高中生物第一节身边的生物科学第1课时示范教案 苏教版.docx

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高中生物第一节身边的生物科学第1课时示范教案苏教版

第一章 生物科学和我们

本章规划

1.本章内容组成

在广阔无垠的自然界里,唯有生物具有繁衍后代的能力,所谓的“生生不息、生命不止”,就是对生命延续性所做的富有哲理的概括。

近50年来,科学家不仅阐明了生物传种接代的过程,而且揭示出生物的代谢、生殖、发育、遗传和进化的奥秘,尤其是克隆、基因工程、人类基因组计划等取得的重大成果,预示着生命科学的发展将对人类科技、经济、政治和社会发展产生决定性作用。

“生物科学和我们”是《遗传与进化》模块的第一章,也是高中生物必修二的第一章。

本章内容共分两节:

“身边的生物科学”和“生物科学的学习过程”。

第一节“身边的生物学”中进行了对粮食问题以及科学合理地应用现代农业生物技术问题的探讨,包括了一个“2000年我国粮食减产的原因”的“积极思维”活动,以及一个“继续探究”“我国公民对转基因食品的认同程度”的活动。

引导学生关注社会、关注生活、关注身边的生物科学,帮助学生深刻领会生物科学与粮食问题、人类可持续发展等方面的密切关系,引导学生正确看待生物科学技术与人类发展的关系,培养学生正确的价值观、社会责任感。

第二节“生物科学的学习过程”中通过生物进化理论的建构和发展历程回答了如何进行生物科学的学习,文本设置了包括“几种蛋白质分子的进化速率”和“澄江动物群”化石为什么会引起科学界的极大关注?

两个“积极思维”、一个“通过收集资料并做综述的基础上说明在选取不同生物材料进行生物科学实验时应注意的问题”的“继续探究”等三个活动。

强调了观察、推理、分类、建立模型以及交流在生物科学的探究过程中的价值与作用,强调了探究是认识生命世界、学习生物科学的重要方法。

2.本章的教材地位

作为本书的开篇之章,本章内容具有较强的概括性,关注学生终身发展的需要,使学生了解生物科学的实用价值,引导他们关注粮食问题以及现代农业生物技术合理应用的问题,对学生的能力、情感态度和价值观方面提出进一步要求:

第一,生物技术的迅猛发展,已经显现出巨大的社会和经济效益,并正在越来越多地影响着每个普通公民的生活,因此学生要养成关注与生物学有关的热点问题和社会问题的习惯,培养主动关心、参与社会决策的意识,在深层次上理解人与自然,生物技术与人类和谐发展的意义。

第二,通过阅读生物进化理论不断发展、完善的科学史实,帮助学生领悟获取生物科学知识的方法,体验科学研究的过程与科学的思维方法,形成一定的科学探究能力和批判性思维能力,树立实事求是的科学态度,培养不断探索,勇于创新的科学精神。

3.本章在技能培养与情感、态度与价值观引导方面的作用

在本章我们要注重对学生进行一定的科学研究的技能、方法的培养与训练。

科学方法的养成对于今后的持续学习以及工作、生活尤为重要,是新课程培养“健康而活跃的公民”的重要理念之一。

①使学生了解应用科学方法解决问题的步骤:

明确问题——收集资料——提出假说——验证假说——接受或摒弃假说——得出并报告结果。

②使学生掌握应用科学方法解决问题所需要的一系列过程技能。

其中基本的过程技能有:

观察、分类、推论、交流、认识和利用空间关系、测量、应用数学方法;复杂的过程技能有:

解释资料、形成假说、分解和控制变量、实验、构建模型、形成操作性定义。

此外,通过了解生物技术在解决粮食问题中的作用,引导学生认识生命科学对人类社会的价值,通过讨论让学生感悟“科学技术是一把双刃剑”,从而引导学生正确看待生物技术对人类社会发展产生的影响;通过回顾进化学说的发展过程,让学生领略科学研究的思维过程,并学习科学家持之以恒、实事求是的科学态度。

本章教学重点:

本章规划1.尝试将生物科学与身边的社会生活联系起来,从生物科学的角度来理解解决粮食问题的重要性。

2.了解现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。

3.理解“科学技术是一把双刃剑”,正确看待生物技术对人类社会发展产生的影响。

4.通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。

本章教学难点:

1.通过对各种信息资料的收集与整理,提高学生获取与甄别有效信息的能力,培养学生的批判性思维。

2.举例说出生物科学和人类社会的关系。

3.举例说出人类面临的粮食问题以及现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。

4.通过对进化理论不断完善的发展历程的了解来建构科学研究的基本过程。

课时安排:

共计4课时。

课题题目           

课时安排

身边的生物科学2课时

生物科学的学习过程2课时

第一节 身边的生物科学

从20世纪50年代以来,以分子生物学为核心的现代生物科学成为当前自然科学各领域中最活跃、发展最迅速的领先学科。

生物科学对于综合治理当代人类面临的诸如人口、农业、能源和环境等众多问题发挥着越来越大的作用,有力地促进了现代社会文明的发展。

可以说,生物技术正在全面深入地改变着人类生活的所有领域。

通过本节内容的学习,可以加深学生对科学、技术与社会三者之间关系的认识,促进学生对科学本质的理解,逐渐形成科学的态度和价值观,提升每个学生的生物科学素养,培养未来公民必须具备的人与生物圈和谐发展的意识。

我们要力求避免以说教形式开展价值观教育,教师:

组织教学时可以根据学生已有的知识背景和生活经验为基础,结合学生的生理与心理特点,激发学生学习生物科学的热情,引导学生关注、观察与生活相关的生物学问题,使学生认识到生物科学不是孤立于社会而存在的,而是与人类生活息息相关的,增进学生对生物科学与社会关系的理解,拓展学生的生物科学视野。

“身边的生物科学”一节分为人类面临的问题——粮食问题、科学合理地利用现代农业技术。

本节教学的目标是让学生了解生物科学的实用价值,引导他们关注粮食问题,了解科学技术特别是生物技术在解决粮食问题中所具有的特定作用,同时也让学生懂得目前生物科学技术在解决粮食问题方面的发展水平与技术的局限性;并通过对转基因生物安全性的探讨,感悟科学技术的积极作用与负面影响,让学生树立一种正确认识生物高科技的成熟心态。

(1)关于粮食问题,文本通过一组数据来展示粮食问题是一种困扰人类社会发展、影响社会稳定的重要问题,这个问题不仅困扰着中国社会,也影响着世界的发展。

而人类解决粮食问题的道路还很崎岖,面临着巨大的挑战,以此引导学生分析解决粮食问题的途径与方法。

(2)关于科学合理地应用现代农业生物技术,文本主要通过介绍转基因技术在解决粮食问题中的巨大作用,引导学生思考包括生物技术在内的生命科学知识在解决粮食问题中的地位,而通过“2002年全球主要国家种植转基因作物的面积及所占比例”的表格的阅读,以及相关数据的分析,试图让学生理解现代农业生物技术的发展为社会创造了明显的经济效益与巨大的社会效益,教师:

在教学中可以发展文本,引导学生深入探讨生物技术的正面作用与负面影响,从而形成科学的价值观与社会责任感。

本节共设置了1个“积极思维”、1个“继续探究”、一个“评价指南”、1个“拓展视野”。

教师:

可根据各种活动特点,合理运用教学策略,组织学生开展活动。

另外,本章有2个重要的图群:

转基因番茄与普通番茄,转基因金大米与转基因向日葵。

此外还有表格1个。

教师:

可根据图的特点合理展示图片,图文结合,帮助学生理解相关知识。

对于“调查我国公民对转基因食品的认同程度”,主要目的是要让学生要养成关注与生物学有关的热点问题和社会问题的习惯,培养主动关心、参与社会决策的意识,在深层次上理解转基因技术与粮食问题、生物技术与人类和谐发展的意义、正确认识生物技术的积极意义与负面影响,从而培养学生“动手做科学”的能力、课题研究意识、信息的收集与甄别能力、批判性学习能力、交流与交往能力,建议安排一堂课进行研究性学习的交流与展示。

教学重点1.尝试将生物科学与身边的社会生活联系起来,从生物科学的角度来理解解决粮食问题的重要性。

2.了解现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。

3.理解“科学技术是一把双刃剑”,正确看待生物技术对人类社会发展产生的影响。

教学难点1.通过对各种信息资料的收集与整理,提高学生获取与甄别有效信息的能力,培养学生的批判性思维。

2.举例说出生物科学和人类社会的关系。

3.举例说出人类面临的粮食问题以及现代农业生物技术在解决粮食问题中的巨大贡献。

教具准备教师:

通过网络等途径收集的一组有关“人类面临的粮食问题”“生物科学与人类社会的关系”的图片、文字信息(有条件的学校可以将相关信息做成多媒体网页,并与相关网站做成链接)。

课时安排2课时

1.举例说出解决粮食问题的重要性。

2.举例说出现代农业技术的重要性。

3.能利用网络、报刊、杂志以及电视媒体等途径收集“人类面临的粮食问题”“现代农业技术在解决粮食问题中的作用及其可能带来的影响”资料,能根据材料写出一篇符合规范的研究报告。

4.讨论“人类面临的粮食问题”“2002年全球主要国家种植转基因作物的面积及所占比例”,形成问题对比分析能力、数据分析等能力。

5.经历“调查我国公民对转基因食品的认同程度”的课题研究,初步形成“动手做科学”的能力、课题研究意识、信息的收集与甄别的能力、批判性学习的能力、交流与交往的能力。

6.认同科学研究与技术进步的社会价值,了解生命科学的发展现状,关注生命科学的发展对人类未来的影响,学会辩证地看待生物技术的价值与意义。

7.懂得利用所学的生物学知识,帮助自己进行各种抉择,并对今后的职业选择和学习方向有更多的思考,从而过上一种健康、积极并且负责任的生活。

8.树立科学、社会、技术相统一的思想(STS)。

9.通过小组学习过程中的合作与交往培养学生的协作意识与交往的态度。

第一课时 人类面临的问题:

粮食问题

师:

(1)当今世界,全球化进程加速,全球性的社会、经济、环境间的矛盾愈发严重,三者如何和谐发展的问题困扰着我们。

(2)具体而言,当今世界的全球性问题主要包括:

粮食问题、人口问题、资源问题、生态环境问题、能源问题、贫困问题、疾病问题、技术的局限性问题等等。

(3)这些问题,困扰着人类的发展,每一个文明社会的人都无法回避,都必须加以认真思考和负起责任。

(4)这些问题的真正、全面的解决,不仅需要生物学知识,还可能需要地理学、物理学、化学、政治学知识。

(5)下面,我们在生物学知识的范畴内一起来分析我们所面临的粮食问题,探讨解决途径与方法。

 板 书:

一、人类面临的问题:

粮食问题

(一)世界范围内的粮食问题

师:

在课前,我们进行了自己家庭在粮食消费方面的调查。

下面,我们来交流你的数据,并根据数据谈谈你的观点。

需要说明的是,我们交流的数据主要围绕以下几点:

(1)家庭的一日三餐主要食物是什么?

(2)上个月家庭成员每人约消费了多少粮食?

多少肉类?

多少鸡蛋?

多少毫升牛奶?

平均值多少?

(3)向你的父辈或祖辈了解,我们现在消费的粮食、肉蛋奶等数量与过去的10年相比较有什么变化?

但是,你假如有一些新的、而且你认为有价值的数据,希望你能与我们一起分享。

学生活动:

以学习小组为单位,进行相关数据的交流,并开展讨论。

小组讨论:

……

师:

生共同总结:

随着社会的发展与文明的进步,我们的生活水平也在不断地提高。

从粮食消费的数量与质量来看,我们的生活水平得到了巨大的提升。

师:

探讨了我们的粮食消费方面的一些数据,得出了一些观点。

那么,在世界范围内的粮食问题的现状又如何呢?

课件展示:

情景一:

由于20世纪50年代发起的世界范围的“绿色革命”,到2004年为止世界粮食生产的增长速度不但跟上而且超过了世界人口的增长速度,世界粮食市场需求基本得到了满足。

情景二:

但是,满足市场需求并不意味着能够确保粮食安全。

世界上还有许多人因为贫困而无力购买粮食,因此世界目前的市场需求并没有体现他们的需要。

情景三:

据联合国粮农组织统计,世界农产品(包括粮食和畜牧产品在内)总产量的增长率1998年为1.5%,1999年为2.5%,2000年为1.2%,2001年仅为0.6%,是1993年以来增长率最低的1年。

这意味着在这两年内,世界人均产量出现下降。

发展中国家的农产品产量增长率1993年至1996年为4.5%,1998年为3.2%,1999年为2.8%,2000年为1.5%,2001年仅为1.2%。

发达国家的农产品产量增长率1998年为-0.8%,1999年为1.8%,2000年为0.7%,2001年则为-0.4%。

在这5年中,撒哈拉沙漠以南非洲地区是世界唯一的农业产量增长跟不上人口增长的地区,农业生产出现倒退,人均产量呈下降趋势;近东和北非地区的农业产量也呈下降趋势;但是,拉丁美洲和加勒比海地区的农业产量年均增长2.3%。

情景四:

自从1961年以来,全球耕地总面积年均增长0.34%,发展中国家耕地面积年均增长0.68%。

世界现有耕地总面积约为15亿公顷,约占世界地表总面积134亿公顷的11%,约占世界可耕土地总面积42亿公顷的36%。

绝大多数发展中国家扩大耕地面积的潜力不大。

发展中国家现有约28亿公顷可耕土地面积,其中已耕种面积约为9.6亿公顷;其余18亿公顷还不能全部视为“土地储备”,原因是这些尚未耕种土地的近90%集中在南美洲和撒哈拉沙漠南部非洲地区。

南亚、近东和北非地区几乎没有土地可以开垦。

另外,这些尚未耕种土地绝大多数都位于林区(占45%)、天然资源保护区(占12%)、人类居住区(占3%)以及遭受疾病严重侵袭的地区。

因此,发展中国家耕地面积增长率预计将从1963年至1999年的25%(1.72亿公顷)下降至1999年至2030年的12.6%(1.2亿公顷),增加的耕地主要位于撒哈拉沙漠南部非洲地区(6000万公顷)、拉丁美洲(4100万公顷)和东亚(1400万公顷,不含中国);另外,通过强化种植管理(例如增加人工浇灌),收获面积预计将增长20%(即1.78亿公顷)。

情景五:

根据联合国2001年的统计,世界人口在过去的30年中每10年增加10亿。

世界人口2000年为60.6亿,预计2015年将为72亿,2030年为83亿,2050年将增长至93亿。

世界人口增长率20世纪60年代曾高达2.04%,90年代后期下降至1.35%,2010年至2015年将为1.1%,2025年至2030年将为0.8%。

尽管增长速度将有所放慢,但是由于基数巨大,到2015年世界人口年均绝对增量将高达7900万,2025年至2030年仍将保持为6700万。

世界人口的绝对增长量几乎将发生在发展中国家。

到2030年,东亚地区的人口增长率将下降至0.5%,但是撒哈拉沙漠南部非洲地区的人口增长率仍将达到2.1%。

情景六:

为了满足人类不断增长的需求,世界粮食产量到2030年必须从目前19亿吨再增加10亿吨,几乎相当于从20世纪60年代中期以来的增长数量。

情景七:

人均收入是决定食品需求增长和粮食安全的重要因素之一。

情景八:

根据联合国粮农组织的统计,1997年至1999年,全世界共有8.15亿人营养不足(即人均每天食品消费量低于1720~1960千卡),其中发展中国家有7.76亿(占其总人口的17%),发达国家有1100万。

情景九:

世界用于各种用途的粮食总需求预计将从1997年至1999年的18.64亿吨增长至2030年的28.3亿吨,其中食用粮食需求预计将从1997年至1999年的10.03亿吨增长至2030年的14.06亿吨。

师:

通过对这些数据的分析,我们可以得出哪些观点?

学生活动:

学生以学习小组为单位,讨论、交流自己的观点。

小组交流:

第一组:

随着科学技术的发展,特别是包括生命科学在内的现代科学的进步,使得世界粮食产量迅速提高,基本能满足世界范围内的粮食需求。

我们的观点是“科学以人为本,技术促进文明进步”。

第二组:

世界的粮食总产量的确取得了迅猛发展,但是由于以下几点原因:

(1)不同国家与地区的经济发展不均衡,导致一些发展中国家以及经济不发达的国家与地区的粮食问题依旧很严重,而且有越来越严重的趋势;

(2)世界范围内的人口剧增,导致人均粮食增加不明显,而且,粮食总量增加空间有限,人口的增长势头迅猛,使得世界范围内的粮食问题愈发严重。

导致粮食问题依旧是困扰人类社会发展的主要问题。

第三组:

我们总体感觉,在近几年来,在世界各地区的粮食产量总体增加的情况下,不同国家与地区的粮食产量却呈现不同的发展态势,粮食问题在发展中国家与不发达国家与地区相对严重。

这与该区域的经济、科技、环境以及政府的决策均有密切的关系。

第四组:

粮食产量的增加,除了第一组同学谈到的由于科学技术发展的原因之外,耕地面积的增加也是一个不容否认的原因。

第五组:

科技在进步,耕地面积的确在增加,但是,在未来一个阶段,人口数量增加的速率,将远远超过由于科技发展、耕地面积增加而导致的粮食产量增加的速率。

因此,我们的建议是,粮食问题真正有效的解决必须同人口问题联系起来。

……

师:

在最近一阶段,世界范围内的粮食的产量在不断增加,这与耕地面积增加、科技水平的提高有密切关系。

但是,在未来一阶段,世界范围内的粮食问题可能会越发严重。

那么,今后一阶段,世界范围内的粮食问题还会有哪些呢?

课件展示:

情景一:

根据联合国粮农组织最新统计数字显示,1999~2000年度世界粮食总产量为18.49亿吨,全球粮食消费量为18.90亿吨,超过年度产量4100万吨。

主要原因是由于气候因素、自然灾害和部分地区种植面积的减少,使全球粮食比预测的减产。

其中中国粮食总产量因种植面积调减及严重旱灾,使粮食总产量下降9%,是影响世界粮食总产量下降的原因之一。

情景二:

联合国粮农组织预测,2000~2001年度全球粮食的消费量增长0.5%,即总量为19亿吨,超过了粮食的总产量,造成世界粮食库存下降,2000~2001年度全球粮食库存量为3.2亿吨,比上年度下降6.5%,库存与消费量之比为16.5%,略低于确保世界粮食安全所需的17%~18%的标准线。

情景三:

占世界人口1/4的发达国家生产的粮食占世界的1/2;而占世界人口3/4的发展中国家生产的粮食只占世界的1/2。

情景四:

过去30年中,特别是在20世纪80年代,欧盟和北美洲国家政府给国内农民提供了大量补贴,造成粮食产量供过于求、国际粮食价格下跌。

自20世纪80年代后期以来,欧盟和北美洲国家部分减少了政府补贴,并且改变了补贴的形式,以减少对粮食生产决策的影响。

世界粮食生产增速随之开始减慢。

情景五:

2004年6月15日,联合国粮农组织(FAO)发布了全球粮食形势发展报告,FAO预测,尽管2004年世界谷物产量将达到19.56亿吨,较上年增加3.7%,但在2004~2005新的市场年度,全球谷物库存将连续第5年下降。

2004年全球谷物产量虽然有所增加,但生产仍然赶不上所预期消费的增长,粮食库存下降的趋势未变,库存下降使市场得以缓冲的空间越来越少。

师:

在未来一阶段,世界范围内的粮食问题可能会越发严重,造成世界范围内的粮食问题更加严重的主要原因有哪些?

表现在哪些方面?

学生活动:

学生以学习小组为单位,讨论、交流自己的观点。

小组交流:

第一组:

由于温室效应导致的全球气候异常、各种自然灾害、土地沙漠化以及工业化的发展,将导致世界范围内的粮食产量增加不明显;而世界范围内的粮食消费量却不断增加;因此将出现粮食产量小于粮食消费量,导致粮食库存量减少。

第二组:

在发达国家,由于政府农业补贴、农业基础设施完善、科学技术发展水平等原因,因此,人均粮食产量高、消费多;在发展中国家,由于政府农业补贴、农业基础设施薄弱、科学技术发展水平相对较低,因此,人均粮食产量低、消费少。

我们认为,未来一阶段,发展中国家的粮食问题要更严重于发达国家。

因此,粮食问题更应关注发展中国家和地区。

第三组:

粮食问题的解决,是一个综合性的、需要各个学科相互支持的、各个阶层的人们相互理解的、科学与非科学相互作用的工程。

但是,我们有理由相信,人类能解决粮食问题,只要我们共同努力。

……

师:

我们讨论了世界范围内的粮食问题,那么,我国是否也面临着粮食问题呢?

生:

是的,而且很严重。

师:

形成我国的粮食问题的主要原因有哪些?

 板 书:

(二)我国的粮食问题

学生活动:

以问题为目标指向,阅读文本P2“2000年我国粮食减产的原因”,并在小组内交流自己的观点,由学习小组记录员记录。

第一组:

2000年我国粮食严重减产,对世界粮食产量产生了严重的影响,也直接影响我国的粮食消费量,不仅影响了我国的经济与社会的持续发展,也影响了世界的经济发展。

第二组:

2000年我国粮食减产的主要原因是干旱;而全球范围内的气候异常、我国的植被覆盖率相对较低、农业水利工程还不够完善等原因则是造成这场持续时间长、波及区域大的干旱的主要原因。

第三组:

我国的人均耕地面积少,人口数量巨大,粮食消费需求量较大,因此,粮食问题对我国的经济、社会影响巨大。

师:

(1)农业在中国经济中占有十分重要的地位。

我国可耕地面积约占世界总量的9%,却养活着占世界总量20%的人口。

(2)2000年,农业人口约占全国总量的69%;农业劳动力为3.28亿,占全国总量的47%;耕地面积为1.3亿公顷,农业劳动力人均拥有耕地0.39公顷;农业产值占国内生产总值的17.7%。

(3)1977年至1999年,人均粮食食用消费量从165千克增长至210千克;人均每天食品消费量从2062千卡增长至3040千卡,到2030年预计将增长至3300千卡,基本上与工业国家相同。

说明了我国政府和人民在解决粮食问题中作出了巨大的努力,取得了显著的成绩。

(4)20世纪80年代和90年代绝大多数年份中,我国基本是粮食净进口国,1995年粮食净进口量达到2000万吨。

从1997年开始,我国粮食生产自给有余,成为粮食净出口国,2000年粮食净出口超过1000万吨。

(5)我国人口到2030年末将达到近15亿,那时候的粮食供应保障工作将面临严峻的挑战。

(6)根据联合国粮农组织的统计和预测,1989年至1999年,我国粮食生产年均增长率为2.2%,我国粮食需求增长率1969年至1999年间为3.2%,1999年至2015年预计为1.3%,2015年至2030年预计为0.9%,1999年至2030年预计为1.1%。

我国粮食产量目前年均近5亿吨,人均粮食拥有量约为400千克。

要想到2030年仍然保持这种人均水平,粮食产量必须增长至约6亿吨。

为了确保我国未来的粮食安全,政府必须根据我国的具体情况制定正确的粮食生产政策。

(7)目前,中国同一类型地区粮食单产水平悬殊,高的每公顷7500~15000千克,低的只有3000~5000千克。

在播种面积相对稳定的前提下,只要1996~2010年粮食单产年均递增1%,2011~2030年年均递增0.7%,就可以达到预期的粮食总产量目标。

这样的速度与过去46年年均递增3.1%相比,是比较低的。

师:

那么我们可以采取哪些措施解决我国的粮食问题呢?

学生活动:

小组讨论,小组交流,记录员记录各成员的意见,最后由小组代表交流本组意见。

小组一:

我国可以完善农业发展长远战略和和政策,全面解决“三农”问题。

如:

制定出完善的农业发展长远战略和政策,以加强农村整体经济的发展,缩小城乡收入差距。

小组二:

加大农业投资,改善农村基础设施建设。

如:

加大用于农业发展的投资力度,改善农村生产和生活基础设施。

小组三:

加强农业科技研究,提高粮食生产中的科技含量。

如:

积极推广先进的耕作方法(例如综合害虫管理方法、综合植物营养系统管理方法、免耕方法等);要积极引导科研机构培育出抗极端环境、抗害虫、抗病毒、抗杂草、高产、营养含量高、效益/成本比率高的粮食品种。

小组四:

提高现有耕地单位面积产量有潜力。

目前,中国的粮食单产水平与世界粮食高产国家相比也是比较低的,中国要在短时间内达到粮食高产国家的水平,的确难度较大,但经过努力是完全可以缩小差距的。

通过改造中低产田、兴修水利、扩

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