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莫峻-海绵城市研究课程纲要

2022-09-16

课程名称

海绵城市研究

设计者

莫峻

教学对象

七年级

课程类型

拓展

课时安排

每周1节

总课时

16节

教学资料来源

自备,原创

课程所需条件

场地人员等湿地实验室,海绵城市校本教程

课程简介

(200字以内)

(描述课程概况)

海绵城市研究课程(Low Impact Development Research)是一门跨学科的整合式课程,是深圳明德实验学校全力打造的一门改革示范课程,是一门拓展选修课程。它以深圳市的海绵城市建设及改造为载体,将数学、生物、地理、物理、化学等学科知识进行融会贯通,以信息及工程技术等现代技术为工具,改变传统的单学科培养模式,打破学科界限,拓展学生看待事物的视角,发展学生在现实中发现问题并综合利用知识和技术解决问题的能力。

课程背景分析

(课程开设的必要性和可能性)

课程开发基础与条件

课程组有成功开发跨学科整合课程《湿地研究》的经历和经验。

课程组以年轻老师为主,硕博士占90%以上。

学校有相关课程改革项目,本课程是学校科技类课程改革主打课程。

学校有配套实验室。

建设海绵城市是我国的基本国策,深圳市是第二批海绵城市试点城市。深圳到2030年将建成80%面积的海绵城市。

深圳市及其周边有很多已建和在建的海绵城市示范工程。

海绵城市研究通过让学生参与海绵城市设计等深入社会实践的活动,积极培养学生科学、技术、工程、艺术和数学(STEAM)等理工科学素养;它通过形式多样的实验课和模型制作课,培养学生科学观察和动手实践能力;它通过中国古代海绵城市的课程,培养学生的历史认同与民族自豪感;它通过丰富精彩的户外探究课程,培养学生理解“一切从事实出发”的科学态度,渗透建设生态文明及可持续发展的理念;它通过组织学生参与水科技比赛和创新科技大赛等比赛,大力培养学生的团队学习合作精神,发展学生终身学习能力。

当前课程改革,整体(多学段连接)和综合(跨学科整合)是两个主要方向。海绵城市研究作为一门跨小学、初中和高中的多学段整体性综合课程,三学段之间的课程呈阶梯性。小学的学习内容及技能为初中的学习做铺垫,初中的学习内容及技能为高中做铺垫,高中的内容与课程设计则为学生将来在大学学习生态设计或建筑设计做铺垫。

课程目标

课程目标

1. 丰富学生海绵城市知识;

2. 培养学生观察,动手做实验的能力。

3. 培养学生制作模型及设计模型的能力;

4. 发展学生团体合作能力;让学生通过团队合作,习得科学研究的方法和态度;

5. 大力发展学生生态文明的思想,渗透可持续发展的理念;

6. 增强学生的想象力和创造力;

7. 掌握海绵城市英语关键词汇,培养在海绵城市的场景内使用英语的基础能力;

8. 培养学生多学科结合、多角度思考问题的能力;

9. 提升学生STEM(科学、技术、工程和数学)科技理工素养。

课程内容

(课程结构,内容安排以及处理)

Part A 海绵城市综述

第一章 什么是海绵城市

1.1 海绵城市的定义

1.2 雨水洪水是资源

1.3 地表径流与面源污染

1.4 减小地表径流及减小洪流量

1.5 海绵城市六字诀

第二章 什么是低影响开发(LID)

2.1 低影响开发对水的意义

2.2 低影响开发对表土的意义

2.3 低影响开发对植被的意义

2.4 低影响开发及下沉式绿地

第三章 什么是海绵城市设计

3.1 海绵城市设计的生态学原则

3.2 海绵城市设计的景观生态学原则

3.3 海绵城市设计与生态基础设施设计

3.4 海绵城市设计与流域生态治理

3.5 海绵城市设计与海绵国土

第四章 海绵城市建设的意义

4.1 海绵城市的生态效益

4.2 海绵城市的社会效益

4.3 海绵城市的经济效益

4.4 海绵城市的艺术效益

Part B 中国古代海绵城市研究

第五章

5.1 北京紫禁城的历史故事

5.2 故宫的设计师

5.3 故宫的地势高低

5.4 故宫的四合院们

5.6 故宫的排水设施

5.7 故宫的三大宫殿

5.8 故宫的水流方向

5.9 故宫的海绵

第六章中国古代四大水利之它山堰

6.1 它山堰的历史故事

6.2 建设前的情况

6.3 它山堰的地理

6.4 它山堰的构造

6.5 它山堰的作用及评价

第七章 中国古代四大水利之通济堰

7.1 它山堰的历史故事

7.2 建设前的情况

7.3 通济堰的地理

7.4 通济堰的构造

7.5 通济堰的作用及意义

第八章中国古代四大水利之郑国渠

8.1 郑国渠的历史故事

8.2 建设前的情况

8.3 郑国渠的地理

8.4 郑国渠的构造

8.5 郑国渠的作用及评价

第九章中国古代四大水利之都江堰

9.1 都江堰的历史故事

9.2 建设前的情况

9.3 都江堰的地理

9.4 都江堰的构造

9.5 都江堰的作用及评价

其他古代海绵城市

Part C 海绵城市的特有植物

第十章人工湿地污水处理系统植物的选用原则

人工湿地植物特性的研究及植物配置分析

海绵城市中植物选择的原则

海绵城市中针对不同污染物的植物推荐

Part D 海绵城市雨水系统设施

第十一章 海绵城市道路雨水系统设施

11.1 开孔路缘石

11.2 溢流口

11.3 下沉式绿地

11.4 植草沟

11.5 透水性路面

11.6 生物滞留带

11.7 树井

11.8 雨水花园

11.9 海绵城市道路的地势利用

第十二章海绵城市其他雨水系统设施

12.1 地下蓄水池

12.2 排水管

12.3 湿塘

Part E 立体绿化与海绵城市

屋顶花园

垂直绿化

高架绿化

Part F 雨水成分与污染物研究

BOD与COD

雨水的酸碱性

TN和TP

课程实施和计划

(包含教学策略、组织形式、教学计划、设施设备、成果展示等)

1.适合对象

初中一年级、初中二年级

2.课时安排

一学年

周内两节,每学期周六外出四次

3.场地要求

湿地实验室

4.教学资源

教材:

合作方:香蜜湖公园福田区海绵办

5.教学策略

(1) 课堂讲授

(2) 实验探究

(3) 小组合作,讨论与交流

(4) 户外实践

(5) 动手制作模型

课程评价

(包含评价原则、评价方式、评价量规及操作说明等)

通过学生产生的过程性的作业进行评价。

评价方式,学生互评,教师评价,家长评价。

主要参考文献

莫峻 《海绵城市研究》系列课件

备注