三问题研究 能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题（第一课时）教学设计-2025-2026学年高中地理人教版必修第一册

该高中地理教学设计聚焦“环渤海地区海冰淡化可行性分析”，以区域淡水短缺现实情境切入，链接水循环、水资源分布等章节知识，搭建“问题链+资料分析”学习支架，引导学生梳理缺水成因、海冰特征及淡化原理。 亮点在于情境驱动与探究式学习融合，设计自然条件、技术经济、生态影响三阶问题链，通过自主学习与小组合作深化综合思维，结合区域案例强化区域认知，渗透人地协调观。作业含思维导图与实践方案，助力教师落实核心素养，提升学生地理实践力与问题解决能力。

《问题研究 能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题（第一课时）》教学设计 一、教学内容与课标要求 表1 课程标准内容要求与解读分析 内容要求 依据《普通高中地理课程标准（2017 年版 2020 年修订）》相关要求，本问题研究对应的课标核心内容为：“运用资料，说明水循环的地理意义”“结合实例，分析自然资源的数量、质量、空间分布与人类活动的关系”。具体要求如下： 引导学生通过收集和分析环渤海地区水资源状况、海冰资源特征、海冰淡化技术等相关资料，培养地理信息获取与加工能力。 促使学生结合环渤海地区的自然地理条件和社会经济发展需求，探讨海冰淡化的可行性，深化对自然资源合理利用与区域可持续发展关系的理解。 二、设计理念 本课时教学设计遵循 “以学生为主体、以问题为导向、以素养为核心” 的理念，具体体现如下： 情境驱动教学：以环渤海地区淡水短缺的现实困境为切入点，结合当地海冰资源丰富的自然特征，创设 “海冰淡化是否能成为解决方案” 的核心探究情境，激发学生的学习兴趣与探究欲望，让地理学习贴近生活、联系实际。 探究式学习模式：打破传统 “教师讲授” 为主的教学模式，设计阶梯式探究问题链，引导学生通过自主查阅资料、小组讨论、合作探究等方式，主动分析问题、论证观点、解决问题，培养自主学习能力和合作探究精神。 三、教材分析 本问题研究位于人教版地理必修第一册第三章 “地球上的水” 的末尾，是对本章核心知识的综合运用与拓展延伸。第三章主要围绕水循环、海水的性质、水资源的合理利用等内容展开，为学生理解海冰的形成、海冰资源的特征、水资源短缺的原因及解决措施提供了坚实的理论基础。本问题研究以环渤海地区为具体案例，将 “水资源短缺” 与 “海冰淡化” 两大核心议题相结合，不仅能帮助学生巩固本章所学的地理知识，还能引导学生运用地理思维分析现实区域问题，实现从 “知识理解” 到 “能力运用” 的提升，同时为后续学习区域地理、可持续发展等内容奠定基础。 四、教学目标与教学重难点 了解环渤海地区淡水短缺的现状、原因，掌握该区域水资源供需矛盾的核心问题。 掌握环渤海地区海冰资源的分布、形成条件及特征，理解海冰与海水的区别与联系。 了解海冰淡化的基本原理与主要技术路径，知道海冰淡化的优势与潜在技术难题。 能够运用水循环、水资源分布等地理知识，分析海冰淡化解决环渤海地区淡水短缺问题的可行性。 （一）教学重点 环渤海地区淡水短缺的原因分析与海冰资源特征探究。 海冰淡化解决环渤海地区淡水短缺问题的可行性分析（从自然、技术、经济等角度）。 （二）教学难点 综合运用自然地理、人文地理相关知识，全面分析海冰淡化的可行性与潜在影响。 引导学生形成辩证思维，客观评价海冰淡化作为解决方案的优势与局限性。 五、教学过程 （一）情境导入：直面困境，引发思考（5 分钟） 多媒体展示资料： 图片：环渤海地区（北京、天津、唐山、大连等城市）工业生产、城市生活用水紧张的场景（水库干涸、地下水超采导致地面沉降、企业限产节水等）。 数据：环渤海地区水资源总量约为 180 亿立方米，人均水资源量仅为 286 立方米，不足全国人均水平的 1/7，远低于国际公认的 500 立方米 “极度缺水” 标准；该区域 GDP 占全国的 1/4 左右，人口占全国的 1/10，水资源承载压力巨大。 设问：“水资源短缺已成为制约环渤海地区经济社会发展的‘瓶颈’，面对这一困境，我们该如何解决？” 学生自由发言，提出解决水资源短缺的常见措施（如跨流域调水、节约用水、污水处理回用、开采地下水等）。 教师引导：“大家提出的措施都具有一定的合理性，但跨流域调水面临工程难度大、成本高、生态影响等问题，节约用水和污水处理回用虽能缓解短缺，但难以从根本上满足区域发展的巨大需求。环渤海地区作为我国北方重要的沿海区域，冬季有大面积的海冰生成，这些海冰能否成为新的淡水来源？今天我们就一起来探究‘能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题’。” 板书课题：能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题（第一课时） （二）自主学习：梳理基础，夯实认知（10 分钟） 教师布置自主学习任务，学生结合教材资料和课前预习收集的信息 学生自主学习，独立完成任务单，遇到疑问可标记出来。 教师巡视指导，了解学生自主学习情况，针对学生普遍存在的疑问进行初步解答。 小组内交流：学生以 4 人小组为单位，分享自主学习成果，讨论疑难问题，相互补充完善知识梳理内容。 班级展示：邀请 2-3 个小组代表上台展示学习成果，教师进行点评和总结，明确核心知识点： 环渤海地区淡水短缺原因：自然原因（降水总量少、季节分配不均，蒸发旺盛，地表径流不足）；人为原因（人口密集、经济发达，用水需求量大；水资源污染、浪费严重，可用水资源减少）。 海冰形成条件：气温低于 0℃（持续低温）、海域开阔、海水盐度适中（盐度越低，越易结冰）。 环渤海地区海冰分布：主要分布在渤海湾、辽东湾、莱州湾等海域，其中辽东湾海冰资源最丰富。 海冰特征：盐度约为 3‰-5‰，远低于海水（35‰左右）；结冰期约为 1-3 个月（12 月至次年 2 月）；厚度一般为 20-40 厘米，部分海域可达 60 厘米以上。 海冰淡化基本原理：利用海冰与海水的盐度差异，通过融化、过滤、净化等过程，去除海冰中的盐分和杂质，获得淡水。 （三）合作探究：多维论证，深化思维（20 分钟） 1. 探究主题一：海冰淡化的 “可行性” 之自然条件支撑（7 分钟） 教师提出探究问题：“从自然条件来看，环渤海地区是否具备海冰淡化的基础？请结合该区域的海冰资源特征、气候条件等进行分析。” 小组合作探究：学生以小组为单位，结合自主学习阶段梳理的知识，从海冰资源量、海冰盐度、结冰期与用水高峰期的匹配度等角度展开讨论。 小组代表发言，教师引导学生补充完善： 海冰资源丰富：环渤海地区海域广阔，海冰分布范围广、厚度较大，可开采的海冰资源总量可观，为海冰淡化提供了充足的原料。 海冰盐度低：相较于海水，海冰盐度大幅降低，淡化过程中去除盐分的难度较小，可降低淡化成本，提升淡化效率。 结冰期与用水高峰期部分匹配：环渤海地区冬季（12 月 - 次年 2 月）为结冰期，而春季（3-5 月）是农业灌溉、城市生活用水的高峰期，若能将冬季的海冰储存起来，在春季进行淡化利用，可在一定程度上缓解春旱缺水问题。 教师总结：“从自然条件来看，环渤海地区丰富且低盐的海冰资源，为海冰淡化提供了良好的物质基础，自然条件对海冰淡化具有较强的支撑作用。” 2. 探究主题二：海冰淡化的 “可行性” 之技术与经济因素分析（8 分钟） 教师提出探究问题：“除了自然条件，技术水平和经济成本也是影响海冰淡化能否推广的关键因素。请结合所学知识和收集的资料，分析目前海冰淡化的技术成熟度、成本高低以及在环渤海地区推广的经济可行性。” 提供补充资料： 技术现状：目前海冰淡化技术主要包括 “直接融化 — 过滤 — 反渗透” 技术、“冷冻结晶 — 洗涤 — 融化” 技术等。我国在海冰淡化技术方面已取得一定突破，如中科院海洋所研发的海冰淡化技术，可将淡化成本控制在 5-8 元 / 立方米，部分试点项目已实现小规模量产。 经济背景：环渤海地区是我国经济最发达的区域之一，北京、天津、青岛等城市经济实力雄厚，对水资源的支付意愿较高；同时，该区域工业密集，高耗水产业对淡水的需求量大，若海冰淡化水的价格能控制在合理范围，具备一定的市场竞争力。 小组合作探究：学生结合资料，从技术成熟度、淡化成本、市场需求、区域经济实力等角度展开讨论，分析海冰淡化的技术可行性和经济可行性。 小组代表发言，教师引导学生辩证分析： 技术可行性：海冰淡化技术已取得阶段性成果，小规模试点项目的成功证明了技术上的可能性，但大规模、产业化的海冰淡化技术仍需进一步完善，如海冰的高效开采、储存技术，淡化过程中的节能技术等仍有待突破。 经济可行性：相较于传统的海水淡化（成本约 8-12 元 / 立方米），海冰淡化成本更低，且环渤海地区经济实力强、用水需求大，具备承担海冰淡化成本的能力；但海冰淡化的前期投入较大（如开采设备、储存设施、淡化工厂建设等），且海冰开采受季节限制，全年连续供水难度较大，可能会影响其经济收益。 教师总结：“目前海冰淡化技术已具备一定的成熟度，经济成本也相对可控，结合环渤海地区的经济实力和用水需求，海冰淡化在技术和经济上具有一定的可行性，但仍面临大规模产业化、连续供水等挑战。” 3. 探究主题三：海冰淡化的 “潜在问题” 之生态与社会影响（5 分钟） 教师提出探究问题：“海冰作为海洋生态系统的一部分，大规模开采和淡化海冰可能会对区域生态环境和社会发展产生哪些潜在影响？我们该如何应对？” 小组快速讨论：学生围绕海冰对海洋生物、海岸带环境、局部气候等的影响展开讨论，思考应对措施。 班级交流：学生自由发言，教师引导学生梳理： 潜在生态影响：大规模开采海冰可能会破坏海洋生物的栖息地（如影响浮游生物、鱼类的生存环境）；海冰融化后的淡水大量注入海洋，可能会改变局部海域的盐度、温度，影响海洋生态系统的平衡；海冰开采过程中可能会对海岸带造成一定的破坏（如侵蚀、污染等）。 潜在社会影响：海冰开采可能会与航运、渔业等产业产生冲突；若淡化后的废水处理不当，可能会造成二次污染。 应对措施：合理规划海冰开采区域和开采量，避开海洋生物保护区；研发环保型开采设备和技术，减少对海岸带的破坏；加强淡化废水的处理，确保达标排放；统筹协调海冰开采与航运、渔业等产业的发展，实现多产业协同。 教师总结：“海冰淡化在带来淡水效益的同时，也可能对生态环境和社会发展产生一定的潜在影响，因此，在推进海冰淡化项目时，必须坚持生态优先的原则，做好统筹规划和风险防控。” （四）总结升华：梳理脉络，明确方向（5 分钟） 教师引导学生梳理本节课的探究脉络：“本节课我们从自然条件、技术经济、生态社会三个维度，探讨了海冰淡化解决环渤海地区淡水短缺问题的可行性。请大家结合本节课的探究成果，用思维导图的形式梳理核心观点。” 学生快速绘制思维导图，教师邀请 1-2 名学生上台展示，进行点评。 教师总结：“通过今天的探究，我们可以看出，环渤海地区具备海冰淡化的自然基础，技术和经济上也具有一定的可行性，但同时也面临着生态保护、大规模产业化等挑战。海冰淡化并非解决环渤海地区淡水短缺问题的‘唯一方案’，也不是‘万能方案’，但它可以作为跨流域调水、节约用水等措施的重要补充，为区域水资源安全提供新的保障。” 情感升华：“水资源是生命之源、发展之基，环渤海地区的水资源困境不仅是区域发展的挑战，更是对我们每个人资源保护意识的考验。海冰淡化的探究让我们看到，解决资源问题需要结合区域特征的创新思维，更需要兼顾发展与保护的责任担当。希望大家在未来的学习和生活中，既能用地理眼光发现问题，也能用科学思维寻找解决方案，真正成为资源保护与可持续发展的践行者。” （五）作业布置：延伸探究，拓展思维（5 分钟） 基础作业：绘制 “环渤海地区海冰淡化可行性分析” 思维导图，要求涵盖自然、技术、经济、生态四个维度的核心观点，标注出你认为最关键的优势与挑战（必做）。 拓展作业：查阅资料，了解我国目前海冰淡化试点项目（如渤海海冰资源开发利用示范工程）的最新进展，分析其在技术突破、成本控制或生态保护方面的创新做法，撰写 200-300 字的探究报告（选做）。 实践作业：以 “水资源保护” 为主题，设计 1 条宣传标语或 1 个简单的节水方案，下节课进行分享（必做）。 第 2 页 共6 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $