基于情境的問題導(dǎo)向式教學(xué)在高三地理復(fù)習(xí)中的應(yīng)用
——以“植被演替”為例

廣東 祝江艷 福建 襲建閩

一、問題提出

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中有關(guān)“植被與土壤”教學(xué)的內(nèi)容要求為“1.9通過野外觀察或運(yùn)用土壤標(biāo)本，說明土壤的主要形成因素；1.10通過野外觀察或運(yùn)用視頻、圖像，識(shí)別主要植被，說明其與自然環(huán)境的關(guān)系?！?/p>

植被對(duì)環(huán)境具有指示作用，植被在不斷變化的地理環(huán)境中會(huì)進(jìn)行相應(yīng)地演替，環(huán)境的變化影響植被的演替，植被的演替又反過來(lái)影響環(huán)境。小區(qū)域背景下植被的演替是植被適應(yīng)環(huán)境的過程，是在新的地理環(huán)境下獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)種群的過程。地理情境變幻莫測(cè)，但是解決地理問題的原理本質(zhì)上沒有變化。筆者以此為出發(fā)點(diǎn)，就情境背景下問題導(dǎo)向式教學(xué)在高三地理復(fù)習(xí)中的應(yīng)用進(jìn)行探究。

本文的課例設(shè)計(jì)通過明確概念、引導(dǎo)問題，使學(xué)生能從材料中獲取有效信息，運(yùn)用地理原理，對(duì)地理現(xiàn)象進(jìn)行合理地推導(dǎo)，從時(shí)間和空間的角度動(dòng)態(tài)分析地理事物的變化，抓住植被演變的本質(zhì)，步步推導(dǎo)出答案。

二、考情分析

試卷題號(hào)呈現(xiàn)形式考查內(nèi)容分值2021浙江省6月普通高校招生選考科目考試2景觀圖+文字高原上植被呈斑塊狀、有序地重復(fù)出現(xiàn)的主要影響因素2分全國(guó)乙卷9～11文字材料苔原植被冰期拓展,全球氣候變暖氣溫升高,苔原不斷向北及高海拔退卻12分山東省普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試6示意圖+文字平臺(tái)到察爾森出現(xiàn)草原Ⅱ的主要影響因素3分2020全國(guó)卷Ⅰ11文字材料在氣候變暖背景下,長(zhǎng)白山北坡林線近年卻趨于穩(wěn)定的原因4分2020浙江省1月普通高校招生選考科目考試18文字材料互花米草在沿海迅速繁殖擴(kuò)張成為入侵物種,其產(chǎn)生的主要影響2分2017全國(guó)卷Ⅰ37(3)區(qū)域圖+文字分析與陰坡相比,苔原帶陽(yáng)坡地表溫度和濕度的特點(diǎn)及產(chǎn)生的原因6分

三、教學(xué)目標(biāo)

1.根據(jù)地理環(huán)境的變化，推導(dǎo)優(yōu)勢(shì)植被如何在新的環(huán)境中獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，植被與其他地理要素如何進(jìn)行相互影響，根據(jù)相關(guān)信息推測(cè)演替植被的生長(zhǎng)習(xí)性及優(yōu)勢(shì)所在。(綜合思維)

2.運(yùn)用地圖，說出某山某區(qū)域的區(qū)位特征。(區(qū)域認(rèn)知)

3.繪制圖文轉(zhuǎn)換表，通過問題的引導(dǎo)，讓學(xué)生推導(dǎo)地理環(huán)境的變化與演替植物的相關(guān)性。(地理實(shí)踐力)

4.通過探究，認(rèn)識(shí)到自然地理環(huán)境的整體性，樹立保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。(人地協(xié)調(diào)觀)

四、教學(xué)重難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是課本中“識(shí)別主要植被，說明其與自然環(huán)境的關(guān)系”這一知識(shí)點(diǎn)。環(huán)境會(huì)發(fā)生變化，植被如何與之適應(yīng)進(jìn)行演變，以及根據(jù)已進(jìn)行演變的植被去推測(cè)環(huán)境的變化是難點(diǎn)。

五、教學(xué)思路

首先從植物演替的概念入手，明確兩種不同形式的演替，理解演替的本質(zhì)。再通過兩組選擇題來(lái)落實(shí)學(xué)習(xí)“初生演替”和“次生演替”的概念；然后在選擇題的情境素材上進(jìn)行問題導(dǎo)向下的思維拓展，總結(jié)綜合題的解題思路，訓(xùn)練學(xué)生畫思維導(dǎo)圖的能力；引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用原理，能在不同的情境背景下根據(jù)演替的本質(zhì)去解決植物如何演替、演替對(duì)環(huán)境如何產(chǎn)生影響、環(huán)境如何影響植被的演替等問題，提升學(xué)生地理學(xué)科的核心素養(yǎng)。

六、教學(xué)過程

【導(dǎo)入】必備知識(shí)回顧

預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生能說出植被與環(huán)境中土壤和氣候的相互影響。

【概念展示】①演替的定義：隨著時(shí)間的推移，一個(gè)群落被另一個(gè)群落代替的過程。

②演替的類型：初生演替、次生演替。

③演替的前提：是地理環(huán)境的變化。

④演替的本質(zhì)：某些生物在變化后的地理環(huán)境中獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)：能夠說出演替的前提是地理環(huán)境的變化。

【概念鞏固】極地或高山冰川退縮區(qū)形成的冰川裸地是研究植被原生演替的理想場(chǎng)所。海螺溝冰川退縮區(qū)(29°34′N，102°59′E)位于貢嘎山東坡，青藏高原東南緣，在長(zhǎng)達(dá)2 km的范圍內(nèi)形成了一個(gè)完整的從裸地到先鋒群落再到頂級(jí)群落的連續(xù)植被原生演替序列。下表示意海螺溝冰川退縮區(qū)不同演替階段樣地植被特征。據(jù)此完成下面1～3題。

注：郁閉度：郁閉度指森林中喬木樹冠在陽(yáng)光直射下在地面的總投影面積(冠幅)與此林地(林分)總面積的比，它反映林分布的密度。

1.海螺溝冰川退縮區(qū)，種間競(jìng)爭(zhēng)力最強(qiáng)的樹種是

( )

A.川滇柳、冬瓜楊 B.云冷杉、沙棘

C.冬瓜楊、云冷杉 D.沙棘、川滇柳

2.在植被原生演替過程中

( )

A.植被郁閉度升高

B.地表徑流流速加快

C.氣溫日較差增大

D.土壤發(fā)育趨于成熟

3.與同一演替階段北美冰川退縮區(qū)相比，海螺溝冰川退縮區(qū)單位面積植被生物量大是由于海螺溝

( )

A.生物群落結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定

B.水分和熱量條件較好

C.植物的種類復(fù)雜多樣

D.人類活動(dòng)干擾程度小

【參考答案】1.C 2.D 3.B

【選題意圖】本組題考查了初生演替概念，又能體現(xiàn)地理事物的空間尺度和時(shí)間尺度。

【情境一：草本入侵灌木】(地理環(huán)境的變化對(duì)植被演替的影響)

研究高山植被演替對(duì)探究全球氣候變化具有重要意義。某山海拔2 140～2 220米處原以耐寒矮小灌木和苔蘚地衣為主，草本植被難以生長(zhǎng)，僅零星分布于“特殊區(qū)域”。近幾十年來(lái)，隨著氣候變暖，該地區(qū)草本植物不斷入侵，使得原有的灌木萎縮退化。某地理科考隊(duì)調(diào)查該區(qū)域時(shí)發(fā)現(xiàn)，不同海拔和坡度的草本入侵程度有顯著差異(如圖1)。隨著草本植物入侵的加劇，被侵入地區(qū)的土壤水分增加，有機(jī)質(zhì)含量減少。據(jù)此完成下面4～6小題。

圖1

4.草本入侵前“特殊區(qū)域”所在的部位是

( )

A.較低海拔緩坡處 B.較高海拔緩坡處

C.較低海拔陡坡處 D.較高海拔陡坡處

5.與坡度角小于20°的部位比，大于30°的部位易被草本入侵的因素是

( )

A.光照 B.氣溫 C.降水 D.土壤

6.分析隨著氣候變暖，該區(qū)域土壤有機(jī)質(zhì)減少的原因。

【參考答案】4.C 5.D

6.草本入侵程度提高，灌木減少，枯枝落葉量減少，有機(jī)質(zhì)來(lái)源量減少。變暖土壤濕度增加，有機(jī)質(zhì)分解加快。

【選題意圖】本題組考查了次生演替概念，體現(xiàn)地理事物的空間尺度和時(shí)間尺度。需要學(xué)生進(jìn)行次生演替原因的推導(dǎo)。

預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生能明確初生演替的概念，并能從時(shí)間尺度和空間尺度對(duì)圖表進(jìn)行初生演替的加工轉(zhuǎn)換。

【解題思路總結(jié)】第一步，思考本題考查知識(shí)點(diǎn)：植被與地理環(huán)境各要素的相互影響；

第二步，畫圖(文字與圖轉(zhuǎn)換)(將材料中的相關(guān)信息繪入空白圖圖2中，預(yù)期學(xué)生答案如圖3)；

圖2

圖3

第三步，在已經(jīng)畫完圖基礎(chǔ)上，根據(jù)以下5個(gè)問題對(duì)信息進(jìn)行加工、轉(zhuǎn)換；

問題a：演替過程中，該小區(qū)域自然環(huán)境有何變化？

參考答案：氣候變暖。

問題b：演替過程中，草本獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。推測(cè)該小區(qū)域草本與耐寒矮小灌木相比，突出的生長(zhǎng)習(xí)性？

參考答案：喜暖(不耐寒)、耐貧瘠、根淺。

問題c：演替過程中，該小區(qū)域草本對(duì)環(huán)境(土壤)的影響？

參考答案：對(duì)土壤水分和有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生影響。

問題d：土壤包括哪些要素？

參考答案：水分，空氣，有機(jī)質(zhì)、礦物質(zhì)。

問題e：土壤如何影響水分和有機(jī)質(zhì)？

參考答案：如圖5所示。

【思維導(dǎo)圖訓(xùn)練】就問題e，學(xué)生展開思維導(dǎo)圖繪制(空白圖圖4中繪制)預(yù)期學(xué)生繪制的圖結(jié)果如圖5所示。

圖4

圖5

第四步：調(diào)用地理原理，解決問題(植被演替對(duì)地理環(huán)境影響)組織第6題答案。

預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生能夠在思維導(dǎo)圖的幫助下一步一步得出答案，并具備給自己評(píng)分的能力。

【情境二：灌木入侵草本】(植被的演替對(duì)地理環(huán)境的影響)

材料一近幾十年來(lái)，由于全球氣候變化與人類活動(dòng)的影響，內(nèi)蒙古地區(qū)上出現(xiàn)了大面積的“灌叢化草原”景觀。隨著灌木植物的逐漸增多，原本大面積連片生長(zhǎng)的草原被分割成形狀不同的斑塊，進(jìn)而在全球草原分布區(qū)形成一種新的植被景觀，即灌叢-草原連續(xù)體，我們將這種灌木植物在草原基質(zhì)上形成的團(tuán)塊狀散布的斑塊狀植被景觀，稱為灌叢化草原。

材料二在一些風(fēng)蝕強(qiáng)烈的地區(qū)，由于風(fēng)力搬運(yùn)、水土流失以及灌木植物對(duì)土壤結(jié)構(gòu)和土壤小氣候的改變，在灌叢斑塊附近堆積著比周圍地表更肥沃的土壤，使得在灌叢斑塊附近，形成了不同于周圍環(huán)境的地理小環(huán)境。這種灌木植物聚集土壤養(yǎng)分的現(xiàn)象，被稱之為“沃島效應(yīng)”。

材料三研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)蒙古草原由于灌叢化草原和“沃島效應(yīng)”的發(fā)展，引發(fā)了部分草原向沙漠演替的現(xiàn)象，加劇了草原的沙漠化。根據(jù)材料，回答第7題。

7.分析原生草原向灌叢化草原演替的過程。

【選題意圖】此組題的情境與4～6題組的情況完全相反，但考查的知識(shí)點(diǎn)相同，此組題能很好地考查學(xué)生運(yùn)用地理原理解決問題的能力。解題過程指導(dǎo)如下：

圖文轉(zhuǎn)換、畫圖能力培養(yǎng)：請(qǐng)同學(xué)們把材料信息轉(zhuǎn)換成圖文信息，參考結(jié)果如圖6。

圖6

引導(dǎo)學(xué)生在已經(jīng)完成的圖文信息(圖6)的基礎(chǔ)上結(jié)合以下4個(gè)問題，再進(jìn)行思維導(dǎo)圖的繪制。預(yù)期學(xué)生的成果如圖7。

圖7

問題a：演替過程中，該小區(qū)域地理環(huán)境變化的原因。

參考答案：氣候變暖，人類活動(dòng)。

問題b：演替過程中，灌叢獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。推測(cè)該小區(qū)域灌叢與草原相比，突出的生長(zhǎng)習(xí)性。

參考答案：宜暖，根深、耐旱，適應(yīng)二氧化碳濃度偏高環(huán)境。

問題c：分析演替過程中，灌叢如何獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。(即第7題的設(shè)問)

問題d：演替過程中，該小區(qū)域灌叢對(duì)環(huán)境的影響。

組織第7題答案如下：

大氣中二氧化碳濃度和溫度的上升，有利于灌木植物的生長(zhǎng)；全球氣候變暖，蒸發(fā)加強(qiáng)，降水減少，土壤表層水分含量下降，導(dǎo)致根系分布較淺的植物(尤其是禾本科草本植物)競(jìng)爭(zhēng)能力下降，灌木侵入擴(kuò)大；過度放牧可以減少植被覆蓋率而增強(qiáng)表面蒸發(fā)；土地利用變化(如草原農(nóng)田化)使地下水位下降，草原土壤表層或淺層的水分環(huán)境惡化，導(dǎo)致草本植物生長(zhǎng)受阻，灌木植物由于根系較深得以在競(jìng)爭(zhēng)中取勝；放牧牲畜的選擇性采食使得部分灌木具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

預(yù)設(shè)學(xué)生活動(dòng)：能在問題的指引下進(jìn)行思維的進(jìn)階、原理的推導(dǎo)和問題的解決。

【解題思路總結(jié)】

七、教學(xué)反思

自然地理部分內(nèi)容較抽象，學(xué)生理解起來(lái)有一定困難，畫圖可以幫助學(xué)生理解材料信息，問題的設(shè)置可以引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生形成正確的地理學(xué)科思維，從而能精準(zhǔn)有效地解決問題；這節(jié)課的內(nèi)容比較充實(shí)，時(shí)間允許的情況下多給學(xué)生一些思考討論的時(shí)間，效果會(huì)更好；如果硬件設(shè)施允許，課堂可以展示、還原學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)畫圖的過程，以便能及時(shí)反饋、引導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，使課堂互動(dòng)效果更佳。基于相同主題，不同情境的地理試題可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的地理實(shí)踐力，能幫助他們掌握地理學(xué)科關(guān)鍵能力，提升教學(xué)效果。

(作者單位：廣東省廣州市第十六中學(xué)福建省邵武第四中學(xué))