论研究性学习在地理教学中的教与学及洛伦兹曲线在油藏产吸剖面研究中的应用

论研究性学习在地理教学中的教与学内容摘要：“研究性学习”作为一个独具特色的课程领域，首次成为我国基础教育课程体系的有机构成，被公认为我国当前课程改革的一大亮点。本文着力探讨中学地理研究性学习过程中教师与学生应该如何做才能更好的开展地理研究性学习，以及在开展过程中应注意的问题。地理研究性学习与传统地理教学相比，地理研究性学习无论在目标、内容、学习理念以及教学过程，都更注重学生实践能力和情感价值观的培养。本文运用心理学、教育学、地理教学论等基本原理理论，对这方面进行了初步的探索。关键词：地理研究性学习教学形式实践能力

什么是研究性学习?研究性学习的核心是学习方式，把研究性学习看作是课程和教学策略，实际上是研究性学习方式对课程、教学提出的必然要求。我国当前倡导研究性学习，其根本目的就在于从转变学生的学习方式入手，培养学生的创新精神和实践能力，促进学生个性的健康发展，实现适应时代要求和促进人的发展的有机统一。研究性学习强调的是通过亲身体验加深对学习价值的认识，从而使学生在思想意识、情感意志、精神境界等方面得到升华。在由教师指导的前提下，研究性学习中“学什么”要由学生自己选择，研究性学习中“怎么学”要由学生们自己设计，研究性学习中“学到什么程度”要由学生们自己作出预测和规定。因此，在地理研究性学习中，我认为最关键要做到师生在地理研究性学习中的合作协同。而要达到师生之间的这种和谐的教与学，要做到以下几点。一、取其精华，去其糟粕传统教学是以“黑板+粉笔”的教学模式为代表的。传统的地理课堂教学以[9]“师授—生听、生记”为主，以传授地理知识为基本任务。教学关系是:教师讲，学生听;教师问，学生答:教师写，学生抄;教师布置，学生记忆。教学的双边活动变成了“单边”活动，教代替了学。长此以往，学生自然就缺乏动手实践能力。即便如此，我们依然不能忽视传统教学我们培养了大批优秀的人才，它有着自身的优点和不可取代的地位，传统教学利用粉笔黑板和一些简单的教具，采用启发式教学，突出了重难点。另一方面，万丈高楼平地起，对于获得知识来说，有时候还是需要教师起一个主导的作用，把一些基本原理给学生讲清楚，有利于学生对基础知识的掌握，从而将思维发散开来。特别是传统教学的原则，像循序渐进原则、因材施教原则、巩固性原则等，都是我们应当坚持并大力提倡的。这些原则在地理研究性学习中同样适用。因此，在地理研究性学习中，我们不能完全摒弃传统教学。要真正的做到取其精华，去其糟粕。让学生既能牢固的掌握地理基础知识，又能提高学生的实践能力。二、首要前提，合理选题（一）根据学科特色，选择恰当课题。地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学，跨越自然科学和人文科学，综合性、区域性、实践性是它的显著特征。[11]这就要求地理教师要能根据学科特点和学生身心发展规律艺术性选择研究性学习的内容,将地理学科的综合性、区域性、实践性与趣味性融合起来，让学生便于开展且乐于开展研究性活动。例如：当学习了气候成因及气候类型之后，就可以将全班同学分成三组，教师可以要求学生课后通过看书上网等方式搜集资料，如果在北半球的7月分别到热带雨林气候区、地中海气候区、温带海洋性气候区去旅游，为了配合和适应当地的气候和环境，应该携带哪些物品，可以欣赏到哪些当地典型的自然风光，可以品尝到哪些美食？这便融入了自然和人文两方面的知识，也体现了地理的学科特征。(二)根据学生特点，选择恰当课题作为学生，大多数喜欢地理这门课程，但学生承担着升学压力，研究性学习无疑会增加个人的学习负担。学生地理研究性学习的水平和能力呈现随着年龄增长而出现由低到高，有规律变化的现象，这主要是由于知识水平、思维能力和人生经验在人的一生有规律变化的缘故。对于这种情况，地理研究性学习的选题宜采取由简到难；从身边小事、乡土地理到国家和国际热点；由以教师指导为主过渡到以学生自主选题、自主研究为主，渐进式的地理研究性学习进行模式，不要急于求成。(三)结合社会现实，科学选择课题首先是社会经济和文化水平对地理研究性学习选题的影响。这主要表现在整个社会、教育界、学校和家长们对研究性学习所给予的重视、关注程度以及物质配合上。这些因素是地理研究性学习赖以存在和发展的深厚土壤，在一定程度上制约着研究性学习选题的方向和水平。由于我国大部分中学长期都采用传统教学的方式，教师、学生和家长对于研究性学习都比较陌生，所以第一个尝试者无疑是会有阻力的。选择什么样的课题进行地理研究性学习是至关重要的。如在经济不发达、思想不开放地区，在选择课题的时候就要注意研究性活动的可行性，尽量简便易行且低成本。（四）制定多种选题方法，以不变应万变。选题的方法有很多种，但选题的宗旨却是不变的，那就是使研究性学习有一个好的开端，让学生动手实践，实现在“做中学”，在“做中思考”。以下是几种常见的选题方法。（1）指向性选题。教师根据学科特点提出一个主课题，学生再根据自己的兴趣爱好选择一个子课题。如学习了“印度”这一节，教师可以提出让学生从学校所在地的气候、植被、经济、交通、旅游中任选其一，作为地理研究性学习的课题。学生此方法学生选题较容易，有利于教师对学生选题的调控和对选题研究的指导，使研究性学习活动有目的、有步骤、有计划地逐步开展。（2）分级选题。学校针对各个年级给出不同的主题，各个年级再按主题进一步开展自由形式的研究讨论选题。实施这一方式的选题往往有一定的层次，着眼于学校的发展，不用担心中考问题，教师和学生都将从中受益。如这一周是学校“热爱校园，保护环境”宣传周，教师可以给布置初一学生布置课后任务，采取行动保护校园环境，如回收废旧电池、设置可回收垃圾和不可回收垃圾丢弃点等等。初二学生就可以进行校外实践活动，例如测学校附近河水或湖水的透明度，并找出透明度高或低的原因。（3）聚焦选题。根据世界时事选题。使学生的选题也能做到与时俱进，开阔视野。例如三峡大坝坝顶自07年底关闭后重新对外开放，教师可让学生分成几个组，分别研究修建三峡工程的自然条件、重要性和必要性；修建三峡工程的意义；修建三峡工程需要注意的问题。（4）自主选题。学生可以根据自己的兴趣爱好选课题，该方法比较适宜自学能力较强的学生。该模式选题灵活、自由度较大，教师仅给予必要的指导。学生可以最大限度地发挥自己的主观能动性，全面、细致地体验选题的全过程，培养独立思考、独立完成选题任务的能力，但受个人知识、能力的限制，往往选题耗时长，选题的可行差。（5）分组选题。将学生分成几组，以学习小组单位，集体讨论研究确定课题。此方法能发挥集体的智慧，集思广益，其选题的自由度与范围较大、可行性较好，且有利于学生的团结，发挥自己的特长。

三、教师指导，适时适度有关研究性学习的定义中提到“学生在教师指导下”，表明了研究性学习活动中的师生关系。学生是主体，教师的主要职责是创设一种有利于地理研究性学习的情境和途径，指导学生各施所长，协调分工，合作学习，并在学生陷入困境时给以启发，使其摆脱困境。例如在研究最适宜的行道树，教师就可以启发学生从当地的气候和现有的行道树的优劣出发，给学生一个大致的方向。因此，教师要从心理上接受自身的角色从传统的、日常的领导者、知识传授者和组织者到指导者、顾问、监督者和朋友转变。四、学生充分发挥主体地位在地理研究性学习的过程中，学习者将模拟科学家的研究方法和研究过程，提出问题并解决问题。如通过专题讨论、课题研究、方案设计、模拟体验、实验操作、社会调查等各种形式，研究与社会生活密切相关的各种地理现象和问题。学习如何收集、处理和提取信息;如何运用有关的知识来解决实际问题;如何在研究过程中与人交流和合作;如何表述或展示研究的结果等等。不会再有教师给出唯一的正确答案，在地理研究性学习中，答案可以是不唯一的，只要能解决问题都是正确答案。这就要求学生充分发挥自己的主体作用，以探险者的精神和科学家的态度，积极的与教师和同伴配合，虚心听取意见去完成研究性学习过程中的每一步。五、[12]展示多样化研究性成果，给予评价开展地理研究性学习的主题繁多，学生经过一系列的研究性活动之后，就会形成多样的成果，这些成果可以以论文、展板、模型、课件、录音、录像等形式展现出来。教师在这个阶段的任务是为学生的成果展示提供时间和场所，并给出好的意见。在展示之后，可以让学生集体讨论的方式给出评价，也可以采用专家点评的方式。并可将成果，如论文、模型等推荐参加相应的比赛，以激发学生对地理研究性学习的热情。但教师要注意的是[15]学校的各项设施和活动,均应本着公平原则,谋取学生的最大学习利益。当然，完成师生之间的合作协同的同时，在地理研究性学习中我们还要注意以下问题。1放大效果，盲目追从有些教师认为既然提倡研究性学习在地理课堂的应用，那何不就完全采取研究性学习，让学生自主学习，教师不用备课，何乐而不为呢？于是，不论什么内容都采用研究性学习，而完全忽略了传统教学，这是教师容易走进的误区。研究性学习是不需要教师像传统方法备课，把课堂步骤都写在备课本上，但事实上研究性学习对教师提出了更高的要求，教师一方面要不断提高科研水平和能力,另一方面要加强教学研究，要多形式、多渠道地争取继续教育,提高自己对学生课内外学习的指导能力。并要学会很好的协调学生之间的关系。2重新定位，新型关系在地理研究性学习过程中，师生关系对教学过程与结果都产生直接而重要的影响，在研究性学习的探索中迫切需要建构良好的新型师生关系。教师从“知识的权威”转变为“知识的学习者”，相应地，教师在师生关系中的角色从“家长”转变为“伙伴”，从“领导者’’转变为“合作者”。自主、合作、协商从而成为研究性学习中师生关系的核心。师生关系不再是“猫和老鼠”，他们是师生关系，但更多时候是朋友、伙伴。所以，[18]在地理研究性学习中，教师则要担当学生学习的鼓励者、引导者和协助者，从激励和端正他们的思想观念，督导学习方式方法的合理性和科学性，提供必要的材料支持和学习机会等方面来保证学生积极、健康、全面的个性发展。3因地制宜，因生制宜每个地区的教育部门及民众对于教师的教学方式和学生的学习方式的认识不同，思想开放程度也不同，所以在不同的地区就要考虑地理研究性学习的普及度和推进速度，不能急于求成，例如在沿海地区，开展进度就可以适当加快一些，所选的课题也可以更前沿。同样的，每个学校的办学模式、校长的治校理念以及师资力量也不尽相同。所以教师在开展地理研究性学习的过程中要结合学校的培养模式制定开展计划。各个学校的学生在各方面的情况也都不同，如基础知识掌握程度不同、学生能力不同、性格爱好不同、兴趣特长不同等等。所以教师在研究性学习过程中要考虑到学生的情况，做好分组协调工作，对于同一个课题，如在讲解我国冬夏气温的分布特征内容时，可以让学生通过媒体收集我国东部地区从北至南部分城市1月、7月平均气温的数据，要求学生分别转绘成柱状图，计算冬夏季节表中气温最低城市与气温最高城市的温差，并从图中观察比较两幅图的气温变化幅度，最终发现我国冬季、夏季气温分布特征。在重点初中，还可以让学生探寻原因，而在普通初中就要应情况而定。地理研究性学习作为一种学习方式，是非常适合当今及未来社会发展需要的，研究性学习是丰富学习体验的课程，它以学生的发展为宗旨，强调学生通过自主参与研究性学习活动，建立一种主动发现、独立思考并重视实际问题解决的积极学习方式。地理究性学习中的教与学研究是一个广泛的领域。在研究过程中，我有几点体会:1、力求地理传统教学与地理研究性学习的完美结合任何一种教学方式、方法都有其局限性，地理研究性学习也不例外。现今在探讨师生如何开展地理研究性学习的同时，也应强调并探索地理研究性学在课程中的应有位置。2、好的开头是成功的开始选择课题是地理研究性学习的第一步，一个好的课题既要有利于发掘学生的认知优势，提高学生的实践能力，也要突出学科特色。3、教师的观念和素质是制约学生进行探究性学习的一个重要因素。随着新课程的进一步改革，教师的教学观念要不断改变，教师的教育教学理论水平也需要不断提高，教师在地理研究性学习中，首先考虑的是学生的实际，包括学生的学习风格和认知差异，做到以学生为主体，充当好指导者角色，把学生的实践能力的发展作为教育教学的重要目标。4、有效的评价机制是学生的动力源泉在研究性学习的过程中,学生的每一幅照片、每一组数据都记载着学生参与的过程,自我能力和特长展示的过程,发现和体验的过程,创造性得到发展的过程。可见,研究性学习的评价贯穿于研究性学习的整个过程,恰当的评价可以激发学生的热情。由于本人能力有限，只做出了初步的研究。我相信，随着教育工作者在教学实践中不断的探索，地理研究性学习必将在课堂教学中结出丰硕的成果，有力地推动素质教育的健康发展。PAGE参考文献中文文献[1]陈澄.新编地理教学论[M].华东师范大学出版社,2007.1.1[2]霍益萍.研究性学习[M].上海教育出版社,2002.7[3]钟启泉.研究性学习教师读本[M].上海教育出版社,2003-12[4]李家清,陈实,张丽英,陈芳.走进新课程:论地理教学的设计与创新[J].华中师范大学学报(自然科学版),2003.12[5](美)国家研究理事,戢守志翻译.美国国家科学教育标准[M]科学技术文献出版社,1999-01[6]肖健,孙立群.研究性学习中教师素质之“六要”.[7]廖任中.让学生在研究性学习中成长[J]中学地理教学参考2004.6[8]李家清.新课程高中地理“过程与方法”的教学评价实践[J].教育科学研究,2006年08期[9]柯旺花.在地理新课程教学中开展合作学习的实践与探索[N]福建师范大学[10]刘冬花.论普通高中地理研究性学习[N]华东师范大学硕士学位论文,2002.5[11]常粉梅.中学地理的学科特点与教学艺术的统一.洛伦兹曲线在油藏产吸剖面研究中的应用摘要：通过分析油藏的产液剖面和吸水剖面可以了解油藏的纵向动用程度，进而为改善开发效果提供依据。文中介绍了常规的产液剖面与吸水剖面的研究方法，详细论述了运用洛伦兹曲线分析油藏产液剖面与吸水剖面不均匀程度的过程，提出了定量刻画油藏产液剖面与吸水剖面不均匀程度的“不均匀系数”的概念，结合油田实例进行了分析，丰富了油藏产液剖面与吸水剖面的研究内容。关键词：洛伦兹曲线；产液剖面；吸水剖面；不均匀程度；不均匀系数

引言注水开发油田的方法在20世纪40年代以后得到了广泛的应用，前苏联几乎90%的原油都是靠注水采出，在我国，东部油田基本上都是采用注水的方式来进行开发的，大庆油田的开发过程就是注水开发的经典之作[1]。在油田注水开发过程中，需要了解注水井各层的吸水量以及生产井各层的产液量，对油藏产液剖面和吸水剖面进行分析已成为油藏动态监测和合理开发中一项不可缺少的重要内容[2~4]。通过分析油井的产液剖面可以了解各层对产液量的贡献情况，对水井吸水剖面的分析可以知道油层的吸水均匀程度。这样可以对油水井的堵水调剖和解堵增注等措施提供实际依据[5]。目前分析油藏产液（吸水）剖面的方法主要有：通过分析油藏的射孔层数动用程度及射孔厚度动用程度来评价油藏的纵向动用程度，通过绘制各层绝对产液（吸水）量及产液（吸水）强度对比图来定性地判断油藏产液（吸水）剖面的不均匀程度等。本文将洛伦兹曲线引入到对油藏产液（吸水）剖面的研究中，提出了一种新的分析油藏产液（吸水）剖面的方法，定义了定量刻画油藏产液（吸水）剖面的不均匀程度的“不均匀系数”。1产液（吸水）剖面研究的常规方法1.1用常规方法分析油井的产液（吸水）剖面以辽河油田千12块的油井66-450井及水井67-451井为例阐述产液（吸水）剖面分析的常规方法。图1为66-450井产液剖面，该井50%的层产液，射孔厚度动用程度为63.28%；图2为67-451井吸水剖面，该井69.23%的层吸水，射孔厚度动用程度为76.74%；从这两张图上可以清楚地得到各层的绝对产液（吸水）量及产液（吸水）强度，直观地判断出哪些层是主力产液（吸水）层，哪些层未得到动用或动用程度较低。通过分析可以看出千12块油藏纵向动用程度较差，且动用程度不均匀，开发效果不理想。但是通过分析产液（吸水）强度只能定性地判断油藏的产液（吸水）剖面是否均匀，而无法对其进行定量的评价。图1千12-66-450井产液剖面图2千12-67-451井吸水剖面1.2用常规方法分析措施见效情况对于实施了某些措施的井，通过对比其措施前后的产液（吸水）剖面可以了解措施的见效情况。图3为新疆克拉玛依油田五3东区上乌尔禾组油藏5731井实施水井缩膨前后吸水剖面的对比图。通过对比可以看出，该井在措施前只有60%的层得到动用，厚度动用程度为54.76%，措施后有80%的层得到动用，厚度动用程度也上升到76.19%，所以说该井的水井缩膨措施使油藏的纵向动用程度得到了改善，理论上来讲，随着吸水层的增多及吸水厚度的增大，吸水剖面的不均匀程度也应该得到了一定程度的改善，但是仅靠常规方法无法对这一结论进行判断，更无法对其做出定量的评价。图35731井水井缩膨前后吸水剖面对比2洛伦兹曲线在产液（吸水）剖面分析中的应用2.1产液（吸水）剖面分析洛伦兹曲线的构造洛伦兹曲线是由美国统计学家洛伦兹提出的，最初被用于研究国民收入在国民之间的分配问题[6]。最近，王增林给出了用洛伦兹曲线对油藏整体非均质性进行评价的方法[7]。图4洛伦兹曲线示意图使用洛伦兹曲线来研究产液（吸水）剖面不均匀程度的具体方法是：将各层产液（吸水）强度按照从大到小的顺序排列，以厚度百分比为横坐标、产液（吸水）量百分比为纵坐标，绘成该产液（吸水）剖面的洛伦兹曲线（图4）。如果产液（吸水）剖面是均匀的，则该曲线变为一条斜率为45°的直线（图4中对角线AC），称为“完全均匀线”；当油藏的全部产液（吸水）量集中于一点时，该曲线变为折线的形式（图4中曲线ADC），称为“完全不均匀线”；一般情况下的洛伦兹曲线介于这两种极端之间，为一“上凸”的曲线的形式（图4中曲线AEC），曲线上除了两个端点A和C以外的任何一点到两轴的距离都不相等，每一点所代表的物理意义是：该点百分比厚度的产液（吸水）量占总产液（吸水）量的百分比。实际曲线与“完全均匀线”之间的面积表示了产液（吸水）剖面的不均匀程度，实际曲线越接近“完全均匀线”说明产液（吸水）剖面越均匀。仿照经济学上基尼系数的定义，可以定义图中AEC所围面积与ADC所围面积之比为产液（吸水）剖面的“不均匀系数”，“不均与系数”为一0到1之间的数，“不均匀系数”越小表示产液（吸水）剖面越均匀，反之则表示产液（吸水）剖面越不均匀，“不均匀系数”为0时洛伦兹曲线与“完全均匀线”重合，“不均匀系数”为1时曲线与“完全不均匀线”重合。其具体求法可参考相关基尼系数的求法[8~9]，主要有：几何计算法，即根据分组资料，按几何图形分块近似逼近计算的方法；间接拟合法，即先拟合求出收入分配的概率密度函数，再根据概率密度函数导出洛伦兹曲线；曲线拟合法，即选择适当的曲线直接拟合洛伦兹曲线，常用的曲线有二次曲线、指数曲线和幂函数曲线。2.2用洛伦兹曲线分析油井的产液（吸水）剖面以上文中提到的辽河油田千12块的两口井为例，绘制洛伦兹曲线如图5所示。从图上可以看出66-450井厚度20%的高渗层产液占了60%左右，还有近40%的厚度不产液；而67-451井20%厚度的吸水量达到了75%左右，不吸水的厚度也有25%左右。图5千12-66-450井及千12-67-451井产液（吸水）剖面的洛伦兹曲线通过绘制油水井产液（吸水）剖面的洛伦兹曲线，可以比较直观地看到高渗、中渗及低渗层的动用情况；通过计算“不均匀系数”，更可以对油层产液（吸水）剖面的不均匀程度有一个定量的标示；对比不同井产液（吸水）剖面的洛伦兹曲线，可以对其不均匀程度进行定量的评价，如图5所示67-451井剖面的“不均匀系数”比66-450井要大一些，其不均匀程度更严重一些。2.3用洛伦兹曲线分析措施的见效情况洛伦兹曲线也可以用于分析措施的见效情况，图6为上文中提到的新疆克拉玛依油田五3东区上乌尔禾组油藏5731井实施水井缩膨前后的洛伦兹曲线对比图，对比措施前后的两条曲线可以看出措施后该井吸水剖面的不均匀程度得到了改善，措施前30%的高渗层吸水量占到了80%左右，措施后这一数据降到了65%左右，未动用厚度也从45%左右降到了25%左右，说明水井缩膨措施取得了效果。图65731井水井缩膨前后洛伦兹曲线对比3结论及认识⑴、产液剖面与吸水剖面的分析已成为油田科研机构日常研究工作中一项非常重要的内容，对于改善油田开发效果具有非常重要的意义，因此有必要不断对其研究的方法进行丰富和创新。⑵、运用洛伦兹曲线分析油藏产液剖面与吸水剖面的方法简单方便，可以清晰看到油藏产液（吸水）剖面的不均匀程度，定义了“不均匀系数”，可以定量地刻画不均匀程度，通过对比措施前后油藏产液（吸水）剖面的洛伦兹曲线，可以直观地看到措施的见效情况。⑶、洛伦兹曲线方法主要用于分析油藏产液（吸水）剖面的不均匀程度，但对油藏产液（吸水）剖面的分析还有其他许多重要的内容，比如产液（吸水）量等，所以要运用多种方法进行综合分析才能达到较好的效果。

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