基于可持續發展的鄉土地理教學設計
——以貴州甕福集團磷酸生產為例

貴州師范大學地理與環境科學學院（550001）夏文迪 周光發

本文以貴州甕福集團磷酸生產作為鄉土案例，通過設計豐富多彩的地理教學活動，幫助學生提升對地理學習的熱情，加深對知識的理解，學習對生活有用的地理，培養地理學科核心素養。

一、學情分析

學生在前面的地理課程中已經學習了工業區位因素及其變化的相關知識，且對中國的國情有一定的認識與了解，形成了初步的資源觀、人口觀和環境觀。此外，學生已學習了一定的基礎化學知識，能運用所掌握的化學知識來解釋和分析相關現象。鄉土地理教學能引起學生的學習興趣，增強學生的學習動機，有助于學生對相關知識的理解與記憶。結合當地的案例進行教學，有助于將抽象的知識具體化，培養學生的綜合分析能力，促進學生理解和掌握課本知識，增進學生對家鄉的了解與熱愛，同時把“學習對生活有用的地理”的理念落到實處。

二、教學目標

（一）人地協調觀

學生通過看我國人口、環境、資源等問題的相關圖片，了解人類活動與地理環境之間的相互影響、相互作用；通過對甕福集團磷酸生產過程的實地調查，理解可持續發展的意義與主要途徑——循環經濟，形成尊重自然的態度。

（二）綜合思維

學生通過對傳統磷酸生產過程和循環經濟模式下的磷酸生產過程的比較分析，能夠較為全面地觀察和分析問題，辯證地看待問題，增強節約資源和保護環境的意識，樹立可持續發展的觀念和保護環境的社會責任感。

（三）地理實踐力

學生通過自主查閱資料、實地考察、整理分析資料、匯報調查結果等方式，獲得參與和探索的經驗，培養搜集、處理信息和綜合運用知識的能力。

三、教學過程

（一）課堂導入

【教師活動】多媒體展示漫畫圖片（圖略），向學生提問漫畫的含義，引出可持續發展的概念——可持續發展是指既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成危害的發展［1］；展示體現中國人口眾多、資源短缺、環境污染的圖片（圖略）；

【學生活動】觀看漫畫圖片，理解可持續發展的含義；觀察圖片，從圖片中感受中國的環境、人口、資源等問題。

【設計意圖】以漫畫圖片導入課堂，形式新穎，能激發學生的學習興趣和想象力，進而引導學生探索漫畫的含義；展示圖片，使學生深刻地認識我國面臨的一系列問題，進而充分理解我國走可持續發展道路的必然性，為接下來的教學活動做鋪墊。

（二）主題活動

主題一：傳統磷酸生產方式

材料一：縱觀全球，磷酸的生產工藝主要有兩種，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，生產成本較大；濕法磷酸工藝成本相對較小，能耗低，產品品質較為穩定。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】要求學生結合資料，分析磷酸生產有何弊端。

【學生活動】仔細查閱相關資料，結合生活經驗，回答磷酸生產的弊端。

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

【設計意圖】讓學生理解傳統磷酸生產工藝的弊端，為接下來引出磷酸生產企業的循環經濟生產模式做鋪墊，突出循環經濟生產模式的優勢。

主題二：循環經濟生產模式

材料二：循環經濟簡介

循環經濟是新世紀國際社會推進可持續發展的新實踐模式，也是我國實施可持續發展戰略的重要途徑［2］。循環經濟是將節約資源與循環利用相結合，在對環境相對友好的基礎上發展經濟，實現經濟發展的生態化。在工業方面大力推動科技創新，發展清潔能源，加強對工業“三廢”的回收利用，從源頭處減少污染。

材料三：甕福集團簡介（略）

【活動】結合資料，對甕福集團進行實地考察，根據搜集的相關資料與實地考察的結果，繪制甕福集團磷酸生產流程圖，匯報甕福集團循環經濟生產模式的優勢。

【活動準備】將全班42名學生分為6個組，每組7 人；各組在網上搜集甕福集團磷酸生產流程相關資料，通過小組討論，整理出一份較為完善的資料；每組設計一份關于甕福集團循環經濟生產模式的調查問卷。

【學生活動】以小組為單位對甕福集團進行實地考察，發放調查問卷，如實記錄調查過程（拍照、訪問、筆記等形式），并對搜集的資料和調查的結果進行整理分析。各小組結合搜集的資料，繪制甕福集團磷酸生產流程圖（如圖2）。各小組匯報甕福集團對工業“三廢”的處理方式，講解甕福集團循環經濟生產模式的優點，小組間進行相互點評和補充。

圖2 甕福集團磷酸生產流程

【教師活動】對各組學生的匯報情況進行點評，在所有小組匯報后進行總結。

【總結】甕福集團重視工業技術的創新，借助現代高科技手段，加強對工業“三廢”的回收利用，開發無害化技術和循環技術；發展并運用清潔能源，從源頭處減少污染。甕福集團將高耗能、低產出、高污染的傳統工業生產模式轉變為低耗能、高產出、低污染的循環經濟生產模式，形成一個“資源—生產—再生資源—再生產品”的循環利用生產過程，盡可能在生產過程中消除污染，做到“變廢為寶”，促進發展經濟與保護環境的有機結合，實現雙贏。教師可以給學生講解圖2中的幾個具體流程。

1.選礦（流程a）

甕福集團地處貴州。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、雜質較多，在生產磷酸前需要對磷礦石進行挑選。品位高的磷礦石可以直接用來生產磷酸，而品位低的磷礦石，許多企業選擇了丟棄。為有效利用磷礦石資源、合理開發利用中低品位磷礦石，甕福集團采用了兩種方式：其一，優化和改進采礦工藝，運用高低品位磷礦石混配技術，避免“采富棄貧”，最大限度地利用資源；其二，自主研發創新技術，提高選礦后的礦石品位。

在“互聯網+”時代，基層黨支部雖然能夠充分利用網絡優勢尋找黨支部工作創新的新的切入點，一定程度上激活黨支部，但目前醫院黨建工作建設在研究和構建“互聯網+黨建”進程中缺乏頂層設計。一是缺乏整體性。雖然有的醫院建立了智慧黨建平臺，有的地區也建立智慧黨建平臺，但缺乏整體規劃來進行統籌協調，很容易造成資源的零散分布；二是缺乏基礎性。當前對于黨建的研究主要集中于黨支部建設信息化、黨務信息化，“互聯網+黨建”是一種新的工作方法和工作理念，黨支部工作的創新主要源于“互聯網+”技術與黨建的融合。

甕福集團把品位低的磷礦石經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，即根據礦石表面的物理性質和化學性質的不同來進行選礦。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。浮選時在礦漿中導入空氣使其產生大量的氣泡，不易被水潤濕的物質會隨氣泡上浮到礦漿表面，而易被水潤濕的物質則會留在礦漿中，從而實現有用礦物與脈石礦物的分離。甕福集團選用的浮選劑是價格較低的硫酸，節約了成本。

2.磷酸的生產（廢渣的利用，流程b）

經過選礦后得到的磷精礦與硫酸反應，再經過固液分離，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，成為工業級磷酸、食品級磷酸、電子級磷酸等產品。對于磷酸生產過程中產生的磷石膏，大多數企業都選擇露天堆放，不僅造成了土地資源的浪費，還污染了地下水資源。甕福集團通過引進、合資、自建等多種方式建成磷石膏利用企業7 家，涵蓋磷石膏制水泥緩凝劑、制建材、制硫銨等項目，開發了磷石膏制土壤改良劑、磷石膏制公路填充料等多項技術，對磷石膏的綜合利用達到了110萬噸/年。

3.硫酸的生產（廢熱的利用，流程c）

甕福集團生產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生大量的熱氣，該集團利用回收的廢熱產生蒸汽，進而利用蒸汽來發電。

4.磷酸二銨的生產（廢氣的利用，流程d）

磷酸二銨是一種高效磷肥，可以提高農作物的產量和品質。甕福集團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，通入空氣使其不斷升溫產生氣體，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，燃燒會產生大量的SO2，甕福集團利用SO2生成硫酸，并回收利用硫酸與磷精礦反應制成磷酸，節約了大量的硫黃與硫鐵礦。

濕法磷酸工藝中會產生大量的酸性廢水。甕福集團考慮到選礦階段使用的浮選劑硫酸就是酸性物質，因此建立了一條酸性廢水循環利用管線，把濕法磷酸工藝中產生的酸性廢水通過管道輸送回選礦地，每年節約了大約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、雜質多，常常含有氟、碘等元素。在濕法磷酸工藝生產過程中，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反應生成氟硅酸。甕福集團回收氟硅酸，通過脫水分解、與其他物質中和等工藝手段，最終生成氟化鋁、白炭黑、氟化氫等產品。在磷礦石與酸反應過程中，進入磷酸的碘占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。甕福集團將磷酸生產廢棄物中的碘回收，再通過一系列工藝手段制成成品碘，有效滿足了國內碘市場的需求。

【設計意圖】讓學生以小組的形式進行合作探究、交流討論、整理分析進而解決問題，并在匯報和互相點評補充的過程中，鍛煉發現、探索和解決問題的能力，增強合作意識。運用鄉土地理資源，有助于將書本知識與學生的實際生活相結合，將抽象知識具體化，有利于促進學生理解和掌握書本知識，增進學生對家鄉的了解與熱愛，增強學生保護環境的社會責任感，從而落實“學習對生活有用的地理”的理念。

四、教學反思

首先，在地理課堂教學中采用鄉土案例，有助于凸顯地理課堂教學的靈活性和趣味性。讓學生自主搜集資料、實地考察，有助于培養學生分析問題、解決問題的能力。教師需要努力開發適用于地理教學的鄉土資源。

其次，在實地考察過程中，學生不再只是“坐著”聽課，而是全身心、各個感官都參與學習，這樣有助于增強學生的參與感，激發學生的學習熱情和興趣，促進學生了解自己的家鄉，增強學生愛鄉之情。

再次，教師既要引導學生學習理論知識，也要引導學生關注國家時事，關注身邊發生的實事，將理論知識與實際生活相聯系，認識到地理知識的有用性，培養學生的地理學科核心素養。