吳世友
摘要:高中地理教學的階段性任務是幫助學生完成高考理想,同時形成較強的分析、思考和解決現(xiàn)實地理問題的能力。水量平衡的分析與應用是一個有效的教學案例。
關鍵詞:高考;地理;水量平衡原理;小專題案例
一、二輪復習使學生掌握了高考地理必備的知識體系和學科基本能力。各級質(zhì)檢卻經(jīng)常暴露學生信息提取不全,過程分析缺失,解題思路不當?shù)葐栴}。因此,有必要在備考后期進行高效的小專題復習,提高學生解題的關鍵能力。質(zhì)檢之后的大多時間被用來模擬考試和講評,復習時間少且碎片化,小專題的主題需精挑細選,避免重復,增強復習的有效性。
一、研讀考試大綱,全局分析考點
通過近年全國卷高考題的統(tǒng)計和分析,大綱里有些考點出現(xiàn)頻率極低,如數(shù)字地球;有些考點在命題中逐漸弱化,如地球運動的地理意義;有些考點重復考,并不斷升級能力要求,如氣候要素與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等,要挖掘這類考點并精細復習訓練。
二、研究高考試題,提煉命題視域范圍內(nèi)的復習主題
重要的考點,一方面表現(xiàn)在高考試題的高頻出現(xiàn)。另一方面表現(xiàn)在同一年份的三套試卷都圍繞同一主題設置、論證或探討問題,比如2017年的環(huán)境保護考題,都圍繞人工種植林(人工橡膠林、人工松林和人工綠化檉柳林)設置環(huán)境效應評價的考查主題。據(jù)此,可以歸納其它典型性的考點,提煉相關試題的細節(jié)性思維,設計相關小專題復習案例。
三、“水量平衡原理及其運用”復習案例的設計
區(qū)域水量平衡的原理屬物理學“物質(zhì)不滅”原理的范疇,以水循環(huán)和陸地水體轉換為支撐。雖然學生對水循環(huán)和陸地水體之間的轉換特征、成因、變化以及它們之間的相互聯(lián)系有較深入的理解,但在作答此類試題時,依然錯漏百出,主要是水循環(huán)、水體轉換及水量平衡受復雜多樣的地理事象影響,且影響強弱程度的差異很大,使其在運用上具有一般的規(guī)律,又具有突出的特殊性。因此,下文就選取它作為重要的復習主題作必要的論述并設計了課堂復習案例。
(一)“水量平衡原理的運用”是多年來地理綜合能力考查的重要依托點之一
考綱的“考核目標與要求”有“描述和闡釋地理事物、地理基本原理與規(guī)律”,但沒有對水量平衡的考查做明確的表述,在《2019年全國統(tǒng)一考試大綱》考試范圍與要求的必考內(nèi)容的第一部分的2.(6)僅描述為“水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié),水循環(huán)的地理意義”。這種重量級的考點在現(xiàn)行的教材中也幾乎沒有直接闡述。
(二)“水量平衡原理與運用”的案例設計
1.簡明介紹“水量平衡”原理
水量平衡原理就是:某個地區(qū)在某一段時期內(nèi),水量收入和支出的差額,等于該區(qū)的儲水變化量。其中,“某個地區(qū)”是指全球、某區(qū)(流)域、某單元水體(如河段、湖泊、沼澤、海洋等),“某一時段”是指分鐘、小時、日、月、年,或其他尺度。水量平衡方程可表示為:I-O=△W,I代表給定時段內(nèi)輸入該區(qū)域的總水量,O代表給定時段內(nèi)輸出該區(qū)域的總水量,△W代表給定時段內(nèi)區(qū)域蓄水量的變化量。
2.水量平衡的類型及案例解析
(1)全球水量平衡
在垂直方向上,全球蒸發(fā)量=全球降水量;在水平方向上,全球水量既有海洋與陸地的雙向水汽交換(總的結果是海洋以水汽形式向陸地輸送),又有陸地徑流向海洋輸送,二者也是平衡的。如圖1所示。
(2)局地水量平衡及高考案例解析
局地水量平衡一般以流域為空間單位,指河流某斷面以上,包括地表和地下空間的水量收支平衡。其水量平衡方程,如圖2所示。
流域分為非閉合流域和閉合流域,非閉合流域的地面、地下分水線在位置上不完全重合,即地面和地下集水區(qū)不相重合,圖3a所示,以例1分析。閉合流域的地面、地下分水線在位置上完全重合,即地面和地下集水區(qū)相重合,圖3b所示,以例2分析。
例1:(2016·新課標Ⅲ)圖4a中,山地為甲、乙兩條河流的分水嶺,由透水和不透水巖層相間構成。在生態(tài)文明建設過程中,該山地被破壞的森林植被得以恢復,隨之河流徑流量發(fā)生了變化,河流徑流的年內(nèi)波動也減緩了。據(jù)此完成7-9題。
9.如果降水最終主要轉化為河流徑流,那么森林植被恢復后,甲、乙兩條河流徑流量發(fā)生的變化是
A.甲增,乙減,總量增加? ? B.甲減,乙增,總量增加
C.甲增,乙減,總量減少? ? D.甲減,乙增,總量減少
[解析]從流域水量平衡原理分析,如圖4b所示,西坡所有地表徑流和部分地下徑流注入甲河,但森林植被恢復后,下滲增加,地表徑流減少,通過地下透水層流入乙河與其他流域的水量增加,故甲河徑流量減少;東坡所有地表徑流和地下徑流都注入乙河,但西坡下滲經(jīng)透水層流入乙河的地下徑流增加,故乙河徑流量增加;西坡下滲經(jīng)透水層流入其他流域的地下徑流也增加,在降水總量不變的前提下,甲、乙兩條河的徑流總量減少,故選D。
例2:(2017全國I)圖5為我國西北某閉合流域的剖面。該流域氣候較干,年均降水量僅為210毫米,但湖面年蒸發(fā)量可達2 000毫米,湖水淺,鹽度飽和,水下已形成較厚鹽層,據(jù)此完成6—8題
6.鹽湖面積多年穩(wěn)定,表明該流域的多年平均實際蒸發(fā)量
A.遠大于2 000毫米? ?B.約為2 000毫米
C.約為210毫米? ? ? ? ? D.遠小于210毫米
8.如果該流域大量種植耐旱植物,可能會導致
A.湖盆蒸發(fā)量增多? ? ? ?B.鹽湖面積縮小
C.湖水富營養(yǎng)化加重? ?D.湖水鹽度增大
[解析]該題涉及兩個不同空間尺度的流域,即“我國西北某閉合流域”和“鹽湖”流域。因材料中提及“鹽湖水下已形成較厚鹽層”,意為“不考慮下滲”,故其也是閉合流域。按照流域水量平衡方程P+ R地表 + R地下 = E + r地表 + r地下 +q + △W,從流域水量平衡考慮,其R地表、R地下、r地表和r地下都為零,q(流域內(nèi)人類用水)可忽略不計,且題干的“鹽湖面積多年穩(wěn)定”,說明△W也為零,故P = E,即流域降水量等流域蒸發(fā)量,故第6題選C。對于“鹽湖”流域的水量平衡,其收入為鹽湖湖面接納的降水和整個閉合流域匯集而來的地表和地下徑流,其支出為鹽湖湖面蒸發(fā),且“鹽湖面積多年穩(wěn)定”,說明r地表、r地下和 △W為零,即P+ R地表 + R地下 = E,故鹽湖的年蒸發(fā)量遠大于其湖面的年降水量,如果在湖濱的匯水區(qū)域大量種植耐旱植物,則會截留吸收大量地表和地下徑流,用于植物蒸騰,導致入湖水量減少并使其面積萎縮,故第8題選B。具體水量收支變化如圖6所示。
在閉合流域中,外流河轉變?yōu)閮?nèi)流河,是一個動態(tài)的水量平衡變化過程,這種過程分析的題型成為2018年高考的一個難點和亮點[2018全國I,綜合題(2)分析從烏裕爾河成為內(nèi)流河至扎龍濕地面積穩(wěn)定,烏裕爾河流域降水量、蒸發(fā)量數(shù)量關系的變化。]。這種地理過程分析,依靠簡單記憶的學習方法是無法實現(xiàn)的,限于篇幅,本文不展開解析,但該題型的命制成為引導地理素質(zhì)教育的重要手段。