基于可持續(xù)發(fā)展的鄉(xiāng)土地理教學(xué)設(shè)計
——以貴州甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)為例

貴州師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院（550001）夏文迪 周光發(fā)

本文以貴州甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)作為鄉(xiāng)土案例，通過設(shè)計豐富多彩的地理教學(xué)活動，幫助學(xué)生提升對地理學(xué)習(xí)的熱情，加深對知識的理解，學(xué)習(xí)對生活有用的地理，培養(yǎng)地理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、學(xué)情分析

學(xué)生在前面的地理課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了工業(yè)區(qū)位因素及其變化的相關(guān)知識，且對中國的國情有一定的認(rèn)識與了解，形成了初步的資源觀、人口觀和環(huán)境觀。此外，學(xué)生已學(xué)習(xí)了一定的基礎(chǔ)化學(xué)知識，能運(yùn)用所掌握的化學(xué)知識來解釋和分析相關(guān)現(xiàn)象。鄉(xiāng)土地理教學(xué)能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，有助于學(xué)生對相關(guān)知識的理解與記憶。結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌咐M(jìn)行教學(xué)，有助于將抽象的知識具體化，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，促進(jìn)學(xué)生理解和掌握課本知識，增進(jìn)學(xué)生對家鄉(xiāng)的了解與熱愛，同時把“學(xué)習(xí)對生活有用的地理”的理念落到實(shí)處。

二、教學(xué)目標(biāo)

（一）人地協(xié)調(diào)觀

學(xué)生通過看我國人口、環(huán)境、資源等問題的相關(guān)圖片，了解人類活動與地理環(huán)境之間的相互影響、相互作用；通過對甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)過程的實(shí)地調(diào)查，理解可持續(xù)發(fā)展的意義與主要途徑——循環(huán)經(jīng)濟(jì)，形成尊重自然的態(tài)度。

（二）綜合思維

學(xué)生通過對傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)過程和循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下的磷酸生產(chǎn)過程的比較分析，能夠較為全面地觀察和分析問題，辯證地看待問題，增強(qiáng)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的意識，樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念和保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任感。

（三）地理實(shí)踐力

學(xué)生通過自主查閱資料、實(shí)地考察、整理分析資料、匯報調(diào)查結(jié)果等方式，獲得參與和探索的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)搜集、處理信息和綜合運(yùn)用知識的能力。

三、教學(xué)過程

（一）課堂導(dǎo)入

【教師活動】多媒體展示漫畫圖片（圖略），向?qū)W生提問漫畫的含義，引出可持續(xù)發(fā)展的概念——可持續(xù)發(fā)展是指既滿足當(dāng)代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構(gòu)成危害的發(fā)展［1］；展示體現(xiàn)中國人口眾多、資源短缺、環(huán)境污染的圖片（圖略）；

【學(xué)生活動】觀看漫畫圖片，理解可持續(xù)發(fā)展的含義；觀察圖片，從圖片中感受中國的環(huán)境、人口、資源等問題。

【設(shè)計意圖】以漫畫圖片導(dǎo)入課堂，形式新穎，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生探索漫畫的含義；展示圖片，使學(xué)生深刻地認(rèn)識我國面臨的一系列問題，進(jìn)而充分理解我國走可持續(xù)發(fā)展道路的必然性，為接下來的教學(xué)活動做鋪墊。

（二）主題活動

主題一：傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)方式

材料一：縱觀全球，磷酸的生產(chǎn)工藝主要有兩種，分別為熱法磷酸工藝和濕法磷酸工藝。熱法磷酸工藝能耗高，生產(chǎn)成本較大；濕法磷酸工藝成本相對較小，能耗低，產(chǎn)品品質(zhì)較為穩(wěn)定。目前國際上磷酸的制取主要使用的是濕法磷酸工藝（見圖1）。

圖1 濕法磷酸工藝流程

【教師活動】要求學(xué)生結(jié)合資料，分析磷酸生產(chǎn)有何弊端。

【學(xué)生活動】仔細(xì)查閱相關(guān)資料，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，回答磷酸生產(chǎn)的弊端。

【師生共同總結(jié)】在磷酸生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的工業(yè)“三廢”，即廢氣、廢水和廢渣。該生產(chǎn)流程并沒有對工業(yè)“三廢”進(jìn)行一定的加工處理，而隨意排放必然會給自然環(huán)境造成污染。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生理解傳統(tǒng)磷酸生產(chǎn)工藝的弊端，為接下來引出磷酸生產(chǎn)企業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式做鋪墊，突出循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)勢。

主題二：循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式

材料二：循環(huán)經(jīng)濟(jì)簡介

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是新世紀(jì)國際社會推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的新實(shí)踐模式，也是我國實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑［2］。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是將節(jié)約資源與循環(huán)利用相結(jié)合，在對環(huán)境相對友好的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生態(tài)化。在工業(yè)方面大力推動科技創(chuàng)新，發(fā)展清潔能源，加強(qiáng)對工業(yè)“三廢”的回收利用，從源頭處減少污染。

材料三：甕福集團(tuán)簡介（略）

【活動】結(jié)合資料，對甕福集團(tuán)進(jìn)行實(shí)地考察，根據(jù)搜集的相關(guān)資料與實(shí)地考察的結(jié)果，繪制甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程圖，匯報甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)勢。

【活動準(zhǔn)備】將全班42名學(xué)生分為6個組，每組7 人；各組在網(wǎng)上搜集甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程相關(guān)資料，通過小組討論，整理出一份較為完善的資料；每組設(shè)計一份關(guān)于甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的調(diào)查問卷。

【學(xué)生活動】以小組為單位對甕福集團(tuán)進(jìn)行實(shí)地考察，發(fā)放調(diào)查問卷，如實(shí)記錄調(diào)查過程（拍照、訪問、筆記等形式），并對搜集的資料和調(diào)查的結(jié)果進(jìn)行整理分析。各小組結(jié)合搜集的資料，繪制甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程圖（如圖2）。各小組匯報甕福集團(tuán)對工業(yè)“三廢”的處理方式，講解甕福集團(tuán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式的優(yōu)點(diǎn)，小組間進(jìn)行相互點(diǎn)評和補(bǔ)充。

圖2 甕福集團(tuán)磷酸生產(chǎn)流程

【教師活動】對各組學(xué)生的匯報情況進(jìn)行點(diǎn)評，在所有小組匯報后進(jìn)行總結(jié)。

【總結(jié)】甕福集團(tuán)重視工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新，借助現(xiàn)代高科技手段，加強(qiáng)對工業(yè)“三廢”的回收利用，開發(fā)無害化技術(shù)和循環(huán)技術(shù)；發(fā)展并運(yùn)用清潔能源，從源頭處減少污染。甕福集團(tuán)將高耗能、低產(chǎn)出、高污染的傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪?、高產(chǎn)出、低污染的循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，形成一個“資源—生產(chǎn)—再生資源—再生產(chǎn)品”的循環(huán)利用生產(chǎn)過程，盡可能在生產(chǎn)過程中消除污染，做到“變廢為寶”，促進(jìn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)雙贏。教師可以給學(xué)生講解圖2中的幾個具體流程。

1.選礦（流程a）

甕福集團(tuán)地處貴州。貴州是一個磷礦石資源十分豐富的省份，但磷礦石的品位較低、雜質(zhì)較多，在生產(chǎn)磷酸前需要對磷礦石進(jìn)行挑選。品位高的磷礦石可以直接用來生產(chǎn)磷酸，而品位低的磷礦石，許多企業(yè)選擇了丟棄。為有效利用磷礦石資源、合理開發(fā)利用中低品位磷礦石，甕福集團(tuán)采用了兩種方式：其一，優(yōu)化和改進(jìn)采礦工藝，運(yùn)用高低品位磷礦石混配技術(shù)，避免“采富棄貧”，最大限度地利用資源；其二，自主研發(fā)創(chuàng)新技術(shù)，提高選礦后的礦石品位。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，基層黨支部雖然能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢尋找黨支部工作創(chuàng)新的新的切入點(diǎn)，一定程度上激活黨支部，但目前醫(yī)院黨建工作建設(shè)在研究和構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+黨建”進(jìn)程中缺乏頂層設(shè)計。一是缺乏整體性。雖然有的醫(yī)院建立了智慧黨建平臺，有的地區(qū)也建立智慧黨建平臺，但缺乏整體規(guī)劃來進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，很容易造成資源的零散分布；二是缺乏基礎(chǔ)性。當(dāng)前對于黨建的研究主要集中于黨支部建設(shè)信息化、黨務(wù)信息化，“互聯(lián)網(wǎng)+黨建”是一種新的工作方法和工作理念，黨支部工作的創(chuàng)新主要源于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)與黨建的融合。

甕福集團(tuán)把品位低的磷礦石經(jīng)過選礦富集后得到磷精礦加以利用。磷礦富集通常采用的是浮選法，即根據(jù)礦石表面的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的不同來進(jìn)行選礦。選礦前先把礦石磨碎成需要的顆粒大小，再加水形成礦漿并添加浮選劑。浮選時在礦漿中導(dǎo)入空氣使其產(chǎn)生大量的氣泡，不易被水潤濕的物質(zhì)會隨氣泡上浮到礦漿表面，而易被水潤濕的物質(zhì)則會留在礦漿中，從而實(shí)現(xiàn)有用礦物與脈石礦物的分離。甕福集團(tuán)選用的浮選劑是價格較低的硫酸，節(jié)約了成本。

2.磷酸的生產(chǎn)（廢渣的利用，流程b）

經(jīng)過選礦后得到的磷精礦與硫酸反應(yīng)，再經(jīng)過固液分離，分離出來的液相為粗磷酸，固體廢棄物為磷石膏。粗磷酸再通過凈化、提純，成為工業(yè)級磷酸、食品級磷酸、電子級磷酸等產(chǎn)品。對于磷酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的磷石膏，大多數(shù)企業(yè)都選擇露天堆放，不僅造成了土地資源的浪費(fèi)，還污染了地下水資源。甕福集團(tuán)通過引進(jìn)、合資、自建等多種方式建成磷石膏利用企業(yè)7 家，涵蓋磷石膏制水泥緩凝劑、制建材、制硫銨等項(xiàng)目，開發(fā)了磷石膏制土壤改良劑、磷石膏制公路填充料等多項(xiàng)技術(shù)，對磷石膏的綜合利用達(dá)到了110萬噸/年。

3.硫酸的生產(chǎn)（廢熱的利用，流程c）

甕福集團(tuán)生產(chǎn)磷酸所用的硫酸是硫黃、硫鐵礦焙燒制成的。硫酸生成過程中會產(chǎn)生大量的熱氣，該集團(tuán)利用回收的廢熱產(chǎn)生蒸汽，進(jìn)而利用蒸汽來發(fā)電。

4.磷酸二銨的生產(chǎn)（廢氣的利用，流程d）

磷酸二銨是一種高效磷肥，可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。甕福集團(tuán)將氨與磷酸中和生成磷酸二銨。其中氨的生成是通過將煤放入造氣爐內(nèi)，通入空氣使其不斷升溫產(chǎn)生氣體，再通過脫硫、脫碳、凈化等過程，最終合成氨。由于貴州的煤礦含硫量高，燃燒會產(chǎn)生大量的SO2，甕福集團(tuán)利用SO2生成硫酸，并回收利用硫酸與磷精礦反應(yīng)制成磷酸，節(jié)約了大量的硫黃與硫鐵礦。

濕法磷酸工藝中會產(chǎn)生大量的酸性廢水。甕福集團(tuán)考慮到選礦階段使用的浮選劑硫酸就是酸性物質(zhì)，因此建立了一條酸性廢水循環(huán)利用管線，把濕法磷酸工藝中產(chǎn)生的酸性廢水通過管道輸送回選礦地，每年節(jié)約了大約30萬噸的硫酸。

6.氟硅酸、碘的回收利用（廢棄物的利用，流程f）

貴州磷礦品位低、雜質(zhì)多，常常含有氟、碘等元素。在濕法磷酸工藝生產(chǎn)過程中，磷礦石中的氟受到酸解時生成HF，HF 再與磷礦石中的活性SiO2反應(yīng)生成氟硅酸。甕福集團(tuán)回收氟硅酸，通過脫水分解、與其他物質(zhì)中和等工藝手段，最終生成氟化鋁、白炭黑、氟化氫等產(chǎn)品。在磷礦石與酸反應(yīng)過程中，進(jìn)入磷酸的碘占80%～90%，固相磷石膏中的碘占5%～7%，廢氣中的碘占3%～5%。中國是碘稀缺的國家。甕福集團(tuán)將磷酸生產(chǎn)廢棄物中的碘回收，再通過一系列工藝手段制成成品碘，有效滿足了國內(nèi)碘市場的需求。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行合作探究、交流討論、整理分析進(jìn)而解決問題，并在匯報和互相點(diǎn)評補(bǔ)充的過程中，鍛煉發(fā)現(xiàn)、探索和解決問題的能力，增強(qiáng)合作意識。運(yùn)用鄉(xiāng)土地理資源，有助于將書本知識與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合，將抽象知識具體化，有利于促進(jìn)學(xué)生理解和掌握書本知識，增進(jìn)學(xué)生對家鄉(xiāng)的了解與熱愛，增強(qiáng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的社會責(zé)任感，從而落實(shí)“學(xué)習(xí)對生活有用的地理”的理念。

四、教學(xué)反思

首先，在地理課堂教學(xué)中采用鄉(xiāng)土案例，有助于凸顯地理課堂教學(xué)的靈活性和趣味性。讓學(xué)生自主搜集資料、實(shí)地考察，有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。教師需要努力開發(fā)適用于地理教學(xué)的鄉(xiāng)土資源。

其次，在實(shí)地考察過程中，學(xué)生不再只是“坐著”聽課，而是全身心、各個感官都參與學(xué)習(xí)，這樣有助于增強(qiáng)學(xué)生的參與感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，促進(jìn)學(xué)生了解自己的家鄉(xiāng)，增強(qiáng)學(xué)生愛鄉(xiāng)之情。

再次，教師既要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識，也要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家時事，關(guān)注身邊發(fā)生的實(shí)事，將理論知識與實(shí)際生活相聯(lián)系，認(rèn)識到地理知識的有用性，培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)。