604亿元,总计约4.81万亿元。
洪涝灾害的危害
对社会经济发展的影响
农业损失
洪涝灾害可能导致农田被淹,农作物减产,对农业造成严重损失。
基础设施破坏
洪涝灾害可能导致道路、桥梁、电力设施等基础设施被毁,影响经济发展。
人员伤亡
洪涝灾害可能导致人员伤亡,影响劳动力供应,对经济发展造成负面影响。
对生态环境的破坏
洪涝灾害会导致土壤侵蚀,破坏土壤结构,影响农作物生长和生态环境。
土壤侵蚀
01
洪涝灾害会导致水质污染,影响水生生物和生态环境。
水质污染
02
洪涝灾害会导致生物多样性减少,破坏生态系统的平衡。
生物多样性减少
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我们将如何应对?
海绵城市的内涵
海绵城市是指通过加强城市规划建设管理,充分发挥建筑、道路、绿地、湿地、坡地、水系等生态系统对雨水的吸纳、蓄滞和缓释作用,有效控制雨水径流,实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。即倡导城市在处理雨水和改善城市水环境方面应像海绵一样,具有渗透、蓄存、滞留、净化、使用和排水(即海绵城市建设的技术措施:“渗、滞、蓄、净、用、排”)的能力。
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①有效增强城市应对天气变化的弹性,增强城市的应急能力,提高城市防灾减灾的能力。
②减轻城市防洪排涝的压力,有效减少城市内涝。
③缓解城市化建设与环境保护之间的矛盾,改善城市生态环境,缓解城市热岛效应。
④实现自然生态雨水的有效利用,实现城市水资源的合理利用和分配,缓解城市水资源短缺。
⑤有效缓解各类原因导致的城市水污染问题。
⑥海绵城市的建设最重要实现雨水的"自然存积、自然渗透、自然净化",这体现了"天人合一"的生态智慧,其核心在于正确且充分利用"自然力"。
建设海绵城市有哪些作用和意义?
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海绵城市建设的技术措施
海绵城市建设的技术措施主要通过渗透、滞、蓄、净、用、排等环节构成,组成相互联系的循环系统。
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海绵校园:校园是城市的一部分,海绵校园是依据海绵城市的原理建设或改造而成的校园。
海绵校园的改造工程可以从下渗工程、滞水工程、蓄水工程、净水工程、用水工程、排水工程这六大工程入手。
建设海绵校园的重要性
海绵校园通过雨水收集和利用,可以提高水资源利用率,减少城市水资源浪费。
海绵校园通过雨水收集和利用,可以减少雨水对城市生态环境的破坏,保护城市生态环境。
海绵校园通过雨水收集和利用,可以有效缓解城市内涝问题,提高城市排水能力。
缓解城市内涝
保护生态环境
提高水资源利用率
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小组协作:寻找海绵校园的影子?
有哪些措施可以使校园像海绵一样吸收和缓释城市雨水?
结合本校实际,寻找校园内有没有海绵校体系的设计?如果有,你认为哪些设施践行了海绵校园的理念?如果没有,校园可以进行哪些“海绵体”的改造?
挑战任务:描绘海绵校园蓝图
小组交流、阐述观点或展示初步的构想作品,形象不限,例如:绘画、海报、地图等。
第二课:问题探究
《寻找校园积水成因》
阅读学生手册:回忆城市内涝发生原因
6月15日,江苏淮安。中考首日,涟水县突降暴雨,一所中学内积水严重,考生踩着用课桌搭的“桥”走进考场。一名家长称这座“桥”是校长带老师、保安光脚站在水中搭出的。
水循环是指自然界的水在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈中,通过蒸发(蒸腾)、水汽输送、降水、下渗、径流等环节连续运动的过程。水汽上升到空中一定条件下形成降水。降落到地面的水,或被蒸发(蒸腾),或沿地面流动形成地表径流,或渗入地下形成地下径流。两者汇集成河,最后又返回海洋
什么是水循环?
地表径流
下渗
地下径流
蒸发
降水
水汽输送
水循环
海陆间循环
发生在海洋与陆地之间的水循环
又称为大循环,通过这种循环运动,陆地上水就不断得到补充,水资源得以再生
(人类活动几乎不能影响)
(人类活动影响最大的环节)
地表径流
下渗
蒸腾
蒸发
地下径流
蒸发
降水
水汽输送
水循环
陆地内循环
陆地上的水,一部分或全部通过地面、水面蒸发和植物蒸腾,形成水汽, 被气流带到陆地上空,冷却凝结形成降水,仍降落在陆地上
对水资源的更新也有一定作用
降水
地表径流
下渗
蒸腾
蒸发
地下径流
蒸发
降水
水汽输送
水循环
海上内循环
海面上的水蒸发形成水汽,进入大气后在海洋上空凝结,形成降水,又降到海面
循环水量最大的水循环
降水
地表径流
下渗
蒸腾
蒸发
地下径流
蒸发
降水
水汽输送
水循环
海上内循环
海陆间循环
陆地内循环
类型 海陆间循环 陆上内循环 海上内循环
发生领域 海洋和陆地之间 陆地与陆地上空之间 海洋和海洋上空之间
特特点及意义点及意义 最重要的类型,又称大循环,使陆地水得到补充,水资源得以再生 循环水量很少,补给陆地水的水量很小,对于干旱地区非常重要 循环水量大,对全球的热量输送有重要作用
典例 长江参与了水循环的地表径流,夏季风参与了水循环的水汽输送 塔里木河流域的降水 降落在海洋上的雨水(如未登陆的台风)
水循环有哪些类型?
海陆间循环
海洋和陆地之间
最重要的类型,又称大循环,使陆地水得到补充,水资源得以再生
长江参与了水循环的地表径流,夏季风参与了水循环的水汽输送
探究校园积水原因
小组合作,利用水循环原理思考校园作为城市的组成部分,积水的原因可能有哪些?
实地调研
学习问卷调查方法
首先要依据探究内容需要设计简单的调查问卷
其次是发放问卷并收集
最后是整理并分析问卷。
调查问卷撰写步骤
学习实地考察方案设计步骤
地理学科实地考察步骤:包括目标设定、出发前准备、实地考察、数据收集和总结归纳等。
在出发前准备中,应该对实地考察的目的、内容和安全注意事项进行详细了解。
在实地考察过程中,要积极主动的观察和提问。
在数据收集和总结归纳环节,要将实地考察中的所见所闻进行整理和总结,形成完整的实地考察报告。
首先要辨别方向,判读精度和维度;
其次是量算距离,绘制图例表示地理事物或现象。
最后要运用图例及相关线条或颜色来描述地理事物或现象的空间分布特征
学习平面地图绘制方法
探究:校园积水区域调查
校园积水区域调查:在教师的带领下,针对学校的实际情况,小组合作设计问卷调查以及实地考察方案,调研校园内积水严重区域
01
小组合作绘制校园积水不同程度分布图,并归纳出共同特点,思考积水的影响因素
02
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科学探究
降水量测量实验
设置合理的测量时间间隔
选择合适的测量工具
使用雨量计进行降水量的测量,确保数据的准确性和实验的科学性。
根据天气变化情况,设定每小时或每半小时记录一次降水量,以获取详细数据。
分析降水量与校园积水关系
通过对比降水量数据与校园积水情况,探究二者之间的相关性。
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下渗率探究实验
准备不同类型的土壤样本,如沙土、壤土和粘土,以及水和量筒等测量工具。
01
实验材料准备
设计实验步骤,包括土壤样本的铺设、水的均匀施加以及记录下渗时间。
02
实验步骤设计
通过对比不同土壤类型的下渗数据,分析下渗率与土壤质地的关系,得出结论。
03
数据分析与结论
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交流总结与拓展
实地考察结果汇报交流
校园排水系统现状
总结考察方法
地形与积水关系
知识改变命运
知识改变命运
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实地考察方法总结并填写下图:
设计问卷调查
实地考察技巧
平面地图绘制
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控制变量法拓展应用
在科学实验中,控制变量法帮助研究者隔离变量,确保实验结果的准确性。
实验设计中的应用
在统计分析中,通过控制变量法可以更准确地识别数据间的因果关系。
数据分析中的应用
还可以应用
到哪些场景?
校园积水原因总结
校园内排水管道布局不合理或排水能力不足,导致雨水无法及时排出,形成积水。
校园排水系统设计缺陷
01
校园内大量铺设混凝土和沥青等不透水材料,减少了雨水的自然渗透,加剧了积水问题。
不透水表面增加
02
你还能想到哪些原因?
其他原因
03
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第三课:设计制作
《海绵校园改造方案》
观摩海绵城市视频,回忆海绵设施工作原理
教师演示:公共绿地海绵改造
要解决公共绿地不积水的问题,目标是雨水能更多的下渗,过滤后还能循环利用。
工程问题提出的步骤:
要解决什么问题
目标是什么
要达成什么标准
有什么限制条件
01提出工程问题
教师演示:公共绿地海绵改造
可以借鉴日常生活中的净水器结构。参考水循环原理。思考解决方案:可以像净水器一样从地面向下构造出类似的结构。
工程构想方法:
①有哪些相关的事物可以借鉴?可以参考哪些知识、原理或经验?
②思考有哪些可能的解决方案?
02工程构想
教师演示:公共绿地海绵改造
工程计划方法:
①基于标准和限制条件,选择合适的方案,画出整体设计图和局部设计图②列出所需材料及其数量,并计算相关规格参数
03工程计划方法
教师演示:公共绿地海绵改造
工程创建步骤
①按清单领取材料。
②按设计图进行创制。
③按顺序进行测试。
④记录数据。
04工程创建
教师演示:公共绿地海绵改造
工程改进方法:首先确定改进的方向,包括能否达成更高的标准,能否利用更少的资源。然后进行改进并测试
05工程改进
01
设计雨水花园和渗透性铺装,收集校园雨水用于绿化灌溉,减少径流污染。
雨水收集与利用系统
02
在教学楼和宿舍楼顶安装绿色屋顶,增加校园绿化面积,提高雨水吸收能力。
绿色屋顶建设
03
将校园内部分硬质地面改造成透水性铺装,增强地面的雨水渗透功能,降低城市热岛效应。
透水性地面改造
小组协作:探究校园不同功能区的海绵改造方案
要求:任选一个进行草图绘制与模型制作。
模型制作与展示
模型制作材料准备
准备模型制作工具
准备剪刀、胶水、尺子等基础工具,以及可能需要的激光切割机。
选择合适的模型材料
根据海绵校园模型的特性,选择环保、耐用的材料如EVA泡沫、纸板等。
收集校园环境数据
搜集校园的平面图、建筑高度等数据,确保模型的精确度和还原度。
模型制作步骤与技巧
选择合适的材料
根据模型需求选择轻质、易于加工的材料,如泡沫板、纸板等,以保证模型的稳定性和展示效果。
精确测量与切割
使用精确的测量工具和切割设备,确保模型各部分尺寸准确,以提高整体的制作质量和展示效果。
细节处理与装饰
在模型制作完成后,注重细节的打磨和装饰,如添加小人偶、植被等,使模型更加生动、真实。
模型展示评分标准
评价项目 评分标准 得分
模型设计的科学性与合理性 模型设计符合科学原理,合理反映校园实际积水情况,并展示有效的解决方案。 1-20
材料选择的恰当性 学生能合理选择和使用模型材料,模拟不同材料的渗透性、吸水性等特性 1-20
模型的制作精度与质量 模型制作精良,细节到位,结构牢固,能清晰展示设计理念 1-20
模型的功能性测试效果 模型在模拟测试中能有效展示积水处理效果,具备实践可行性 1-20
设计说明的逻辑性 学生能清晰、有条理地解释模型设计思路、材料选择及功能测试结果 1-20
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海绵模型测试数据记录表1
初始积水量(毫米) 渗透时间
(分钟) 渗透后残留积水量(毫米) 吸收
材料
第1次
第2次
第3次
渗透与吸收效果测试
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海绵模型测试数据记录表2
排水效果测试
初始积水量(毫米) 排水时间
(分钟) 排水后残留积水量(毫米) 排水设施
第1次
第2次
第3次
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海绵模型测试数据记录表3
存储与滞留效果测试
初始积水量(毫米) 滞留时间
(分钟) 滞留后残留积水量(毫米) 吸收材料
第1次
第2次
第3次
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第四课
《海绵校园汇报与改进》
请各小组将本组海绵城市模型放在展示区
组别 模型优点 模型待改进之处
第一组模型
第二组模型
第三组模型
……
请各小组仔细观察各组模型,并完成下表。
维度 参考要求 得分
(每个维度满分20分)
完成度 参考真实的校园,模型基本完成
科学性 尺规作图规范,模型材料选择合理,模型各部分搭建规范,位置关系正确,比例科学,能够较好地呈现改造后的海绵校园情况
美观度 模型整体布局合理,颜色搭配合理,赏心悦目
创新性 模型制作有创意,亮点突出
展示汇报 1. 展示语言表达凝练,逻辑清晰,能够基于证据提出问题、阐述观点。展示富有感染力,小组成员配合融洽。(10分)
2. 展示汇报的内容包含小组的协作过程中的成就,以及面对挑战时小组克服困难的过程。(10分)
优秀小组的评价标准:
请 各 小 组 轮 流 展 示
同场竞技过程中,以小组为单位进行全班展示。
展示组:
小组合理分工,使用普通话,语言表达简练,逻辑清晰,能够基于证据提出问题、阐述观点。
倾听组:
要积极倾听,做到全心关注对方,并给予反馈,回应对方情绪,不轻易打断他人的陈述。
答 疑 环 节
需注意肢体语言避免指责,区分事实与观点。置疑前需认可和赞美对方,注意陈述事实,换位思考,提出建议时应注意措辞。在遭遇他人质疑时,要基于证据进行论证来坚持或者修正自己的观点。
探究:本组模型如何进一步改进?
在经历展示、答疑、交流等环节后,小组内部进一步讨论,并搜集资料,对模型各方面进行优化和改进。
挑战任务:如何将海绵校园理念推广应用到附近社区?
具体任务:小组协作将海绵校园方案进行部分改造应用至附近社区,组织家长和居民参与讨论,提出改善社区积水问题的建议。
有效沟通评价标准
评价维度 内容描述 评分标准 得分 反馈与建议
清晰表达 是否能够清楚、准确地表达想法和信息 1=非常差,5=非常好
倾听能力 否能认真倾听对方的意见,并作出适当回应 1=非常差,5=非常好
情绪控制 在沟通中是否能有效控制情绪,保持冷静和理性 1=非常差,5=非常好
开放态度 是否尊重并接纳不同的意见和观点 1=非常差,5=非常好
目标导向 沟通是否明确、围绕目标进行 1=非常差,5=非常好
探究:如何将海绵校园理念推广应用到附近社区?
小组协作将海绵校园方案进行部分改造应用至附近社区,组织家长和居民参与讨论,提出改善社区积水问题的建议。
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团队合作过程中遇到了哪些挑战?
反思在选题、实地调查、模型设计与制作、展示和介绍等环节,小组成员间是否全员参与,分工是否合理?
当沟通过程中意见出现分歧的时候,大家是如何解决的?
是否还有未能解决的问题?
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小组协作日志
姓名 角色 职责
注意:表中所列职责为主要职责,有临时任务时,组员要积极认领与承担。
可一人承担多个角色,也可以多人承担一个角色。
不同课中,组长、组员可以轮换。在本节课内,不建议轮换角色。
①本次小组协作的目标是什么?
②有哪些子任务?按什么顺序或步骤?谁负责完成?
③这些子任务有哪些关联?需要如何配合?
④设计一个小组仪式,用于团队一起给子任务完成者认可和鼓励。
本次跨学科主题学习,
我收获哪些方面的成长?
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