《自然环境的差异性》一课的核心内容是陆地环境的3种地域分异规律及其影响因素。该课内容是高中地理的重点,是学生认识地理学科地域性特点的基础,但同时对于学生来说较难,因为3种规律的空间尺度很大,学生在地表无法全部感知。以往教师借助世界陆地自然带分布图,通过观察各自然带的静态分布同时配合景观图片进行教学。学生由于对3种地理现象没有经过充分的感知,因而对规律的理解只停留在类似于“被告知”的水平,导致后期的知识迁移能力较差,不能解决新的问题。任何知识的教学只有在学生有了切身感受的基础上,教师再引导其站在学科方法论、学科视角、理解知识价值的高度去统摄具体知识点的时候,知识在学生手中才变得真正“有力量”,这样的知识对于学生终身发展才有用,这样的教学也才是高效能的教学。
一、利用遥感影像图形象、直观、真实的特点,设置探究的情境,激发学生探究知识的兴趣
地理教学往往借助图像设置情境,提出逐层深入的问题达到引导学生探究、解决问题,从而获取新知的目的。遥感影像图较普通地图具有形象、直观、真实的特点,可以极大地增强教学信息的表现力,进而激发学生探究的兴趣,提高教学效果。
课前,学生已经初步掌握了世界有哪些陆地自然带,知道了每个自然带的代表景观是植被,且以植被的名称作为自然带的名称的知识,但没有看过每个自然带真实的植被景观影像。上课伊始,我给出非洲大陆不同季节影像对比图(下页图1),提出如下系列问题。
问题1:你认为图上绿色和黄色反映的是什么?绿色深浅的不同可能意味着什么?
问题2:你认为哪张图代表非洲大陆1月景观图,哪张图代表7月景观图?说出判断的理由。
问题3:你觉得非洲大陆的这种景观变化有规律吗?规律是什么?影响因素可能是什么?
问题4:如果从非洲大陆继续向南北方向走,这种规律还存在吗?
问题1用于指导学生掌握从遥感影像图上提取信息的角度并提取信息。学生通过运用已有知识和提取出的信息解决问题2,旨在感受自然景观在不同季节的变化,加深对热带草原气候干、湿季的理解。问题3用于引导学生发现从赤道向两极地域分异规律的存在,认识到景观变化的递变性而非突变性,初步推测影响因素。挑战型问题4激发学生进一步探究、验证的欲望,引领着学生将视角扩展到亚欧大陆西岸更广阔的空间去验证规律,从而形成对该规律全面的认识和提升,感受地域分异规律大尺度性的特点。
二、利用遥感影像图空间尺度大、覆盖地域范围广的特点,突破教学难点,澄清学生以往的模糊认识
地域分异规律的大尺度特征对于学生来说是难点,虽然我们可以借助到不同地域旅游的经历去感知,但如果只站在地表,很难全面地观察。以往我们都是借助教材上的世界陆地自然带分布图配合每种自然带的近景景观图片,按照“感受景观的差异—说出景观变化的规律—推测影响景观变化的因素”的逻辑顺序进行教学,学生虽然也能获得知识,但毕竟未看到每个自然带的真实景观情境,对知识的理解也就不深刻。遥感影像图就像将学生带到了高空,将3种地域分异规律直观、全面地呈现在了学生的眼前,让学生看到了教材上世界陆地自然带分布图所呈现不了的真实自然景观的递变,感受到了自然地理环境差异性的存在,给学生以很强的视觉冲击力,轻而易举地突破了教学的难点。图2展示从赤道向两极的地域分异规律。
遥感影像图还澄清了学生的一些模糊认识。第一,世界陆地自然带分布图往往让学生形成一个错误的认识即各自然带是人为划分的,因为图上带与带间有明确的界限,学生就理解为景观在实际地表也有明显的分界线。遥感影像图向学生呈现了真实的自然景观的递变,改变了学生这一错误认识。第二,对于山地垂直自然带,以往教师往往直接借助山地垂直自然带剖面图(图3)进行教学。这种教学导致的结果是:首先,学生不知道这张剖面图是怎么来的;其次,学生大多误以为山地自然带中的每个自然带呈带状延伸,而不是环状,对带与带之间的同心圆关系也不清楚。山地垂直自然带遥感影像图(图4)更正了上述学生的错误认识。教学时将图3与图4上下放置,即将两图的指向标形成一致的对应关系,再在影像图上加上剖面线,学生就明白了山体垂直自然带剖面图是怎么得来的。
基于遥感可以大范围观测的特征,我们可以运用其影像图让学生看到一些地理要素的宏观分布,甚至可以帮助学生理解一些区域性的过程。如利用草原和森林火灾监测、火山喷发和地震等的监测影像辅助讲授自然灾害的发生、发展过程,进行灾害影像分析。
三、运用遥感影像图可以进行“遥远的感知”的特点,传递地理学科的研究方法——剖面线法
剖面图是地理学科重要的图像之一,主要用于研究某种地理事物,如地形、地质、植被等,在某一方向上的分布、变化情况,推导分布规律和成因,因此,剖面线法也就成为了地理学科的一种重要的体现学科特色的研究方法。
日常的教学中,教师可能带领学生看过很多剖面图,但却很少能将地理事物在地表的实际分布、变化情况与剖面图一一对应起来呈现给学生,从而让学生真正明白剖面图到底是怎样画出来的,所以,剖面图的判读成为学生学习的一大难点。显然,产生这种问题的根本原因就在于,我们手中没有能够带领学生从高空俯视研究区域的图像,学生因为没有表象的支撑,没有经历由表象转化成图像的过程,因而对枯燥的图像不理解,不能做出正确的判读。
本课中我运用遥感影像图可以对研究区域全方位进行“遥远的感知”,在让学生切身感受、探究、提炼出了3种地域分异规律及其影响因素的同时,自始至终、由浅入深地向学生渗透并传递着剖面线法,将实际景观图与剖面图紧密地结合在了一起,成功地实现了“图—图”转化,让学生经历了“教师教—体会—自主提出研究方法—反思研究过程”的过程。
如在研究前两种规律(从赤道向两极、从沿海向内陆的规律)时,教师采用带领学生借助剖面线法进行研究,学生体会,而在研究山地垂直地域规律时,教师呈现给学生山地垂直自然带影像图(图4)时提出:“我们通过什么方法才能发现山地景观在垂直方向上有无规律”。学生此时回忆前面的学习经历,自主想到用剖面线法去研究。全课最后,教师在进行全课总结、提升时再次提出:“我们是如何发现三个规律的”,引导学生反思研究过程、强化研究方法,并总结该研究方法适用的研究对象。
四、运用遥感影像图便于更新的特点,让学生感受地理学科的特点,认识知识的价值
遥感影像图较普通地图的差别点之一在于可以及时更新,因此可以动态反映一个地区地理事物的发展变化,如区域植被的变化、湖泊面积的变化、三角洲范围的变化、城市的发展等,让学生从时空两个维度对地理事物进行综合感受,用动态的眼光看待事物。
如针对自然环境的差异性这一内容,非洲大陆不同季节影像对比图告诉学生:无论什么季节,地理环境的空间差异性都是存在的,这样便将时空两个维度结合在了一起,这正是地理学科研究问题的两个视角。全课最后,我呈现给学生科尔沁草原沙化前后的遥感影像图、文字资料,以及万里长城和农牧过渡地带图,引导学生分析科尔沁草原土地荒漠化的人为原因、危害,并利用本节课所学提出自己的建议。学生被触目惊心的景象打动,提出了退耕还牧的措施,更认识到了由于自然环境存在差异性,人类活动必须因地制宜这一地理学核心观念,这就是地理学科知识的价值。
除此之外,遥感获得的地物电磁波特性数据还可以综合反映区域许多自然、人文信息,如地质、地貌、水文、植被、城市等,我们可据此引导学生找出要素间的联系,进行区域特征的综合分析,让学生体会地理环境的整体性和地理学科综合性的学科特点。
我认为,遥感图像应该更多地进入中学地理教材和地理教师的日常教学中。其一,地理学科离不开图像,很多教学内容如果要求反映动态变化或反映精确分布,选择遥感图像无疑应该是最佳的,它可以大大地提高教学效能。其二,随着遥感软件平台的大众化,应用遥感技术来解释、分析和说明地理现象已成为可能,它不仅给学生带来直观的空间认识,更能训练学生收集、加工、分析、处理和运用信息解决问题的能力,对学生的终身发展有用。其三,能够运用遥感图像进行教学也是教师专业性的体现,是现代教师必备的技能之一。但这并不是说遥感影像图可以解决一切问题。如本节课研究山地垂直自然带有关带谱问题的时候,剖面图就比真实的影像图更好。因为影像图由于太真实,各自然带的边界不清,也很难寻找其与海拔间的关系。因此,我们应根据教学内容,适时、适量使用遥感影像图辅助教学,这样才能收到更好的教学效果,提高教学效能。
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