科學(xué)教學(xué)中景觀圖應(yīng)用探究

朱婉萍

摘要：科學(xué)相關(guān)景觀圖是初中科學(xué)教材圖像系統(tǒng)的有機組成部分，是科學(xué)教學(xué)中最直觀的教學(xué)工具，可分為自然景觀圖和人文景觀圖兩類。教學(xué)中要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與考綱選用，要針對學(xué)生實際、密切聯(lián)系課堂選擇使用，講究科學(xué)性、啟發(fā)性、趣味性、實效性。教師在課堂導(dǎo)入、講授重點、突破難點、練習(xí)鞏固等環(huán)節(jié)上要用好景觀圖，讓初中生真正學(xué)習(xí)到對終身發(fā)展有用的科學(xué)知識。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué)景觀圖教學(xué)情境

中圖分類號：G633.91文獻標(biāo)識碼：B

景觀圖反映事物的景色或外貌，是人們對事物初步的、表面的認(rèn)識。景觀圖往往具有代表性，它具有同類事物的一般特征，是認(rèn)識事物本質(zhì)屬性的基礎(chǔ)，在形成科學(xué)概念中起重要作用。

景觀圖不同于一般的地圖，它不是用符號表示事物，而是直接用畫面表示事物?？陀^存在的科學(xué)信息以圖像的形式很具體形象地傳遞給學(xué)生，與文字相比，景觀圖的信息量大，吸引力更大，可讀性更強，更有利于激發(fā)初中學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，便于初中學(xué)生進行觀察、閱讀、記憶、思考、分析、對比、理解和鞏固。

景觀圖是獲取科學(xué)知識、培養(yǎng)科學(xué)思維的重要途徑?？茖W(xué)相關(guān)景觀圖是初中科學(xué)教材圖像系統(tǒng)的有機組成部分，是科學(xué)教學(xué)中最直觀的教學(xué)工具。教師在教學(xué)中充分利用景觀圖，不僅能幫助學(xué)生記憶科學(xué)知識，加深對教材內(nèi)容的理解，而且還能幫助學(xué)生建立事物的表象，發(fā)展形象思維，提高解決問題的能力，使教學(xué)收到事半功倍的效果。

1、景觀圖的分類

景觀圖可分為自然景觀圖和人文景觀圖。自然景觀圖常見的有地質(zhì)地貌景觀圖(名山、斷層、典型地質(zhì)現(xiàn)象等)、天氣氣候景觀圖、自然災(zāi)害景觀圖(火山噴發(fā)、地震等)、生物群落景觀圖(動植物和自然帶景觀)等。人文景觀圖常見的有景觀圖(城市、村落)、農(nóng)業(yè)景觀圖(耕地、林地和水稻種植等)、工業(yè)景觀圖(采礦、生產(chǎn)車間等)、民族風(fēng)情景觀圖、建筑景觀圖(標(biāo)志性建筑)、名勝古跡景觀圖等。人文景觀圖不僅可以反映某一特定區(qū)域的人文環(huán)境特征，也可以折射出其自然環(huán)境特征。

2、景觀圖的選編

在教學(xué)中選用什么樣的景觀圖才能達(dá)到理想效果，這需要科學(xué)教師依據(jù)一定的原則精心選編。

2.1以課程標(biāo)準(zhǔn)與考剛為本

首先要根據(jù)義務(wù)教育階段科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求及大綱要求精心選圖。結(jié)合2012年浙江省中考學(xué)科考試說明(科學(xué)考試大綱)，羅列出以下考點內(nèi)容都可用到景觀圖(表1)?？茖W(xué)教師可據(jù)此組建自己的景觀圖庫。

2.2結(jié)合學(xué)生實際情況

貼近學(xué)生生活是科學(xué)新課程的內(nèi)容取向。這就要求教師在選擇景觀圖時要充分考慮學(xué)生的生活實際與年齡特點、實際興趣點。真實的才是最具有說服力的。只有回歸生活情境的景觀圖，才能有效地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與欲望，幫助學(xué)生領(lǐng)悟到生活中到處是“科學(xué)”，理解科學(xué)學(xué)科的實用性。

2.3密切聯(lián)系課堂教學(xué)

各類景觀圖具備各自不同的特點，體現(xiàn)各自不同的作用。而在實際的課堂教學(xué)中教師對于景觀圖的選取往往沒有建立在對整堂課進行通盤考慮的基礎(chǔ)上，有時只是從自身興趣出發(fā)或者只對來源比較方便的圖進行選擇。教師應(yīng)圍繞教學(xué)重點，充分考慮到教學(xué)過程中不同教學(xué)環(huán)節(jié)的實際需要，選取有針對性且恰當(dāng)?shù)母黝惥坝^圖，并進行一定的整合。教師所選用的景觀圖要與教學(xué)密切相關(guān)，能很快進入教學(xué)主題，引發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)學(xué)生思考。景觀圖如果雜亂、信息過多，則不利于主題性信息的突出。

2.4選用數(shù)量宜精不宜多

課堂教學(xué)中景觀圖數(shù)量過多，信息量過大，會造成學(xué)生閱讀圖表時間不夠、教師與圖結(jié)合教學(xué)不夠充分，以至增加學(xué)生實際學(xué)習(xí)的難度。許多課堂變成了“播放”景觀圖資料的場所，還容易造成學(xué)生的審美疲勞，漸漸地學(xué)生對“鮮活”的景觀圖表失去探究的興趣。過量景觀圖的引入，也會模糊教學(xué)重點，甚至“喧賓奪主”，對教學(xué)重點的凸顯起到弱化的作用。因此，課堂教學(xué)的實效并不在景觀圖是否豐富，關(guān)鍵在于能否解決問題，過多和過濫只會增加無效教學(xué)的可能性。

3、景觀圖的判讀

大部分景觀圖內(nèi)涵豐富，教師在使用景觀圖時要充分加以挖掘，注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，通過對圖中所表現(xiàn)出的事物或現(xiàn)象的描述，培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)和科學(xué)思維能力。

在教學(xué)過程中能否對景觀圖進行有效的解讀，關(guān)鍵在于教師要認(rèn)真設(shè)置問題情境，通過提出由淺入深的不同問題，引導(dǎo)學(xué)生主動觀察發(fā)現(xiàn)，積極思考，以便掌握和運用基本知識和基本原理，來解決問題。判讀景觀圖時，教師應(yīng)注意以下幾點：

①一幅景觀圖中所蘊含的信息是十分豐富的，因此，教學(xué)中首先應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)置與主題相關(guān)的觀察內(nèi)容，幫助學(xué)生能夠在眾多的信息中排除干擾信息，知道觀察的目的。這就是要解決看什么內(nèi)容的問題。

②然后有計劃地引導(dǎo)學(xué)生通過讀圖，感知所需要的信息，引導(dǎo)學(xué)生思考景觀圖中各要素的相互關(guān)系，歸納該景觀圖所反映出的本質(zhì)特征。

③最后聯(lián)系所學(xué)知識，解決形成景觀的原因等。

教師對學(xué)生讀圖要做到“心中有數(shù)”，即時關(guān)注學(xué)生的閱讀過程。教師應(yīng)始終處于觀察、判斷、指明方向的狀態(tài)：學(xué)生是否只關(guān)注的景觀圖的表層信息，是否讀出了景觀圖背后的包容部分，用怎樣的問題加以追問，以引導(dǎo)學(xué)生思考景觀圖的“內(nèi)涵”，以達(dá)到圖表教學(xué)效果的最大化等。

4、景觀圖的應(yīng)用

4.1導(dǎo)入課堂

教師利用與講課重點相關(guān)的景觀圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入教學(xué)，促使學(xué)生產(chǎn)生高漲的情緒，能讓學(xué)生在最短時間內(nèi)進入角色，將會對提高課堂教學(xué)效率有著重要的作用。

如講授“空間技術(shù)”單元時，教師可用楊利偉太空之旅的圖片讓學(xué)生大聲說出太空英雄楊利偉，再逐漸引導(dǎo)到中國空間技術(shù)的飛速發(fā)展上面，從而使學(xué)生增強民族的自豪感，讓學(xué)生進入角色學(xué)習(xí)。

4.2講解重點

教師選擇與重點內(nèi)容密切相關(guān)的景觀圖加以分析挖掘，由表及里，層層深入，易使學(xué)生掌握重點。

如在“植物的根系”教學(xué)中，直根系與須根系是重點講授對象。教學(xué)時教師可先展示直根系與須根系景觀圖，讓學(xué)生對根系類型有直觀的印象，再討論兩者的特點與區(qū)別，舉出生活中熟悉的實例，然后將討論的結(jié)果填到表格中(表2)。

在填表基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)分析探究：

(1)砂土和沼澤的環(huán)境條件有什么不同?為什么在不同環(huán)境中歐洲赤松的根系發(fā)育得不一樣?

(2)沙漠中駱駝刺的根部可長達(dá)30多米，為什么會長得這么長?

(3)濕地中紅樹的根為什么會冒出地面?

(4)通過分析以上資料，你能想到影響根系發(fā)育的因素有哪些?

探究時，教師提供駱駝刺與紅樹的根系景觀圖，學(xué)生看到這些特別的根系，情緒高漲，充滿探究的欲望，從而在興奮愉快的學(xué)習(xí)情緒中得出結(jié)論：

(1)沼澤地比砂土中含水豐富，土壤中的水位高低不同。不同環(huán)境的土壤中，水分含量明顯不同，造成了植物根系發(fā)育得不一樣。

(2)沙漠中缺水嚴(yán)重，因此生活在沙漠中的植物根系均十分發(fā)達(dá)，以便最大限度地從土壤中吸收更多的水來維持自身正常的生長發(fā)育。

(3)濕地中的水分過多，土壤通氣性差，而根呼吸需要大量的氧氣，導(dǎo)致植物的一些根會冒出地面。

(4)根系在土壤中的分布不僅與地下水位的高低有關(guān)，同時還與各種植物根系固有的遺傳特性以及土壤溫度、通氣狀況、肥力等密切相關(guān)。

通過分析景觀圖，達(dá)到了學(xué)生對重點知識增強感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，在比較中深化，在探究中提升的目的。

4.3突破難點

科學(xué)教材中有許多概念、原理、定律等比較抽象的知識，教師借用景觀圖設(shè)計教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生的興趣，釋疑解惑，突破難點。

壓力與壓強兩個概念容易混淆，為講清這兩個概念，可選擇啄木鳥景觀圖進行分析講解：啄木鳥是人們熟悉的森林益鳥，它有形似鑿刀的喙和長而帶鉤的舌，因此在消滅農(nóng)林害蟲方面有著特殊的貢獻。啄木鳥在樹上攀躍過程中，用喙叩樹，像是給樹診病的醫(yī)生，當(dāng)覺察到樹內(nèi)有蟲子爬動時，就啄破樹皮，用舌將蟲子鉤出來吃掉，故有“森林醫(yī)生”的美稱。啄木鳥的喙是通過長期的自然選擇而形成的，此結(jié)構(gòu)有利于增大“壓力”還是“壓強”，從而啄破樹皮?設(shè)問后再引出兩概念的區(qū)別(表3)。

根據(jù)壓強的定義式P＝Fs，要減小壓強有3種方法：①當(dāng)壓力一定時，需增加受力面積；②當(dāng)受力面積一定時，需減小壓力；③在條件允許的情況下，可以同時減小壓力，增大受力面積。同理，增大壓強也有3種方法。最后讓學(xué)生說出分析的過程：根據(jù)壓強公式P＝Fs可知，在壓力一定的情況下，受力面積越大，壓強越??；受力面積越小，壓強越大。啄木鳥用的喙很尖，啄木時與樹木之間的接觸面積(受力面積)小，當(dāng)使用相等的力，產(chǎn)生的壓強大，利于將樹木啄破，取出害蟲食之。所以啄木鳥的喙的結(jié)構(gòu)有利于減小受力面積，增大壓強，從而啄破樹皮。

4.4鞏固練習(xí)

有些練習(xí)涉及內(nèi)容學(xué)生比較生疏，可配以景觀圖降低難度，并可讓學(xué)生產(chǎn)生做題興趣。

【例1】某工業(yè)園區(qū)內(nèi)將安裝太陽能路燈550套，如圖1甲所示是某型號太陽能路燈，圖1乙是它的結(jié)構(gòu)示意圖，其中a、b、c為觸點，圖2是該太陽能路燈的技術(shù)參數(shù)。

(1)太陽能路燈專用控制器實質(zhì)上是一個由光、聲音和時間控制的單刀多擲開關(guān)如圖乙中的S。晚上要讓電燈發(fā)光，控制器將控制開關(guān)S與______觸點接觸。

(2)鉛酸蓄電池最多能儲存多少千瓦時的電能?

(3)如果太陽光照射到地面時的輻射功率為1 000 J/(s·m²)(每1 s輻射在1 m²上的光能為1 000 J)，太陽能電池把光能轉(zhuǎn)化為電能的轉(zhuǎn)換率為8％，則太陽能電池板的面積為多大?

【例2】生態(tài)農(nóng)業(yè)鞏固練習(xí)設(shè)計。

很早以前，勞動人民就學(xué)會了用桑葉喂蠶、蠶沙(蠶糞)養(yǎng)魚、塘泥肥桑的方法，創(chuàng)造了“桑基魚塘”生態(tài)農(nóng)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，“?；~塘”生態(tài)農(nóng)業(yè)不斷地發(fā)展，人們改變了以蠶沙直接下魚塘的老辦法，將蠶沙、人畜糞便、秸稈、雜草等投入沼氣池內(nèi)發(fā)酵，制成沼氣作燃料，用沼氣渣喂魚及“肥水”(圖3)。

(1)在利用蠶沙、人畜糞便、秸稈、雜草等物質(zhì)生產(chǎn)沼氣的過程中，發(fā)揮作用的微生物在生態(tài)系統(tǒng)的成分中屬于_________(選填“生產(chǎn)者”、“消費者”或“分解者”)。

(2)魚進行生命活動所需要的能量最終來自于。________。

(3)不論是傳統(tǒng)的“桑、蠶、魚”農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，還是改進了的“桑、蠶、氣、魚”的新型農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，都是設(shè)法使能量盡可能多地__________。

A.保留在生產(chǎn)者體內(nèi)

B.經(jīng)分解者釋放到大氣中

C.流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?/p>

學(xué)生利用景觀圖及示意圖，對生態(tài)農(nóng)業(yè)的理解更深入，掌握更牢固。

景觀圖是科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，在課堂教學(xué)中具有不可或缺的地位?？茖W(xué)、合理地在課堂中使用景觀圖片，是廣大科學(xué)教師必須重視的一項技能。景觀圖教學(xué)的實效性體現(xiàn)在師生共同努力，賦予景觀圖以鮮活而深刻的科學(xué)內(nèi)涵的過程中?？茖W(xué)教師應(yīng)該更新觀念，加強學(xué)習(xí)，提高自身素質(zhì)，跟上時代節(jié)奏，更好地落實新課標(biāo)，用好新教材，讓初中生真正學(xué)習(xí)到對終身發(fā)展有用的科學(xué)知識。