抓住遙感影像圖的特點 提高地理教學效能——以高中地理必修-《自然環(huán)境的差異性》一課為例

張悅

《自然環(huán)境的差異性》一課的核心內(nèi)容是陸地環(huán)境的3種地域分異規(guī)律及其影響因素。該課內(nèi)容是高中地理的重點，是學生認識地理學科地域性特點的基礎，但同時對于學生來說較難，因為3種規(guī)律的空間尺度很大，學生在地表無法全部感知。以往教師借助世界陸地自然帶分布圖，通過觀察各自然帶的靜態(tài)分布同時配合景觀圖片進行教學。學生由于對3種地理現(xiàn)象沒有經(jīng)過充分的感知，因而對規(guī)律的理解只停留在類似于“被告知”的水平，導致后期的知識遷移能力較差，不能解決新的問題。任何知識的教學只有在學生有了切身感受的基礎上，教師再引導其站在學科方法論、學科視角、理解知識價值的高度去統(tǒng)攝具體知識點的時候，知識在學生手中才變得真正“有力量”，這樣的知識對于學生終身發(fā)展才有用，這樣的教學也才是高效能的教學。

利用遙感影像圖形象，直觀，真實的特點，設置探究的情境，激發(fā)學生探究知識的興趣

地理教學往往借助圖像設置情境，提出逐層深入的問題達到引導學生探究、解決問題，從而獲取新知的目的。遙感影像圖較普通地圖具有形象、直觀、真實的特點，可以極大地增強教學信息的表現(xiàn)力，進而激發(fā)學生探究的興趣，提高教學效果。

課前，學生已經(jīng)初步掌握了世界有哪些陸地自然帶，知道了每個自然帶的代表景觀是植被，且以植被的名稱作為自然帶的名稱的知識，但沒有看過每個自然帶真實的植被景觀影像。上課伊始，我給出非洲大陸不同季節(jié)影像對比圖(圖1)，提出如下系列問題。

問題1：你認為圖上綠色和黃色反映的是什么?綠色深淺的不同可能意味著什么?

問題2：依據(jù)各顏色所在的緯度位置和上節(jié)課知識，判斷4種顏色各代表什么植被。

問題3：你認為哪張圖代表非洲大陸1月景觀圖，哪張圖代表7月景觀圖?說出判斷的理由。

問題4：你覺得非洲大陸的這種景觀變化有規(guī)律嗎?規(guī)律是什么?影響因素可能是什么?

問題5：如果從非洲大陸繼續(xù)向南北方向走，這種規(guī)律還存在嗎?

問題1用于指導學生掌握從遙感影像圖上提取信息的角度并提取信息。學生通過運用已有知識和提取出的信息解決問題2、問題3，旨在感受自然景觀在不同季節(jié)的變化，加深對熱帶草原氣候干、濕季的理解。問題4用于引導學生發(fā)現(xiàn)從赤道向兩極地域分異規(guī)律的存在，認識到景觀變化的遞變性而非突變性，初步推測影響因素。挑戰(zhàn)型問題5激發(fā)學生進一步探究、驗證的欲望，引領著學生將視角擴展到亞歐大陸西岸更廣闊的空間去驗證規(guī)律，從而形成對該規(guī)律全面的認識和提升，感受地域分異規(guī)律大尺度性的特點。

利用遙感影像圖空間尺度大，覆蓋地域范圍廣的特點，突破教學難點，澄清學生以往的模糊認識

地域分異規(guī)律的大尺度特征對于學生來說是難點，雖然我們可以借助到不同地域旅游的經(jīng)歷去感知，但如果只站在地表去觀察，很難全面地觀察得到。以往我們都是借助教材上的世界陸地自然帶分布圖配合每種自然帶的近景景觀圖片，按照“感受景觀的差異一說出景觀變化的規(guī)律一推測影響景觀變化的因素”的邏輯順序進行教學，學生雖然也能獲得知識，但畢竟未看到每個自然帶的真實景觀情境，對知識的理解也就不深刻。遙感影像圖就像將學生帶到了高空，將3種地域分異規(guī)律直觀、全面地呈現(xiàn)在了學生的眼前，讓學生看到了教材上世界陸地自然帶分布圖所呈現(xiàn)不了的真實自然景觀的遞變，感受到了自然地理環(huán)境差異性的存在，給學生以很強的視覺沖擊力，輕而易舉地突破了教學的難點。圖2展示從赤道向兩極的地域分異規(guī)律。

遙感影像圖還澄清了學生的一些模糊認識。第一，世界陸地自然帶分布圖往往讓學生形成一個錯誤的認識即各自然帶是人為劃分的，因為圖上帶與帶間有明確的界限，學生就理解為景觀在實際地表也有明顯的分界線。遙感影像圖向學生呈現(xiàn)了真實的自然景觀的遞變，改變了學生這一錯誤認識。第二，對于山地垂直自然帶，以往教師往往直接借助山地垂直自然帶剖面圖(圖3)進行教學。這種教學導致的結果是，首先，學生不知道這張剖面圖是怎么來的；其次，學生大多誤以為山地自然帶中的每個自然帶呈帶狀延伸，而不是環(huán)狀，對帶與帶之間的同心圓關系也不清楚。山地垂直自然帶遙感影像圖(圖4)更正了上述學生的錯誤認識。教學時將圖3與圖4上下放置，即將兩圖的指向標形成一致的對應關系，再在影像圖上加上剖面線，學生就明白了山體垂直自然帶剖面圖是怎么得來的。

基于遙感可以大范圍觀測的特征，我們可以運用其影像圖讓學生看到一些地理要素的宏觀分布，甚至可以幫助學生理解一些區(qū)域性的過程。如利用草原和森林火災監(jiān)測、火山爆發(fā)和地震等的監(jiān)測影像輔助講授自然災害的發(fā)生、發(fā)展過程，進行災害影像分析。

運用遙感影像圖可以進行“遙遠的感知”的特點，傳遞地理學科的研究方法——剖面線法

剖面圖是地理學科重要的圖像之一，主要用于研究某種地理事物，如地形、地質、植被等，在某一方向上的分布、變化情況，推導分布規(guī)律和成因，因此，剖面線法也就成為了地理學科的一種重要的體現(xiàn)學科特色的研究方法。

日常的教學中，教師可能帶領學生看過很多剖面圖，但卻很少能將地理事物在地表的實際分布、變化情況與剖面圖一一對應起來呈現(xiàn)給學生，從而讓學生真正明白剖面圖到底是怎樣畫出來的，所以，剖面圖的判讀成為學生學習的一大難點。顯然，產(chǎn)生這種問題的根本原因就在于，我們手中沒有能夠帶領學生從高空俯視研究區(qū)域的圖像，學生因為沒有表象的支撐，沒有經(jīng)歷由表象轉化成圖像的過程，因而對枯燥的圖像不理解，不能做出正確的判讀。

本課中我運用遙感影像圖可以對研究區(qū)域全方位進行“遙遠的感知”，在讓學生切身感受、探究、提煉出了3種地域分異規(guī)律及其影響因素的同時，自始至終、由淺入深地向學生滲透并傳遞著剖面線法，將實際景觀圖與剖面圖緊密地結合在了一起，成功地實現(xiàn)了“圖一圖”轉化，讓學生經(jīng)歷了“教師教一體會一自主提出研究方法一反思研究過程”的過程。

如在研究前兩種規(guī)律(從赤道向兩極、從沿海向內(nèi)陸的規(guī)律)時，教師采用帶領學生借助剖面線法進行研究，學生體會，而在研究山地垂直地域規(guī)律時，教師呈現(xiàn)給學生山地垂直自然帶影像圖(圖4)時提出：“我們通過什么方法才能發(fā)現(xiàn)山地景觀在垂直方向上有無規(guī)律”。學生此時回憶前面的學習經(jīng)歷，自主想到用剖面線法去研究。全課最后，教師在進行全課總結、提升時再次提出：“我們是如何發(fā)現(xiàn)三個規(guī)律的”，引導學生反思研究過程、強化研究方法，并總結該研究方法適用的研究對象。

運用遙感影像圖便于更新的特點，讓學生感受地理學科的特點，認識知識的價值

遙感影像圖較普通地圖的差別點之一在于可以及時更新，因此可以動態(tài)反映一個地區(qū)地理事物的發(fā)展變化，如區(qū)域植被的變化、湖泊而積的變化、三角洲范圍的變化、城市的發(fā)展等，讓學生從時空兩個維度對地理事物進行綜合感受，用動態(tài)的眼光看待事物。

如針對自然環(huán)境的差異性這一內(nèi)容，非洲大陸不同季節(jié)影像對比圖告訴學生：無論什么季節(jié)，地理環(huán)境的空間差異性都是存在的，這樣便將時空兩個維度結合在了一起，這正是地理學科研究問題的兩個視角。全課最后，我呈現(xiàn)給學生科爾沁草原沙化前后的遙感影像圖、文字資料，以及萬里長城和農(nóng)牧過渡地帶圖，引導學生分析科爾沁草原土地荒漠化的人為原因、危害，并利用本節(jié)課所學提出自己的建議。學生被觸目驚心的景象打動，提出了退耕還牧的措施，更認識到了由于自然環(huán)境存在差異性，人類活動必須因地制宜這一地理學核心觀念，這就是地理學科知識的價值。

除此之外，遙感獲得的地物電磁波特性數(shù)據(jù)還可以綜合反映區(qū)域許多自然、人文信息，如地質、地貌、水文、植被、城市等，我們可據(jù)此引導學生找出要素間的聯(lián)系，進行區(qū)域特征的綜合分析，讓學生體會地理環(huán)境的整體性和地理學科綜合性的學科特點。

我認為，遙感圖像應該更多地進入中學地理教材和地理教師的日常教學中來。其一，地理學科離不開圖像，很多教學內(nèi)容如果要求反映動態(tài)變化的或反映精確分布的，選擇遙感圖像無疑應該是最佳的，它可以大大地提高教學效能。其二，隨著遙感軟件平臺的大眾化，應用遙感技術來解釋、分析和說明地理現(xiàn)象已成為可能，它不僅給學生帶來直觀的空間認識，更能訓練學生收集、加工、分析、處理和運用信息解決問題的能力，對學生的終身發(fā)展有用。其三，能夠運用遙感圖像進行教學也是教師專業(yè)性的體現(xiàn)，是現(xiàn)代教師必備的技能之一。但這并不是說遙感影像圖可以解決一切問題。如本節(jié)課研究山地垂直自然帶有關帶譜問題的時候，剖面圖就比真實的影像圖更好。因為影像圖由于太真實，各自然帶的邊界不清，也很難尋找其與海拔間的關系。因此，我們應根據(jù)教學內(nèi)容，適時、適量使用遙感影像圖輔助教學，這樣才能收到更好的教學效果，提高教學效能。