基于情境的問題導向式教學在高三地理復習中的應用
——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準(2017年版2020年修訂)》中有關“植被與土壤”教學的內容要求為“1.9通過野外觀察或運用土壤標本，說明土壤的主要形成因素；1.10通過野外觀察或運用視頻、圖像，識別主要植被，說明其與自然環境的關系。”

植被對環境具有指示作用，植被在不斷變化的地理環境中會進行相應地演替，環境的變化影響植被的演替，植被的演替又反過來影響環境。小區域背景下植被的演替是植被適應環境的過程，是在新的地理環境下獲得競爭優勢種群的過程。地理情境變幻莫測，但是解決地理問題的原理本質上沒有變化。筆者以此為出發點，就情境背景下問題導向式教學在高三地理復習中的應用進行探究。

本文的課例設計通過明確概念、引導問題，使學生能從材料中獲取有效信息，運用地理原理，對地理現象進行合理地推導，從時間和空間的角度動態分析地理事物的變化，抓住植被演變的本質，步步推導出答案。

二、考情分析

試卷題號呈現形式考查內容分值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、有序地重復出現的主要影響因素2分全國乙卷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業水平等級考試6示意圖+文字平臺到察爾森出現草原Ⅱ的主要影響因素3分2020全國卷Ⅰ11文字材料在氣候變暖背景下,長白山北坡林線近年卻趨于穩定的原因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張成為入侵物種,其產生的主要影響2分2017全國卷Ⅰ37(3)區域圖+文字分析與陰坡相比,苔原帶陽坡地表溫度和濕度的特點及產生的原因6分

三、教學目標

1.根據地理環境的變化，推導優勢植被如何在新的環境中獲取競爭優勢，植被與其他地理要素如何進行相互影響，根據相關信息推測演替植被的生長習性及優勢所在。(綜合思維)

2.運用地圖，說出某山某區域的區位特征。(區域認知)

3.繪制圖文轉換表，通過問題的引導，讓學生推導地理環境的變化與演替植物的相關性。(地理實踐力)

4.通過探究，認識到自然地理環境的整體性，樹立保護環境的意識。(人地協調觀)

四、教學重難點

本節課的教學重點是課本中“識別主要植被，說明其與自然環境的關系”這一知識點。環境會發生變化，植被如何與之適應進行演變，以及根據已進行演變的植被去推測環境的變化是難點。

五、教學思路

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。再通過兩組選擇題來落實學習“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行問題導向下的思維拓展，總結綜合題的解題思路，訓練學生畫思維導圖的能力；引導學生運用原理，能在不同的情境背景下根據演替的本質去解決植物如何演替、演替對環境如何產生影響、環境如何影響植被的演替等問題，提升學生地理學科的核心素養。

六、教學過程

【導入】必備知識回顧

預設學生活動：學生能說出植被與環境中土壤和氣候的相互影響。

【概念展示】①演替的定義：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。

②演替的類型：初生演替、次生演替。

③演替的前提：是地理環境的變化。

④演替的本質：某些生物在變化后的地理環境中獲得競爭優勢。

預設學生活動：能夠說出演替的前提是地理環境的變化。

【概念鞏固】極地或高山冰川退縮區形成的冰川裸地是研究植被原生演替的理想場所。海螺溝冰川退縮區(29°34′N，102°59′E)位于貢嘎山東坡，青藏高原東南緣，在長達2 km的范圍內形成了一個完整的從裸地到先鋒群落再到頂級群落的連續植被原生演替序列。下表示意海螺溝冰川退縮區不同演替階段樣地植被特征。據此完成下面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，種間競爭力最強的樹種是

( )

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.土壤發育趨于成熟

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

( )

A.生物群落結構較穩定

B.水分和熱量條件較好

C.植物的種類復雜多樣

D.人類活動干擾程度小

【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，又能體現地理事物的空間尺度和時間尺度。

【情境一：草本入侵灌木】(地理環境的變化對植被演替的影響)

研究高山植被演替對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，僅零星分布于“特殊區域”。近幾十年來，隨著氣候變暖，該地區草本植物不斷入侵，使得原有的灌木萎縮退化。某地理科考隊調查該區域時發現，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，被侵入地區的土壤水分增加，有機質含量減少。據此完成下面4～6小題。

圖1

4.草本入侵前“特殊區域”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，該區域土壤有機質減少的原因。

【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，有機質來源量減少。變暖土壤濕度增加，有機質分解加快。

【選題意圖】本題組考查了次生演替概念，體現地理事物的空間尺度和時間尺度。需要學生進行次生演替原因的推導。

預設學生活動：學生能明確初生演替的概念，并能從時間尺度和空間尺度對圖表進行初生演替的加工轉換。

【解題思路總結】第一步，思考本題考查知識點：植被與地理環境各要素的相互影響；

第二步，畫圖(文字與圖轉換)(將材料中的相關信息繪入空白圖圖2中，預期學生答案如圖3)；

圖2

圖3

第三步，在已經畫完圖基礎上，根據以下5個問題對信息進行加工、轉換；

問題a：演替過程中，該小區域自然環境有何變化？

參考答案：氣候變暖。

問題b：演替過程中，草本獲得競爭優勢。推測該小區域草本與耐寒矮小灌木相比，突出的生長習性？

參考答案：喜暖(不耐寒)、耐貧瘠、根淺。

問題c：演替過程中，該小區域草本對環境(土壤)的影響？

參考答案：對土壤水分和有機質產生影響。

問題d：土壤包括哪些要素？

參考答案：水分，空氣，有機質、礦物質。

問題e：土壤如何影響水分和有機質？

參考答案：如圖5所示。

【思維導圖訓練】就問題e，學生展開思維導圖繪制(空白圖圖4中繪制)預期學生繪制的圖結果如圖5所示。

圖4

圖5

第四步：調用地理原理，解決問題(植被演替對地理環境影響)組織第6題答案。

預設學生活動：學生能夠在思維導圖的幫助下一步一步得出答案，并具備給自己評分的能力。

【情境二：灌木入侵草本】(植被的演替對地理環境的影響)

材料一近幾十年來，由于全球氣候變化與人類活動的影響，內蒙古地區上出現了大面積的“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的草原被分割成形狀不同的斑塊，進而在全球草原分布區形成一種新的植被景觀，即灌叢-草原連續體，我們將這種灌木植物在草原基質上形成的團塊狀散布的斑塊狀植被景觀，稱為灌叢化草原。

材料二在一些風蝕強烈的地區，由于風力搬運、水土流失以及灌木植物對土壤結構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境的地理小環境。這種灌木植物聚集土壤養分的現象，被稱之為“沃島效應”。

材料三研究發現，內蒙古草原由于灌叢化草原和“沃島效應”的發展，引發了部分草原向沙漠演替的現象，加劇了草原的沙漠化。根據材料，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，但考查的知識點相同，此組題能很好地考查學生運用地理原理解決問題的能力。解題過程指導如下：

圖文轉換、畫圖能力培養：請同學們把材料信息轉換成圖文信息，參考結果如圖6。

圖6

引導學生在已經完成的圖文信息(圖6)的基礎上結合以下4個問題，再進行思維導圖的繪制。預期學生的成果如圖7。

圖7

問題a：演替過程中，該小區域地理環境變化的原因。

參考答案：氣候變暖，人類活動。

問題b：演替過程中，灌叢獲得競爭優勢。推測該小區域灌叢與草原相比，突出的生長習性。

參考答案：宜暖，根深、耐旱，適應二氧化碳濃度偏高環境。

問題c：分析演替過程中，灌叢如何獲得競爭優勢。(即第7題的設問)

問題d：演替過程中，該小區域灌叢對環境的影響。

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；全球氣候變暖，蒸發加強，降水減少，土壤表層水分含量下降，導致根系分布較淺的植物(尤其是禾本科草本植物)競爭能力下降，灌木侵入擴大；過度放牧可以減少植被覆蓋率而增強表面蒸發；土地利用變化(如草原農田化)使地下水位下降，草原土壤表層或淺層的水分環境惡化，導致草本植物生長受阻，灌木植物由于根系較深得以在競爭中取勝；放牧牲畜的選擇性采食使得部分灌木具有競爭優勢。

預設學生活動：能在問題的指引下進行思維的進階、原理的推導和問題的解決。

【解題思路總結】

七、教學反思

自然地理部分內容較抽象，學生理解起來有一定困難，畫圖可以幫助學生理解材料信息，問題的設置可以引導、培養學生形成正確的地理學科思維，從而能精準有效地解決問題；這節課的內容比較充實，時間允許的情況下多給學生一些思考討論的時間，效果會更好；如果硬件設施允許，課堂可以展示、還原學生現場畫圖的過程，以便能及時反饋、引導學生繪制思維導圖，使課堂互動效果更佳。基于相同主題，不同情境的地理試題可以很好地培養學生的地理實踐力，能幫助他們掌握地理學科關鍵能力，提升教學效果。

(作者單位：廣東省廣州市第十六中學福建省邵武第四中學)