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關鍵詞:區域系統;碳循環;土地調控;政策
中圖分類號 K902
文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2014)05-0051-06
土地利用/土地覆被變化是全球氣候變化和碳循環的重要影響因素[1-2]。區域土地利用變化不僅會改變區域地表自然碳循環過程,而且通過改變人為能源消費強度影響區域碳循環的速率[3]。因此,土地利用變化必然會對區域“自然―社會”二元碳循環過程產生深遠影響。同時,土地利用在區域社會經濟政策的制定中起著基礎性的作用,土地利用變化和調整是城市政策和管理策略的直接體現和落腳點。政府調控政策的落實,如產業結構調整、區域發展模式和城市功能區的規劃和布局以及生態保護戰略等,最終都要體現在土地利用結構和強度的變化上。因此,開展區域系統碳循環的土地調控研究,從土地利用層面評估區域系統碳循環的效率,有助于從區域開發、產業調整、土地規劃、城鎮布局及城市發展模式等方面促進區域低碳發展,是區域可持續發展的必然要求和重要途徑。近年來,國內學者從國家[4]、省[5-6]及城市[7-10]等不同尺度層面開展了面向低碳的區域土地調控的研究;通過分析土地利用與碳循環的關系[11-13],提出了區域低碳土地利用的模式及策略[14-16]。這些研究為區域系統碳循環的土地調控提供了重要的方法、理論借鑒和實踐指導。但總體而言,前期研究主要是基于土地利用碳排放核算而開展的土地利用結構優化研究,而對于區域碳循環的土地利用調控的影響機理及整體框架的研究還需要進一步加強。鑒于此,本文從區域碳循環的土地調控機理分析入手,從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等方面提出了構建區域系統碳循環的土地調控的政策框架,為面向低碳的區域土地利用調控提供參考借鑒。
1 區域系統碳循環的土地調控機理分析
1.1 土地利用變化對區域系統碳循環的影響機理
區域系統碳循環是一個包括自然和人工過程、水平和垂直過程、經濟和社會過程在內的二元碳循環過程[10]。土地利用變化對區域系統碳循環的影響包括直接和間接影響兩方面,前者是指土地利用活動對區域自然碳循環過程的影響,后者是指土地利用活動通過影響人類經濟活動和能源消費方式,從而引起區域碳循環過程的改變。
(1)土地利用變化對區域自然碳過程的影響。土地利用變化對區域自然碳過程的影響主要通過兩種方式來實現:一是土地利用變化導致區域碳儲量的改變。不同土地利用方式的土壤和植被的碳儲量與碳密度差異明顯,土地利用變化會改變土壤和植被的碳儲量;二是土地利用變化對土壤呼吸速率的影響。土地利用變化會引起土壤呼吸作用的環境改變,比如,由于人類的耕作活動,農田土壤有機質和植被凋落物的分解速率加快,這會在長期內改變農田土壤碳儲量。
(2)土地利用變化對區域人為碳過程的影響。不同用地類型的能源消費和人類經濟活動的方式和強度不同,因此不同土地利用方式的人為碳排放強度具有明顯差異。土地利用方式變化會在某種程度上增大或減小對某種能源消費的需求,改變各種地類上能源消費類型的組合狀況,從而進一步改變土地利用的碳排放強度和格局。
1.2 區域系統碳循環的土地調控機理
要實現對區域系統碳循環的調控,可以通過對用地方式、結構、規模和強度等的調整來實現。
(1)土地利用方式調控。各種用地方式都既表現為碳源也表現為碳匯,但其強度各不相同。比如,林地、草地等主要表現為碳匯,建設用地主要表現為碳源,農用地既是碳源也是碳匯,因此,土地利用方式的調控將會對區域碳源/匯強度做出重新的安排。通過土地利用方式調控,可以限制高碳排放的用地方式、提高碳匯用地的比重、實行差別化的供地機制、控制高碳排放的土地利用方式的擴展速率,通過碳排放強度的指標來約束用地方式,從而降低區域土地利用的碳排放強度。
(2)土地利用結構調控。區域用地結構和模式決定了區域碳源/碳匯格局。土地利用結構和布局的調整,會改變自然和人為過程的碳源/匯的強度和組合關系。因此,應該對區域土地利用結構的碳效應進行綜合評估[8],以在保證經濟發展和用地需求的同時,盡可能采用最有利于碳增匯/減排的土地利用結構布局模式,通過土地利用結構調整和供地方式的碳評估來引導形成區域低碳型的土地利用模式和布局。
(3)土地利用規模調控。隨著城市擴展,區域人為碳輸入/輸出通量也會相應提高,這會加大區域系統碳循環的壓力。因此對土地利用規模進行調控,一方面限制建設用地的過快增長,另一方面盡可能實現合理緊湊的土地利用格局,降低因土地利用規模擴大及城市框架拉大帶來的過多的能源消耗、交通、建筑和廢棄物等的碳排放。
(4)土地利用強度調控。土地利用強度的增加,必然會帶來單位土地面積上物質輸入和輸出的增加。土地利用強度的提升,會引起建設物資及能源投入的增加,并進而導致單位建筑面積上碳排放強度的增加。通過土地利用強度的調控,一方面避免城市規模拉大帶來的過多的碳排放,另一方面也要限制土地利用強度提高帶來的碳排放。因此,需要對不同土地利用規模和強度組合下的碳排放進行評估,以找到最利于區域碳減排的最佳土地利用強度。
1.3 區域系統碳循環的土地調控步驟
對區域系統碳循環進行土地調控,重點是通過一定的政府手段和措施(價格、稅收、規劃、計劃)形成對于土地利用的引導,對土地利用方式、規模、強度和結構等進行重新調整和安排,土地利用的變化進一步改變區域系統的運行效率和物質輸入輸出的規模和強度,并最終改變區域系統的碳收支狀況。在該過程中,如果區域系統運行效率改變帶來了碳通量強度的增加和系統效率的降低,則可以進一步通過土地利用調控來進行優化(見圖1)。
首先,選擇調控手段。比如可采用土地規劃、土地價格、土地稅收和供地計劃等手段作為土地調控的引導措施。
其次,確定調控對象。調控的對象是土地利用方式、規模、結構和強度等,通過以上手段,實現低碳型的土地利用結構與模式。
再次,改變系統運行。通過土地利用變化來改變區域系統的運行方式和效率,比如產業布局結構、土地利用結構及土地利用強度的改變等引起區域系統生產效率和運行方式改變。
最后,實現調控目標。通過改變區域系統的運行效率,在保證經濟社會發展用地的前提下,進一步改變區域系統的碳收支狀況,最終實現對區域系統碳循環進行土地調控的目標。
2 區域系統碳循環的土地調控政策框架分析
要實現對區域系統碳循環的調控,可以基于碳增匯和減排的雙重目標,從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等角度構建區域碳循環的土地調控的政策體系(見圖2),在此基礎上,對區域土地利用的調控政策的碳減排效果進行評估,如果不能達到區域低碳的目標,則可以通過政策調整來重新設計區域調控政策的組合方式,并進行碳排放效應的再評估,最終實現區域低碳發展的目標。
2.1 研發低碳土地利用技術
在區域土地利用活動中,應積極探索研發各種低碳土
地利用技術,并在產業布局、土地規劃、開發、整理和復墾
等土地活動中推廣和應用。
(1)低碳土地利用規劃評價技術。將碳減排目標納入到土地利用總體規劃和專項規劃中,并將碳效應評估融入到土地利用規劃環境影響評價中,構建區域土地利用碳評估的方法體系,探索土地利用結構優化技術和低碳土地利用配置技術,指導區域土地開發利用活動。
(2)土地節約集約利用技術。開發面向低碳的土地節約集約利用技術和模式,減少單位面積土地上的能源投入,提高單位土地面積各類要素的投入效率,一方面減少乃至避免資源浪費、污染排放[17],開展土地低碳利用源頭控制,即土地減量化;另一方面通過合理提高建筑密度、建筑容積率,增加投資強度等措施,提高單位土地面積的碳生產率。
(3)土地循環利用技術。一是探索城鎮土地再開發及廢棄物資源化利用技術。降低城鎮土地閑置率,提高土地利用率,提高舊城改造過程中的廢棄物循環利用率;二是開發廢棄地整理和再利用技術,建立土地低碳復墾的技術標準,盡量降低土地利用活動中的碳排放強度;三是建立區域土地利用與開發活動(如土地開發、整理與復墾等)全生命周期的碳排放評估體系,推動土地低碳化與循環利用。
2.2 開展低碳土地利用規劃
規劃是發展的先導,將一系列低碳土地利用模式和技術融入到城市規劃、土地利用總體規劃和主體功能區規劃的編制中,并開展示范應用,將會對低碳土地利用模式起到較好的推廣和檢驗效果。
(1)低碳型城鎮土地利用規劃。城鎮體系的布局、規模和等級的設定、以及人口的控制目標應以減少交通量、發展緊湊型城市和土地節約集約利用為目標,減少不同等級的城鎮或組團之間的交通能源消費碳排放;基于低碳目標合理布局城市不同功能區,實現土地用途功能混合,構筑節能高效的城市布局方式。
(2)區域綠地系統及碳匯工程規劃。在區域規劃中,盡量均衡分布區域的綠地系統,增強碳匯功能,加強對城區內水系的保護和修復,同時強對居住區規劃建設中的綠化率控制,增強區域碳匯系統對人類活動碳排放的補償效果。
(3)低碳交通用地系統規劃。交通網絡規劃應以避免擁堵、減少出行時間、提高交通能源使用效率為目標,合理布局區域快速交通網絡和城市的干支路網系統,構筑低碳、省時、流暢和高效的交通網絡,以實現區域交通體系的低碳化。
(4)低碳土地利用結構布局規劃。適當調控土地利用結構和布局,在土地利用規劃中引入碳減排理念,盡可能地優化組合各類用地的比例關系(包括第二產業內部各產業用地的比例關系),同時結合碳門檻限制高碳足跡用地方式的土地供應;重視發展生態用地,在保證經濟發展的前提下盡可能提高生態空間的比重。
(5)低碳主體功能區規劃。以區域碳收支核算為依據,提出面向低碳目標的區域主體功能區規劃方案,從國土空間碳減排的角度構建區域國土開發、產業布局和城鎮化格局的總體方案。在主體功能區規劃中,應以區域碳評估作為產業布局及其組合的重要參考,以低碳發展理念引領區域空間規劃布局的方向。
2.3 構建低碳土地利用模式
(1)區域生態建設模式。加強生態管護和生態修復規劃,從自然植被、耕地、土壤、水域和城市綠地等生態用地類型入手,一方面盡可能增加生態用地面積,另一方面通過措施提高生產性土地的固碳效率,以增強對區域人類活動的碳足跡的補償效果。
(2)環境友好型土地利用模式。結合區域自然及經濟社會特點,探索適合不同部門和行業的低碳土地利用配置模式,如:生態農業用地模式、生態工業園區模式、土地綜合整治模式、水土保持與流失防治模式等,通過節能、節地、節水和節材等措施來提高區域的資源能源利用效率和物質循環利用水平。
(3)緊湊型城市模式。緊湊型城市的核心是倡導城市用地功能混合,通過用地混合,一方面減少居民通勤交通距離及能耗,節約出行成本,降低交通碳排放;另一方面,通過合理安排基礎設施、避免城市的過度擴展和重復建設,從而大幅度降低城市建設過程中能源消費的碳排放,提高城市土地利用效率[18]。
(4)低碳生態工業園模式。低碳生態工業園的重要思想通過產業共生,形成產業集群,促進土地集約和資源循環利用。一方面通過產業集群,各企業可以相互利用資源,共用污水及廢棄物處理設施,減少土地浪費,實現土地資源的“減量化”,避免重復建設;另一方面通過生態工業園區資源能源的循環高效利用,提升園區企業的整體效益,促進能源效率的提升和碳排放強度的降低[10]。
2.4 實施低碳土地利用政策
(1)土地碳補償制度。一是開展不同用地方式之間的碳補償。由政府為主導建立碳補償基金,對各項建設開發商及工業企業等,以碳排放核算為基礎,征收一定的碳稅,用于對碳匯用地使用者或生態建設者給予一定的補償[4];二是考慮實施土地碳交易模式。即對每一項土地利用活動給予一定的碳排放配額,如果該項土地利用活動的實際排放量少于配額,則可以將多余的配額出售給其他土地開發活動主體以獲取收益。
(2)完善土地用途管制制度。實施基于碳減排的土地用途管制制度,根據各類用地的碳源/匯特征,對傳統高碳排放強度的產業項目用地加以限制,通過適當增加土地出讓金或資源稅等措施提高其準入門檻,抑制高碳項目的用地需求,而對低碳產業項目用地提供相對優惠的供地政策,有效引導資本向低碳產業轉移,促進區域產業結構的低碳轉型[19]。
(3)實行低碳土地金融制度。加快金融體系改革,建立一整套土地低碳開發的金融政策,在土地信貸、土地融資等方面對低碳項目用地予以特別支持,比如對于低碳房地產(如低碳社區、綠色建筑等)、清潔能源開發、環保項目或生態建設開發活動等,拓寬其融資渠道,通過政策引導促進土地的低碳利用[19]。
(4)建立土地利用碳核算制度。開展區域范圍內土地利用碳排放核算及碳減排潛力評估,建立和完善面向低碳的環境監測機制和環境影響評價制度,建立高耗能企業的組織級碳盤查標準和制度,試點開展碳排放交易;根據區域發展的特點,制訂低碳產業、低碳園區、低碳土地利用等一系列標準,并與土地用途管制制度和土地利用碳補償機制結合起來進行實施,在政策上保障區域低碳發展目標的順利實現。
(5)構建低碳土地調控體系。進一步發揮國土資源科技創新應對全球氣候變化的能力,依據碳減排要求完善土地利用規劃審核制度,將碳減排納入用地供應審核內容,引導低碳化產業快速發展;發揮土地價格、土地稅收、土地市場等的調控作用,形成服務于低碳經濟的土地調控體系[20]。
3 結論與討論
本文在探討區域系統碳循環的土地調控機理的基礎上,從低碳土地利用技術、規劃、模式和政策等四個方面初步構建了區域系統碳循環的土地調控的政策框架和實施策略。區域系統碳循環的土地調控是一項復雜的系統工程,在土地調控政策落實的過程中,應特別注意以下方面:
(1)努力構建面向低碳的區域土地調控體系。重點是通過對土地利用結構、布局、規模和強度的影響,調控區域碳循環規模、強度和效率,從政策及經濟手段入手,引導區域經濟發展方向和土地開發格局,形成低碳型的產業結構、城鎮布局體系和城市發展模式等。
(2)區域系統具有較大的空間異質性及地域差異。不同區域在制定低碳土地利用調控策略時,應充分了解區域的經濟社會發展階段、能源及產業結構、土地利用現狀等特點,考慮區域碳循環及碳流通的規律,選取適宜的低碳土地調控措施及其組合方式。
(3)區域低碳土地調控可以考慮結合不同層次的示范區開展,如低碳社區、低碳工業園區、低碳農業示范園區和低碳城區等,通過采用低碳技術、循環經濟模式、節約集約用地和環保理念等開展整體示范建設,對于示范效果良好的低碳發展模式和示范區案例,可以進一步向其他地區推廣應用。
(4)在區域低碳示范建設的基礎上,應逐步建立區域低碳量化標準,對區域土地利用活動開展碳效應評估,為區域低碳發展提供有力的技術支撐和參照標準,從而引導整個區域的低碳轉型。
(5)低碳排放并非區域土地調控的唯一目標。本文只是基于土地利用和碳循環之間的內在關系,在理論上尋求有助于碳減排的土地利用調控措施。但這并不意味著低碳是區域發展的全部。在實踐中,應該將土地利用的低碳目標與經濟、社會發展目標結合起來進行統籌考慮和評估,以尋求經濟發展和社會福利提高前提下的“低碳”途徑,為未來經濟社會發展提供可供操作的參考模式。
參考文獻(References)
[1]Houghton R A. The Annual Net Flux of Carbon to the Atmosphere from Changes in Land Use 1850-1990 [J]. Tellus B, 1999,51 (2): 298-313.
[2]Houghton R A, Hackler J L. Sources and Sinks of Carbon from Landuse Change in China [J]. Global Biogeochemical Cycles, 2003, 17(2): 1034-1047.
[3]趙榮欽,黃賢金.基于能源消費的江蘇省土地利用碳排放與碳足跡[J].地理研究,2010,29(9):1639-1649. [Zhao Rongqin, Huang Xianjin. Carbon Emission and Carbon Footprint of Different Land Use Types Based on Energy Consumption of Jiangsu Province [J]. Geographical Research, 2010, 29(9): 1639-1649.]
[4]賴力,黃賢金.中國土地利用的碳排放效應研究[M].南京:南京大學出版社,2011:115-128.[Lai Li, Huang Xianjin.Carbon Emission Effect of Land Use in China[M]. Nanjing:Nanjing University Press,2012:115-128.]
[5]Chuai Xiaowei, Huang Xianjin, Lai Li, et al. Land Use Structure Optimization Based on Carbon Storage in Several Regional Terrestrial Ecosystems Across China[J]. Environmental Science and Policy, 2013, 25(1): 50-61.
[6]游和遠,吳次芳.土地利用的碳排放效率及其低碳優化:基于能源消費的視角[J].自然資源學報,2010,25(11):1875-886.[You Heyuan, Wu Cifang. Carbon Emission Efficiency and Low Carbon Optimization of Land Use: Based on the Perspective of Energy Consumption [J]. Journal of Natural Resources, 2010, 25(11): 1875-1886.]
[7]余德貴,吳群.基于碳排放約束的土地利用的結構優化模型研究及其應用[J].長江流域資源與環境,2011,20(8):911-917.[Yu Degui, Wu Qun. Application of the Model of Land Used Structure Optimization Based on Lowcarbon Limited [J]. Resources and Environment in the Yangtza Basin, 2011, 20(8): 911-917.]
[8]趙榮欽,黃賢金,鐘太洋,等.區域土地利用結構的碳效應評估及低碳優化[J].農業工程學報,2013,29(17):220-229.[ Zhao Rongqin, Huang Xianjin, Zhong Taiyang, et al. Carbon Effect Evaluation and Lowcarbon Optimization of Land Use in Nanjing [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2013, 29(17): 220-229.]
[9]劉海猛,石培基,王錄倉,等.低碳目標導向的蘭州市土地利用結構優化研究[J].中國土地科學,2012,26(6):55-61.[ Liu Haimeng, Shi Peiji, Wang Lucang, et al. Optimizing Land Use Structure for Low Carbon Target: A Case Study in Lanzhou of Gansu Province[J]. China Land Science, 2012, 26(6): 55-61.]
[10]趙榮欽.城市系統碳循環及土地調控研究[M].南京:南京大學出版社,2012:186-200.[Zhao Rongqin. Carbon Cycle of Urban System and Its Regulation Through Land Use Control [M]. Nanjing:Nanjing University Press,2012:186-200.]
[11]楊慶媛.土地利用變化與碳循環[J].中國土地科學,2010,24(10):7-12. [Yang Qingyuan. Land Use Change and Carbon Cycle [J]. China Land Science, 2010,24(10):7-12.]
[12]Zhang C, Tian H Q, Chen G S, et al. Impacts of Urbanization on Carbon Balance in Terrestrial Ecosystems of the Southern United States [J]. Environmental Pollution, 2012, 164(5):89-101.
[13]曲福田,盧娜,馮淑怡.土地利用變化對碳排放的影響[J].中國人口?資源與環境,2011,21(10):76-83.[Qu Futian, Lu Na,Feng Shuyi. Effects of Land Use Change on Carbon Emissions [J]. China Population,Resources and Environment, 2011, 21(10):76-83.]
[14]Yin k, Xiao Y. Path Selection for Lowcarbon Economic Land Use Pattern in China[J]. Energy Procedia, 2011, 5: 452-456.
[15]肖主安,彭歡.我國低碳經濟型土地利用模式的路徑選擇[J].求索,2010,30(4):81-82. [Xiao Zhu’an, Peng Huan. Path Choice of Lowcarbon and Economic Land Use Patterns in China[J]. Seeker, 2010,30(4):81-82.]
[16]潘海嘯.面向低碳的城市空間結構:城市交通與土地使用的新模式[J].城市發展研究,2010,17(1):40-45.[Pan Haixiao. Urban Spatial Structure Towards Low Carbon: New Urban Transport and Land Use Model [J]. Urban Studies, 2010, 17(1):40-45.]
[17]陳從喜,黃賢金,林伯強.用好管好資源,踐行低碳發展[N].中國國土資源報,2010-04-23.[Chen Congxi, Huang Xianjin, Lin Boqiang. Better Using and Managing Resources and Promoting Lowcarbon Development[N].Newspaper of China Territorial Resources,2010-04-23.]
[18]馬奕鳴.緊湊城市理論的產生和發展[J].現代城市研究,2007,22(4):10-16.[Ma Yiming. The Birth and Development of Compact City[J].Modern Urban Research, 2007,22(4):10-16.]
20 世紀 70 年代末開始的改革開放使中國國民經濟和社會事業獲得了輝煌的成就,地理學也如此。由于我國社會經濟的高速發展,使我們面臨的自然結構和社會經濟結構已經及正在發生劇烈的變化。這種變化向地理學提出了一系列的重大科學問題和實際問題。地理學家充分利用了巨大的發展機遇和挑戰。地理學家組織和參與完成了國家一系列重大的關于中國自然結構和國家發展的綜合性的研究任務,大量的研究成果充分體現了應用價值和科學內容,成為諸多分支學科發展的基本動力。同時為政府和社會提供了大量的科學資料和建議,在經濟和社會發展實踐中產生了巨大的效益。中國地理學的影響力日益擴大,地理學家的工作促進了中國自然資源的合理利用和社會經濟的可持續發展,地理學的方法逐步為社會所了解和應用,地理學的成就在愈來愈大的程度上為社會所認同。我們有充分的理由認為:20世紀后半葉,在為國家需求服務所進行的工作規模和發揮的巨大作用方面,世界上沒有哪一個國家的地理學能夠與中國相比。大規模的全方位的理論成果不僅創新性地體現了中國地理的基本特點,也豐富和發展了當今現代地理學及相關學科的理論體系。地理學的發展成就和影響已經明顯超越了專業的界限。
改革開放以來,中國地理學逐漸走向世界,通過廣泛交流引進了發達國家地理學的理論方法。在科學研究體制、評價指標、資金來源等方面進行了諸多改革,發展條件獲得大幅度改善,新人才大量涌現。許多學者逐漸有了一個基本的共識:地理學發展應該逐步進入一個新的階段:注重由自然因素引發的環境變化正在轉變為由人類因素引發的環境變化,即轉移到自然過程、生物過程和人類活動過程間的相互作用方面。這種變化應該是具有統領性質的。但是,正如黃秉維先生當時所反復強調的,這種”環境變化”不應該僅僅理解為全球氣候變化。
近10多年來,許多地理學家將視角轉向地理學及相關領域研究發展的國際“前沿”,也有一批學者繼續將重點置于國內新的重大領域的研究。這期間,中國地理學發展方向和研究工作出現多元化的態勢。在研究工作中開辟了下列新方向和新領域:土地利用和土地覆被變化、溫室氣體變化與大氣層增溫、水資源與水環境、生態系統和碳循環,生態經濟、對地觀測、地球系統、自然災害及其防治、資源經濟、區域可持續發展、城鎮化及城鎮體系、功能區等。在地理學的區域性方面,研究的區域尺度表現為微觀的更“微”,宏觀的即為全球尺度。在上述新領域和新方向近年來取得了不同程度的進展。
中國地理學的這一重大變化與全球氣候變化問題在全球的響應是基本一致的。早在20 世紀 70 年代,土壤學、林學等學科即進行生態系統碳循環的研究。當時研究的目標是揭示農作物、森林、草地等肥力維持機制和生產力。1986年IGBP(國際地圈生物圈計劃)啟動,1990 年 IPCC 第一次評估報告,1992 年“聯合國氣候變化框架公約”生效。學術界 20世紀90 年代開始進行氣候變化的生態系統碳收支和碳循環機理研究。1997年12月“京都議定書”誕生后,研究工作明顯擴大到不同類型的生態系統的碳循環過程、不同區域的碳收支、氣候變化對碳循環的影響及反饋的研究方面。
陸大道,著名經濟地理學家。2003年當選為中國科學院院士,曾任中國科學院地理研究所所長,中國地理學會理事長,現任中國科學院地理科學與資源研究所研究員。長期從事經濟地理學和國土開發、區域發展問題研究,組織了對我國工業布局和工業地理學的學術總結,初步建立了我國工業地理學的理論體系,參與或組織了多項國家級及地區級規劃的制訂和戰略研究。
關鍵詞:問題引導;教學目標;典型例題
所謂“問題引導”是指教師根據以往的教學經驗和學生的學習需求,在對教學要求進行準確把握(即對材料的價值、目的、重點、難點、疑點及整體結構的準確把握),將課本知識分門別類、按層次由低到高歸納成有系統的“問題”(教學任務),明確學生原認知結構中不利于領悟新知識,形成新認知結構的“前概念”,使“問題”具有合理的高度和梯度。教師的“問題引導”十分必要,它是學生自主探究與合作探究的基礎,也是發現問題、提出問題、產生“問題意識”的前提。
通過預設教學目標、加強問題教學、實施主動查漏等手段,對提高學生主動性學習能力略有成效。比如,生物學基礎概念的教學,正確理解基礎概念是學好生物的前提。如何體現學習的主動性呢?比如,在進行內環境的概念教學時,為了更好地體現學生主動性的提高,內環境概念的內涵就由學生自己進行分析討論,教師只是給予一點提示,即“內環境是由體內細胞生活環境出發”。再如,進行生態系統概念教學時,由學生對個體、種群、群落和生態系統進行比較,確定它們之間的內在關系和區別,這樣學習會使學生在內心深處留下深深的印記,達到概念教學目的的同時,讓學生很好地參與到教學過程中,使課堂不再枯燥,使學習不再是“接受填灌”。在進行個別活動的同時也有集體活動。在提高學生學習主動性方面,具體可從以下幾個方面進行操作。
一、目標明確,以問題貫穿全課堂,旨在提高課堂教學效率
教學目標是師生通過教學活動預期達到的結果或者標準,是對學習者通過教學以后將能做什么的一種明確的具體的表達,主要描述學習者通過學習后預期產生的行為變化。設計明確的教學目標,有利于提高學習效率。同時,在明確教學目標后,要設置相關有價值的問題,以問題進行教學,會把學生引入整個課堂學習中。
比如,在“生態系統的物質循環”一節的教學中,要明確的設定“以碳循環為例,分析生態系統的物質循環”這個目標。學習本節的目的是“可以對生態系統的物質循環進行分析”,既然是以“碳循環為例”,那提示學生:首先要解決的問題就是“碳循環是怎么回事”,所以,再針對碳循環進行問題設計,比如“碳通過什么生理過程以什么形式由無機環境進入到生物群落?”“在生物群落內部又是通過什么形式進行流動的?”等等。有了這樣的教學目標和問題設計,學生會很自覺地根據提供的問題,采用討論、交流,甚至是爭論的方式,進入碳循環的學習中。這樣教學也就有導向,教學也才會有的放矢,提高時間的利用率,提高學生課堂效率。
二、問題引領,以解決問題為課堂教學的核心
問題是思維的起點。教師要利用問題進行教學,把問題貫穿于課堂始終,即把問題看做學習的動力、起點和主線。要使學生不至于喪失學習興趣,最好的方法莫過于讓他們親自體驗和感受學習的樂趣。這種樂趣的獲得最簡單也是最直接的方法就是問題的解決。
例如,在上述教學實例中,碳在無機環境與生物群落之間流動的形式是什么?如何在碳循環實例中區分生產者、消費者和分解者?這些問題都是進行問題教學的實例。學生通過這些問題的解決,既可以獲取新的認知,又可以體驗收獲的喜悅,同時這樣的學習更會提高他們的表達交流能力。通過解決問題,可以激發學生的學習興趣,促進他們產生求職的欲望,在學習中獲得快樂,在快樂中學習,形成良性循環,使教師教學、學生學習進入良性軌道。
教師對問題的設置要具有開放性的特點,“題干”留有可供學生思考的余地,利于學生大膽想象,提出具有個性色彩的、與眾不同的思維方法或答案。問題設置的開放性還要求教師在設置問題的過程中,充分吸收學生的意見,讓學生參與問題形成、探究和解決的全過程,調動教學主體主動參與,以激發學生思維的主動性,實現由“教師帶著教材走向學生”向“教師帶著學生走向教材”和“學生帶著教材走向教師”的轉變。
在提高學生學習主動性的過程中,教師對學生要充滿信心,尤其是基礎較薄弱的學生。他們學習能力不高,同時,他們都不喜歡與同學進行學習交流,因此,實施主動性學習方案有一定難度。另外,教師更要鉆研教材,鉆研課標,使教學不偏不離,還要對學生加強學法指導。作為學生學習的組織者和引導者——教師,要有從簡單現象中提煉出事物本質的能力,能從一般中看到特殊,從特殊中看到一般的能力,這是一個長期磨煉的過程。如,在“生態系統的物質循環”的教學中,要歸納概括出如何區別生產者和大氣環境的
CO2,以及分解者。
總之,要全面提高學生學習的主動性,不但是一個長期的過程,而且是一個需要在實踐中不斷改變策略、改變方法的過程,它需要我們教師不斷地反思總結,不斷地提高改進,這樣才能開出汗水之花,結出辛勤之果。
參考文獻:
[1]楊建華,陳鵬.現代教育學.中國社會科學出版社,2003.
[2]丁曉邦.讓學生研究“自己”的問題.中學生物教學,2008
(1/2):15-16.
一、合理運用插圖,激發學生的學習興趣
興趣是最好的老師,學生有興趣學習,才能變被動為主動,積極探索學習。在進行蘇教版七年級下冊《人體的消化與吸收》教學時,將插圖“消化系統組成模式圖”復制下來,以小組為單位,分發給學生,讓學生邊剪邊記住圖中器官的形態結構和名稱,再讓學生自己進行拼接,經過練習后,讓學生進行比賽,在黑板上貼出各器官的正確位置,看哪組學生貼得又快又準確,將插圖和游戲結合,讓學生在娛樂中學到知識,不覺得枯燥乏味,寓教于樂。
二、合理運用插圖,提高學生觀察能力
在學習《植物光合作用場所》時需要觀察葉片橫切面,學生在教師提供正確的觀察方法和必要的指導下,先進行實驗,然后觀察課本插圖“葉片結構示意圖”,進行對照、比較,并討論各結構的功能,從而使學生對葉片的結構和功能有更深刻的記憶和理解,培養學生觀察力的敏銳性和深刻性,對“結構和功能相適應”這一觀點形成更為深刻的理解。
三、合理運用插圖,增強學生對知識的理解和記憶
在學習七年級上冊《植物細胞的結構和功能》、《人和動物細胞的結構和功能》時,學生對于生物體的細胞結構既感到好奇又不能完全理解,實驗又不能觀察到所有的結構(如線粒體等),細胞結構模式圖則能實際、直觀、科學、形象地展示生物細胞的微觀結構,讀圖后對結構一目了然,在學生腦海中形成了形象記憶,通過讀圖,學生清楚認識了植物細胞中有哪些結構,動物細胞中有哪些結構,各結構的形態一目了然,學生容易記憶。并通過引導學生比較這兩幅圖,使學生明白動物細胞結構與植物細胞結構的相同點和不同點。相同點有:細胞膜、細胞質、細胞核,細胞質內都有線粒體。不同點:植物細胞有細胞壁、液泡、葉綠體,動物細胞則沒有。這樣學生也就理解了動物體與植物體不同的原因。如果教師再結合課文內容說明各結構的作用,就會使學生樹立結構與功能相適應的生物學觀點。
四、合理運用插圖,訓練學生的想象力
生物是一門自然科學,有許多看不見、摸不著的內容,學生對抽象的概念缺少感性認識,例如七、八年級生物教學中,都提到了生物主要的遺傳物質――DNA,對于DNA的結構只有八年級具體介紹,但是對于具有空間結構的DNA來說,插圖缺乏空間感和實物感,學生很難理解雙螺旋的真正意思。因此,教師要展示插圖,激發學生想象力,培養空間思維能力,讓學生動手做出模型,再出示DNA分子模型進行直觀觀察,比較學生作品和模型的差別,使學生在頭腦中形成準確的空間概念。
五、合理運用插圖,啟發聯想
七年級下冊《血液循環》中重難點較多,在學習動脈、靜脈、毛細血管這部分內容時,首先通過比較插圖中三種血管的形態結構,啟發學生對其生理功能、位置、特點的聯想等,然后通過設計表格,進行比較學習。
六、合理運用插圖,化繁為簡
八年級下冊《生態系統中的能量流動和物質循環》中,插圖“生態系統中的碳循環”比較復雜,箭頭較多,學生不易弄懂碳元素是如何完成循環的。因此觀察時,教師可以合理設計一些問題讓學生思考:如碳從大氣中通過什么途徑到達生物?生物中的碳通過什么途徑又回到大氣中?綠色植物在碳循環中具體有什么重要作用。讓學生自己完成教師布置的相關問題,完成方框內的填空,引導學生練習,即可變得簡單,容易掌握。
七、合理運用插圖,培養學生熱愛科學、勇于探索的情感
七年級下冊《血液和血型》一課之后的課外閱讀材料《輸血技術的探索》,教師在教學中應讓學生充分感受科學家的思維方法、科學態度,讓學生充分意識到科學創造與發明并不那么簡單,要經過艱辛而漫長的過程,讓學生理解科學發展離不開不斷探索,在探索過程中會經歷很多失敗,但只要堅持下去不斷探索,一定能攀上高峰。
八、合理運用插圖,培養學生的語言表達能力
重視基礎不拔高
任教科學的生命科學教師往往習慣于在自己專長的領域中發揮,由于教生命科學課程比較得心應手,可發揮的余地較大,他們可能會對這部分內容上有所偏重,從而造成超綱、偏多偏難等情況。那么,該如何處理好這個問題呢?首先,科學教師必須樹立一個基本思想:科學課程是為生命科學的學習做好知識鋪墊的,于是它必須是基礎,在內容上、難度上都不能超越生命科學的范疇,這個基礎必須全面、扎實、深入、有效。其次,科學教師也要研究生命科學教材,對于在初二、初三還要繼續學習的生命科學內容,嚴格按照課程標準進行教學,在科學教學階段不拔高、不超越。例如,第十五章“人與自然的協調發展”中關于生態系統的內容,著重點可以落實在生態系統中生物與環境的關系上,而對于生物與生物的關系(食物鏈、食物網等),由于在初二生命科學教學中會繼續深入,講清楚即可。自然科學各學科之間是相互滲透的,生命科學與物理、化學之間是相互滲透、相互融合的,科學學科的基礎打好,今后對于物理、化學、生命科學的分科學習也是大有裨益的。
聯系生活學科學
大多數情況下,學生總是對自己熟悉的生活現象中所蘊含的科學知識感興趣,科學教師要從學生的生活實際出發,在他們所熟悉的生活過程中找尋素材,教學生學會用科學知識來解釋現象,并能讓自己所學的知識在日常生活中得到應用。牛津上海版《科學》教材與生活實際緊密相關,但教師在具體教學中還要努力開發生活性知識,例如在“眼的結構”中增加各種眼病的分析,對“耳”通過助聽器的使用來引入主題等等,特別要在內容中體現中國特色,上海特點,例如,2010年上海世博會中各個場館都有不少的科學技術成果展示,要求學生在參觀時予以觀察和記錄,探究它的科學原理并在課堂上加以展示。
綜合全面不偏頗
科學畢竟是一門綜合的學科,這也是科學學科的特色和魅力所在,在進行有關科學內容的教學時決不要把它上成一節單純的生命科學課,在每一個知識點中,努力滲透其他學科知識,在一個大的知識點中至少需要有兩門不同學科知識的融合,通過這種方式,在潛移默化中讓學生認識生活中無處不蘊含著科學知識,在無形中接受物理、化學、地理等知識的滲透,體驗科學是綜合性的。例如,在以生命科學知識為主體的“人體的健康”一章中,注意融合有關食物中主要營養成分(葡萄糖、蛋白質和脂肪)的作用和檢驗等化學知識;