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(jī)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(xiàn)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。客觀存在的科學(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(qiáng)，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(jìn)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。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(jī)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)。科學(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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(yùn)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(jìn)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(qiáng)民族的自豪感，讓學(xué)生進(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(jìn)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(xiàn)。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(qiáng)”，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(qiáng)的定義式P＝Fs，要減小壓強(qiáng)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(qiáng)也有3種方法。最后讓學(xué)生說出分析的過程：根據(jù)壓強(qiáng)公式P＝Fs可知，在壓力一定的情況下，受力面積越大，壓強(qiáng)越小；受力面積越小，壓強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)，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(jìn)步，“桑基魚塘”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(jìn)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(jìn)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。科學(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。科學(xué)教師應(yīng)該更新觀念，加強(qiáng)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。