三 问题研究 能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题（第二课时）教学设计-2025-2026学年高中地理人教版必修第一册

《问题研究 能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题（第二课时）》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，本课时聚焦 “自然环境与人类活动的相互作用” 核心素养，具体课标要求如下： 结合环渤海地区的自然与人文地理条件，分析该区域淡水短缺的成因及影响，提升区域认知能力。 通过探究海冰淡化的技术原理、可行性及限制因素，培养综合思维与地理实践力。 辩证看待海冰淡化对区域地理环境的影响，树立人地协调观，探讨资源开发与生态保护的平衡路径。 能够运用地理数据、图表等资料，对 “海冰淡化解决环渤海淡水短缺” 的可行性进行论证，提出合理的区域水资源优化方案。 二、设计理念 本课时遵循 “以学生为主体、问题为导向、素养为目标” 的设计理念，具体体现为： 问题链驱动探究：以 “环渤海为何缺水？→ 海冰能否成为淡水来源？→ 海冰淡化可行吗？→ 如何实现海冰淡化与区域发展的协调？” 为主线，层层递进引导学生自主思考、合作探究，避免被动接受知识。 理论联系实际：立足环渤海地区真实的水资源短缺问题，结合海冰淡化的现实技术与工程案例，让地理知识贴近生活、服务生产，增强学生的地理实践意识。 素养本位教学：将区域认知、综合思维、人地协调观、地理实践力四大核心素养融入教学全过程，通过资料分析、小组辩论、方案设计等活动，实现知识传授与素养培育的统一。 多元评价导向：采用过程性评价与终结性评价相结合的方式，关注学生在探究过程中的思维表现、合作能力与表达水平，鼓励学生提出个性化见解，重视评价的激励与导向功能。 三、教材分析 本问题研究是人教版地理必修第一册第三章 “地球上的水” 的收尾内容，是对本章核心知识（水循环、水资源分布与利用）的综合应用与拓展延伸。第三章前半部分系统讲解了水循环的过程、意义，以及水资源的时空分布规律，为学生分析环渤海地区淡水短缺成因奠定了理论基础；而本问题研究则以 “海冰淡化” 这一现实议题为载体，引导学生将理论知识与区域实际相结合，探讨水资源短缺的解决路径，体现了地理学科 “学以致用” 的特点，同时为后续必修第二册 “区域发展” 中资源开发与区域协调发展等内容埋下伏笔。 四、教学目标与教学重难点 明确环渤海地区淡水短缺的主要表现（如人均水资源量、供需缺口等），巩固该区域缺水的自然与人文成因。 掌握海冰形成的自然条件（温度、海域条件等），理解海冰淡化的基本技术原理（如冻结法、反渗透法等）。 能够结合环渤海地区的地理条件，分析海冰淡化的优势（资源量、成本、环境影响等）与限制因素（技术、季节、生态风险等）。 学会运用地理数据、图表等资料，对海冰淡化的可行性进行论证，初步具备设计区域水资源优化方案的能力。 （一）教学重点 海冰淡化的可行性分析（从资源条件、技术水平、成本效益、环境影响等方面）。 环渤海地区水资源短缺的综合解决方案（海冰淡化与跨流域调水、节水技术、产业结构调整等的结合）。 核心素养的培育：通过探究活动，提升学生的区域认知、综合思维与地理实践力。 （二）教学难点 辩证分析海冰淡化的利弊：既要看到海冰淡化的资源潜力，也要认识到其技术限制、生态风险等问题。 综合思维的深化：引导学生从自然、人文、技术、生态等多个维度分析问题，避免单一化、片面化的认知。 五、教学过程 （一）导入新课：情境创设，激发兴趣（5 分钟） 播放短视频：《环渤海地区的 “水危机”》，内容包括：天津、唐山等城市居民生活用水紧张，工农业生产因缺水受限，黄河下游频繁断流，地下水超采导致地面沉降等现象。 呈现数据：展示环渤海地区水资源相关统计数据（PPT）： 环渤海地区人口占全国 18%，GDP 占全国 25%，但水资源总量仅占全国 3.5%，人均水资源量不足 300 立方米，远低于全国平均水平（2000 立方米）和世界缺水标准（1000 立方米）。 环渤海海域每年冬季海冰资源量约为 2000 亿立方米，相当于该地区年水资源总量的 10 倍。 提出问题：“面对严重的淡水短缺，环渤海地区丰富的海冰资源能否成为‘救命水’？淡化海冰真的能解决该区域的淡水短缺问题吗？” 设计意图：通过真实的情境和震撼的数据，引发学生的情感共鸣，激发学生的探究兴趣，自然过渡到本课时的核心问题。 （二）回顾旧知：夯实基础，衔接新知（3 分钟） 教师提问：“上一节课我们已经分析了环渤海地区淡水短缺的原因，谁能简要回顾一下？” 学生回答：自然原因（年降水量少、降水季节分配不均、地表径流少）；人文原因（人口密集、工农业发达、用水量大、水资源污染与浪费严重）。 教师总结：“正是这些自然与人文因素的共同作用，导致环渤海地区成为我国水资源最短缺的区域之一。而海冰作为一种潜在的淡水资源，能否破解这一困境，需要我们从多个角度进行深入分析。” 设计意图：回顾上一课时的核心知识，为本次探究奠定基础，实现知识的衔接与过渡。 （三）探究活动一：海冰淡化的 “潜力”—— 资源与技术可行性分析（10 分钟） 1. 任务布置 教师展示资料包（PPT 呈现）： 资料 1：环渤海地区海冰分布示意图（标注冬季海冰覆盖范围、厚度）。 资料 2：海冰形成的自然条件（气温低于 0℃、海域开阔、海水盐度适中）。 资料 3：海冰淡化技术简介（冻结法：利用海冰冻结时盐分排出的原理，获取淡水；反渗透法：通过膜分离技术去除海冰融水中的盐分；两种技术的成本、效率对比）。 资料 4：我国海冰淡化技术进展（如渤海海冰淡化示范工程的运行数据：淡水产量、盐度达标情况、能耗等）。 要求学生以小组为单位（4 人一组），结合资料，讨论以下问题： （1）环渤海地区海冰资源丰富的自然原因是什么？ （2）海冰淡化的技术原理与海水淡化相比，有何优势？ （3）目前我国海冰淡化技术是否具备大规模应用的条件？ 2. 小组讨论（5 分钟） 教师巡视各小组，参与讨论，引导学生关注资料中的关键信息（如气温、海域条件、技术成本等），避免偏离主题。 3. 小组展示与教师点评（5 分钟） 小组代表发言，分享讨论结果。 教师点评与总结： （1）环渤海地区海冰资源丰富的自然原因：① 纬度较高，冬季气温低（1 月平均气温低于 0℃），持续时间长（约 3-4 个月）；② 海域开阔（渤海是我国内海，海域封闭，利于海冰形成与积累）；③ 海水盐度较低（有黄河等河流注入，稀释海水盐度，降低海冰形成的冰点）。 （2）海冰淡化的技术优势：与传统海水淡化相比，海冰中盐分含量仅为海水的 1/10 左右，淡化过程中能耗更低、成本更低；冻结法工艺简单，对设备要求较低，适合在环渤海地区冬季大规模应用。 （3）技术可行性：我国已掌握海冰淡化的核心技术，示范工程已实现稳定运行，淡水产量可满足局部地区的用水需求；但大规模应用仍面临技术升级（如提高淡化效率、降低冬季低温对设备的影响）、设备规模化生产等问题。 4. 设计意图 通过资料分析与小组讨论，培养学生的信息提取能力与合作探究能力，让学生从资源与技术两个维度初步感知海冰淡化的可行性，为后续深入探究奠定基础。 （四）探究活动二：海冰淡化的 “争议”—— 利弊与限制因素辩论（12 分钟） 1. 任务布置 教师呈现辩论主题：“淡化海冰是解决环渤海地区淡水短缺的有效途径吗？” 将学生分为正反两方： 正方：淡化海冰是解决环渤海地区淡水短缺的有效途径（支持派）。 反方：淡化海冰不能从根本上解决环渤海地区淡水短缺问题（反对派）。 提供辩论素材（PPT 呈现）： 支持派理由：① 海冰资源量大，可持续再生（每年冬季都会形成）；② 淡化成本低于海水淡化，经济效益显著；③ 对地下水的依赖，缓解地面沉降等生态问题；④ 技术不断进步，大规模应用潜力大。 反对派理由：① 海冰具有季节性（仅冬季存在），无法满足全年用水需求；② 大规模开采海冰可能影响海洋生态环境（如破坏海洋生物栖息地、改变海域水温与盐度）；③ 淡化后的浓盐水排放可能造成海水污染；④ 初期设备投资大，对区域经济实力要求高；⑤ 受气候变暖影响，海冰资源量可能减少。 要求：各方结合素材与所学知识，补充论据，进行 5 分钟辩论（正反方各 2.5 分钟），辩论结束后，双方各选 1 名代表进行 1 分钟总结陈词。 2. 辩论准备（3 分钟） 各小组内部分工，明确发言人员，梳理辩论思路，补充论据（如结合环渤海地区的工农业发展情况、生态环境现状等）。 3. 辩论过程（5 分钟） 教师担任主持人，引导辩论有序进行，鼓励学生结合地理知识与现实案例展开论证，避免脱离主题的争论。 4. 总结陈词（2 分钟） 正反方代表分别总结本方观点，强调核心论据。 5. 教师总结与升华（2 分钟） 教师点评：“刚才的辩论非常精彩，双方都提出了合理的论据。事实上，海冰淡化既不是‘万能钥匙’，也不是‘无用之举’，它是一把‘双刃剑’。” 海冰淡化的优势（利）：资源潜力大、成本较低、技术可行，能够在一定程度上缓解环渤海地区冬季的用水压力，减少对地下水和跨流域调水的依赖，具有一定的经济效益和生态效益。 海冰淡化的限制因素（弊）：季节性强、生态风险、初期投资大等问题客观存在，使其无法单独解决环渤海地区的淡水短缺问题。 辩证看待：我们不能简单地肯定或否定海冰淡化，而应结合区域实际，权衡利弊，探索其与其他水资源解决方案的结合路径。 6. 设计意图 通过辩论活动，激发学生的思维碰撞，培养学生的辩证思维与逻辑表达能力，让学生全面认识海冰淡化的利弊与限制因素，避免片面化认知，同时深化人地协调观的培育。 （五）探究活动三：海冰淡化的 “出路”—— 区域水资源优化方案设计（10 分钟） 1. 任务布置 教师提出问题：“既然海冰淡化无法单独解决环渤海地区的淡水短缺问题，那么我们应如何整合各类资源与技术，设计一套科学合理的区域水资源优化方案？” 要求学生以小组为单位，结合前面的探究结果，设计 “环渤海地区水资源优化方案”，方案需包含以下内容： （1）核心措施：海冰淡化的定位与应用（如冬季补充用水、重点区域（如天津、唐山）优先推广）。 （2）配套措施：结合跨流域调水（如南水北调东线工程）、节水技术推广（农业滴灌、工业水循环利用）、产业结构调整（限制高耗水产业、发展节水型产业）、水资源污染治理等。 （3）生态保障：如何避免海冰淡化带来的生态风险（如控制海冰开采量、合理处理浓盐水、建立海洋生态监测系统）。 （4）预期效果：从水资源供需平衡、经济效益、生态效益等方面简要说明。 2. 小组设计（6 分钟） 教师巡视各小组，提供指导，如：“如何让海冰淡化与南水北调工程互补？”“针对农业用水量大的问题，方案中应如何体现节水措施？” 3. 方案展示与点评（4 分钟） 2-3 个小组代表上台展示方案（每组 1 分钟），可采用图表、文字简述等形式。 教师点评：肯定各小组方案中的合理部分（如措施全面、注重生态保护），指出不足并提出改进建议（如部分方案缺乏具体数据支撑、未考虑区域差异）。 教师总结：“一个科学的水资源优化方案，必须坚持‘开源与节流并举、开发与保护并重’的原则。海冰淡化作为‘开源’的重要途径之一，应与跨流域调水、节水、治污等措施相结合，同时注重生态保护，才能实现环渤海地区水资源的可持续利用，促进区域经济社会与生态环境的协调发展。” 4. 设计意图 将探究活动从 “分析问题” 推向 “解决问题”，培养学生的综合思维与地理实践力，让学生学会整合多方面知识与措施，设计具有可操作性的区域发展方案，体现地理学科的应用价值。 （六）课堂小结与拓展（3 分钟） 1. 课堂小结 教师引导学生回顾本节课的探究过程：“本节课我们围绕‘能否淡化海冰解决环渤海地区淡水短缺问题’这一核心问题，从资源技术可行性、利弊分析、解决方案设计三个层面展开了探究。通过学习，我们知道海冰淡化是缓解环渤海淡水短缺的有效途径之一，但需与其他措施相结合，同时注重生态保护。这一探究过程也让我们体会到，地理问题往往具有复杂性，需要我们从自然、人文、技术、生态等多个维度综合分析，用辩证的眼光看待资源开发与区域发展的关系，这正是地理学科综合思维与区域认知素养的体现。” 2. 课后拓展 布置两项拓展任务，引导学生将课堂探究延伸到课外： （1）实践调查：以 “我家乡的水资源现状与保护措施” 为主题，通过查阅资料、走访当地水务部门或社区等方式，撰写一份简短的调查报告（300-500 字），下周课堂分享。 （2）资料搜集：关注国内外海冰淡化技术的最新进展（如新型淡化材料、智能化开采设备等），整理 1-2 条关键信息，下次课进行交流。 4. 设计意图：通过课后拓展，让学生将地理学习与生活实际相结合，培养地理实践力，同时保持对学科前沿知识的关注，拓宽视野。 （七）板书设计 第 2 页 共8 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 $