以农业话题推进,以地理实验释疑
作者: 钱茜
摘 要:科技创新是现代农业发展的重要支撑,对加快建设农业强国具有突出引领作用。学生大多生活在城市,对于农业的了解较少,对于“科技强农”的理论和实践更为陌生。因此,《走科技强农之路》一课,先以热点新闻引入有争议性的农业话题,再以问题链推出农业的“科技支持”背景,最后以跨学科地理实验释疑“科技力量”,让学生在思考、探究、操作中理解科学技术在农业发展中的重要作用。
关键词:地理教学;《走科技强农之路》;问题链;地理实验
“走科技强农之路”是统编地理教材八年级上册第四章第二节《农业》中的最后一个板块。科技创新是现代农业发展的重要支撑,对加快建设农业强国具有突出引领作用。[1]现在,学生大多生活在城市,对于农业的了解较少,对于“科技强农”的理论和实践更为陌生。因此,本课教学,我利用农业生产生活的热点实例激发学生的兴趣,以真实的农业话题推进分析,并开展相关地理实验,让学生在思考、探究、操作中理解科学技术在农业发展中的重要作用。
一、以热点新闻引入有争议性的农业话题
我选取“新疆海鲜”这一热点新闻作为教学的引入点。展示新闻《没有海,海鲜咋丰收了》:无海的新疆产海鲜了,出产的海鲜已经供应到全国各地的餐桌上。提问:“新疆海鲜”火爆出圈,一时成为人们热议的话题。新疆能够产海鲜,这是真的吗?学生半信半疑,议论纷纷。结合他们的生活经验,他们不敢相信没有海的地方能量产海鲜。他们惊奇不已,提出了许多问题:新疆远在天山南北,竟然能够量产海鲜?新疆海鲜为什么能够火“出圈”?在沙漠、戈壁的内陆养海鲜,背后有哪些技术加持?……学生的学习热情高涨,有了探索新知的欲望。我再以“在离海最远的地方吃海鲜”为驱动话题,开展教学。
二、以问题链推出农业的“科技支持”背景
创设“在离海最远的地方吃海鲜”这一话题情境,需要学生对话题本身作出分析和判断,从而找到解决问题的方法。这便需要对话题进行分解,形成问题链:世界上离海最远的地方在哪里?是一个什么样的地方?离海最远的地方能吃到本地产的海鲜吗?离海最远的地方是如何养出海鲜的呢?离海最远的地方能不断扩大海鲜养殖规模吗?这样的层层推进,能够引导学生自主探疑,认识新疆的地理位置和自然环境特征。再由其自然环境的特殊性,推断量产海鲜的可能性以及“海鲜陆养”背后的科技支持,让学生深切感受到科学技术在农业发展中的重要性。
问题1:世界上离海最远的地方在哪里呢?
我出示世界地图,请学生仔细看图,寻找世界上离海最远的地方。学生上台,在地图上圈画大致位置,确认离海最远的地方在亚欧大陆的中央——新疆,并描述新疆的海陆位置和纬度位置。
问题2:离海最远的地方能吃到本地养殖的海鲜吗?
课前,我提前邀请家乡在新疆的同事韩老师录制了视频,在课上播放。对于海鲜,他是这样说的:“小时候,我们吃的都是干海鲜——海蜇,很少能吃到新鲜的海鲜。”学生纷纷讨论:现在的情况还是这样吗?到底能不能吃到本地产的海鲜呢?
此时,我展示新疆的地形图、气候图、河流图以及盐碱地示意图。学生观察、讨论后,将讨论结果写在学习单上,并附上理由,交流分享:新疆的地形以山地和盆地为主;气候干旱;降水稀少,蒸发量大;河流少且多为时令河。新疆的自然环境看起来是无法养殖海鲜的。不过,新疆渔业历史悠久。新疆降水虽少,但有塔里木河、伊犁河、博斯腾湖、赛里木湖等河湖,为渔业发展提供了基础条件。新疆拥有阿尔泰、昆仑、天山等巨型山脉,这些山脉的平均海拔超过4000米,而且顶峰都被冰雪覆盖。这些冰川的冰储量高达2.58亿立方米,是天然的“固体水库”——夏天气温急剧升高后,冰川就会快速融化,并汇集到盆地中,成为塔里木河、额尔齐斯河等河流的水源补给处。还有学生展示了网上搜索的店铺商品,新疆的三文鱼、大白虾、高白鲑鱼等都是热销商品。
问题3:离海最远的地方是如何养出海鲜的呢?
没有海怎么办呢?原来海水是可以“造”出来的。新疆的海鲜养殖采用“海鲜陆养”模式,即在陆地上营造类似海洋的生态环境。人造海水就是其中的一种方式。我引导学生聚焦塔里木盆地西北边缘的红旗农场——沙漠边缘建起的新疆首个海鲜养殖基地,出示以下材料:
材料一:农三师红旗农场位于塔里木盆地西北边缘,天山西段南麓,塔克拉玛干沙漠边缘,西邻喀什,远离城市、工厂。
材料二:这里日照时间充足,昼长可达13个小时,有利于海鱼生长。地势低洼,周边地下盐碱水不断汇集,水中含盐碱量大。科研人员采用盐碱水质综合改良调控技术,调配出适合不同海鲜生长的“人工海水”。养殖出青斑鱼、石斑鱼、青龙虾等十几种受市场欢迎的品种。
材料三:在政府支持下,农场与中国海洋大学、塔里木大学合作,采用工厂化恒温集中育苗方式,推广现代化养殖技术,实现零污染、零排放,打造了特色水产田园综合体。
随后,我提出问题:红旗农场是如何养出海鲜的?让学生根据材料讨论后回答。学生的答案基本涵盖了各个方面:红旗农场海鲜陆养的有利自然条件为:位于塔里木盆地西北边缘,远离城市,污染小;日照时间长,有利于海鱼的生长;地势低洼,地下水容易汇聚,水中含盐碱量大,利于“人造海水”。除了利用自然条件的优势,红旗农场实现“海鲜陆养”,还得益于政府的大力支持和与高校科研机构合作后相关技术的研发,如恒温集中育苗技术、水质综合改良调控技术等。
我适机作出补充:盐碱水虽然咸,但毕竟不是海水,在成分方面还有一定差异。为此,养殖专家通过科学的测量,以海水矿物质比例为参照,添加微量元素和益生菌,模拟出海洋的生态环境,供海鲜生长。
问题4:离海最远的地方能不断扩大海鲜养殖规模吗?
在科技的加持下,新疆“海鲜陆养”前景一片光明,于是有人建议不断扩大新疆“海鲜陆养”的规模,对此你是否赞成?说说你的理由。在这样的问题背景下,学生展开了激烈的讨论。赞成者认为,扩大新疆“海鲜陆养”的规模能够不断扩大知名度,开拓市场,带来更可观的经济效益;反对者认为,水资源是有限的,在规模不断扩大的过程中,势必会造成环境的污染和生态的破坏。最终,学生达成一致的观点:地球资源是有限的,我们应该适当、合理地开发利用,与自然和谐共处,在保护生态和环境的基础上适当扩大规模。
三、以跨学科地理实验释疑“科技力量”
认识新疆自然环境的特殊性后,学生很容易意识到:要想实现海鲜量产,必须营造海鲜的生存环境——海水。海水能不能造出来?学生非常好奇。在做好前期准备的基础上,我带领学生开展了“造”海水的跨学科地理实验。考虑到海水成分的复杂性,为高效地完成实验,我选取了海水的几种主要物质成分作为实验物质。配置海水涉及化学学科,因此我请化学教师提前录制了溶液配置的指导视频。
首先,我带领学生认识成分:海水的成分比较复杂,主要含氯化钠,此外还含有氯化钙、氯化镁、氯化钾、硫酸镁、碳酸氢钠等物质。
其次,学生观看配置溶液演示视频,然后根据我提供的海水主要物质成分及相关数据,动手配置海水溶液。按照海水的主要物质成分,配置100毫升海水的配比为:蒸馏水100毫升,氯化钠2.5克,氯化镁0.47克,硫酸镁0.63克,氯化钙0.14克,氯化钾0.067克,碳酸氢钠0.018克。(其中氯化钾和碳酸氢钠量太少,不方便称取,暂且忽略。)实验主要步骤为:(1)用电子天平分别称取氯化钠、氯化镁和硫酸镁;(2)称量后转移至烧杯;(3)量取100毫升蒸馏水;(4)将量取的蒸馏水转移至烧杯;(5)用玻璃棒搅拌至固体完全溶解。
那么,制作出的溶液到底是不是海水或者说是不是接近海水,需要检测一下。如何检测呢?我出示了如表1所示的检测方法,请学生自行选择方法检测。检测时,因配置用的是几种主要的海水成分,密度计的读数存在一点误差是正常现象。但有的小组误差稍大,因此可采用多次测量取平均值的方法,尽可能减小误差。
通过这一跨学科地理实验,学生理解了“海鲜陆养”的可能性,也理解了利用科学技术将盐碱地“变”为“海水”的“科技力量”。
课堂最后,在学生深刻理解新疆是如何实现海鲜陆养这一实例后,我提出问题:除了新疆,中国还有哪些地方可以进行海鲜陆养?请学生在课后查找资料,选取中国的某个地方,完成一份海鲜陆养的可行性调查报告。报告包括分析该地的地理位置、自然环境、养殖海鲜的可能性等方面。学生需要利用所学知识,把握“盐碱地”这一重要前提条件,寻找中国内陆盐碱地分布地区,然后对该地的自然环境(地形、气候、河湖等)进行分析,进而明确海鲜陆养是否可行。
除了渔业,其他方面也随处可见科技的力量。绿色、低碳、生态农业不断推广,科学技术在农业发展中起着越来越重要的作用。
参考文献:
[1] 赵宇恒.以科技之力强农富农[N].农民日报,2022-11-28(3).