科学教学中景观图应用探究

朱婉萍

摘要：科学相关景观图是初中科学教材图像系统的有机组成部分，是科学教学中最直观的教学工具，可分为自然景观图和人文景观图两类。教学中要依据课程标准与考纲选用，要针对学生实际、密切联系课堂选择使用，讲究科学性、启发性、趣味性、实效性。教师在课堂导入、讲授重点、突破难点、练习巩固等环节上要用好景观图，让初中生真正学习到对终身发展有用的科学知识。

关键词：科学教学景观图教学情境

中图分类号：G633.91文献标识码：B

景观图反映事物的景色或外貌，是人们对事物初步的、表面的认识。景观图往往具有代表性，它具有同类事物的一般特征，是认识事物本质属性的基础，在形成科学概念中起重要作用。

景观图不同于一般的地图，它不是用符号表示事物，而是直接用画面表示事物。客观存在的科学信息以图像的形式很具体形象地传递给学生，与文字相比，景观图的信息量大，吸引力更大，可读性更强，更有利于激发初中学生学习科学的兴趣，便于初中学生进行观察、阅读、记忆、思考、分析、对比、理解和巩固。

景观图是获取科学知识、培养科学思维的重要途径。科学相关景观图是初中科学教材图像系统的有机组成部分，是科学教学中最直观的教学工具。教师在教学中充分利用景观图，不仅能帮助学生记忆科学知识，加深对教材内容的理解，而且还能帮助学生建立事物的表象，发展形象思维，提高解决问题的能力，使教学收到事半功倍的效果。

1、景观图的分类

景观图可分为自然景观图和人文景观图。自然景观图常见的有地质地貌景观图(名山、断层、典型地质现象等)、天气气候景观图、自然灾害景观图(火山喷发、地震等)、生物群落景观图(动植物和自然带景观)等。人文景观图常见的有景观图(城市、村落)、农业景观图(耕地、林地和水稻种植等)、工业景观图(采矿、生产车间等)、民族风情景观图、建筑景观图(标志性建筑)、名胜古迹景观图等。人文景观图不仅可以反映某一特定区域的人文环境特征，也可以折射出其自然环境特征。

2、景观图的选编

在教学中选用什么样的景观图才能达到理想效果，这需要科学教师依据一定的原则精心选编。

2.1以课程标准与考刚为本

首先要根据义务教育阶段科学课程标准的要求及大纲要求精心选图。结合2012年浙江省中考学科考试说明(科学考试大纲)，罗列出以下考点内容都可用到景观图(表1)。科学教师可据此组建自己的景观图库。

2.2结合学生实际情况

贴近学生生活是科学新课程的内容取向。这就要求教师在选择景观图时要充分考虑学生的生活实际与年龄特点、实际兴趣点。真实的才是最具有说服力的。只有回归生活情境的景观图，才能有效地激发学生自主学习的兴趣与欲望，帮助学生领悟到生活中到处是“科学”，理解科学学科的实用性。

2.3密切联系课堂教学

各类景观图具备各自不同的特点，体现各自不同的作用。而在实际的课堂教学中教师对于景观图的选取往往没有建立在对整堂课进行通盘考虑的基础上，有时只是从自身兴趣出发或者只对来源比较方便的图进行选择。教师应围绕教学重点，充分考虑到教学过程中不同教学环节的实际需要，选取有针对性且恰当的各类景观图，并进行一定的整合。教师所选用的景观图要与教学密切相关，能很快进入教学主题，引发学生的兴趣，引发学生思考。景观图如果杂乱、信息过多，则不利于主题性信息的突出。

2.4选用数量宜精不宜多

课堂教学中景观图数量过多，信息量过大，会造成学生阅读图表时间不够、教师与图结合教学不够充分，以至增加学生实际学习的难度。许多课堂变成了“播放”景观图资料的场所，还容易造成学生的审美疲劳，渐渐地学生对“鲜活”的景观图表失去探究的兴趣。过量景观图的引入，也会模糊教学重点，甚至“喧宾夺主”，对教学重点的凸显起到弱化的作用。因此，课堂教学的实效并不在景观图是否丰富，关键在于能否解决问题，过多和过滥只会增加无效教学的可能性。

3、景观图的判读

大部分景观图内涵丰富，教师在使用景观图时要充分加以挖掘，注重培养学生的观察能力，通过对图中所表现出的事物或现象的描述，培养学生的语言表达和科学思维能力。

在教学过程中能否对景观图进行有效的解读，关键在于教师要认真设置问题情境，通过提出由浅入深的不同问题，引导学生主动观察发现，积极思考，以便掌握和运用基本知识和基本原理，来解决问题。判读景观图时，教师应注意以下几点：

①一幅景观图中所蕴含的信息是十分丰富的，因此，教学中首先应根据教学目标，设置与主题相关的观察内容，帮助学生能够在众多的信息中排除干扰信息，知道观察的目的。这就是要解决看什么内容的问题。

②然后有计划地引导学生通过读图，感知所需要的信息，引导学生思考景观图中各要素的相互关系，归纳该景观图所反映出的本质特征。

③最后联系所学知识，解决形成景观的原因等。

教师对学生读图要做到“心中有数”，即时关注学生的阅读过程。教师应始终处于观察、判断、指明方向的状态：学生是否只关注的景观图的表层信息，是否读出了景观图背后的包容部分，用怎样的问题加以追问，以引导学生思考景观图的“内涵”，以达到图表教学效果的最大化等。

4、景观图的应用

4.1导入课堂

教师利用与讲课重点相关的景观图创设情境，导入教学，促使学生产生高涨的情绪，能让学生在最短时间内进入角色，将会对提高课堂教学效率有着重要的作用。

如讲授“空间技术”单元时，教师可用杨利伟太空之旅的图片让学生大声说出太空英雄杨利伟，再逐渐引导到中国空间技术的飞速发展上面，从而使学生增强民族的自豪感，让学生进入角色学习。

4.2讲解重点

教师选择与重点内容密切相关的景观图加以分析挖掘，由表及里，层层深入，易使学生掌握重点。

如在“植物的根系”教学中，直根系与须根系是重点讲授对象。教学时教师可先展示直根系与须根系景观图，让学生对根系类型有直观的印象，再讨论两者的特点与区别，举出生活中熟悉的实例，然后将讨论的结果填到表格中(表2)。

在填表基础上，再引导分析探究：

(1)砂土和沼泽的环境条件有什么不同?为什么在不同环境中欧洲赤松的根系发育得不一样?

(2)沙漠中骆驼刺的根部可长达30多米，为什么会长得这么长?

(3)湿地中红树的根为什么会冒出地面?

(4)通过分析以上资料，你能想到影响根系发育的因素有哪些?

探究时，教师提供骆驼刺与红树的根系景观图，学生看到这些特别的根系，情绪高涨，充满探究的欲望，从而在兴奋愉快的学习情绪中得出结论：

(1)沼泽地比砂土中含水丰富，土壤中的水位高低不同。不同环境的土壤中，水分含量明显不同，造成了植物根系发育得不一样。

(2)沙漠中缺水严重，因此生活在沙漠中的植物根系均十分发达，以便最大限度地从土壤中吸收更多的水来维持自身正常的生长发育。

(3)湿地中的水分过多，土壤通气性差，而根呼吸需要大量的氧气，导致植物的一些根会冒出地面。

(4)根系在土壤中的分布不仅与地下水位的高低有关，同时还与各种植物根系固有的遗传特性以及土壤温度、通气状况、肥力等密切相关。

通过分析景观图，达到了学生对重点知识增强感性认识，激发学习兴趣，在比较中深化，在探究中提升的目的。

4.3突破难点

科学教材中有许多概念、原理、定律等比较抽象的知识，教师借用景观图设计教学，能激发学生的兴趣，释疑解惑，突破难点。

压力与压强两个概念容易混淆，为讲清这两个概念，可选择啄木鸟景观图进行分析讲解：啄木鸟是人们熟悉的森林益鸟，它有形似凿刀的喙和长而带钩的舌，因此在消灭农林害虫方面有着特殊的贡献。啄木鸟在树上攀跃过程中，用喙叩树，像是给树诊病的医生，当觉察到树内有虫子爬动时，就啄破树皮，用舌将虫子钩出来吃掉，故有“森林医生”的美称。啄木鸟的喙是通过长期的自然选择而形成的，此结构有利于增大“压力”还是“压强”，从而啄破树皮?设问后再引出两概念的区别(表3)。

根据压强的定义式P＝Fs，要减小压强有3种方法：①当压力一定时，需增加受力面积；②当受力面积一定时，需减小压力；③在条件允许的情况下，可以同时减小压力，增大受力面积。同理，增大压强也有3种方法。最后让学生说出分析的过程：根据压强公式P＝Fs可知，在压力一定的情况下，受力面积越大，压强越小；受力面积越小，压强越大。啄木鸟用的喙很尖，啄木时与树木之间的接触面积(受力面积)小，当使用相等的力，产生的压强大，利于将树木啄破，取出害虫食之。所以啄木鸟的喙的结构有利于减小受力面积，增大压强，从而啄破树皮。

4.4巩固练习

有些练习涉及内容学生比较生疏，可配以景观图降低难度，并可让学生产生做题兴趣。

【例1】某工业园区内将安装太阳能路灯550套，如图1甲所示是某型号太阳能路灯，图1乙是它的结构示意图，其中a、b、c为触点，图2是该太阳能路灯的技术参数。

(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S。晚上要让电灯发光，控制器将控制开关S与______触点接触。

(2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能?

(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1 000 J/(s·m²)(每1 s辐射在1 m²上的光能为1 000 J)，太阳能电池把光能转化为电能的转换率为8％，则太阳能电池板的面积为多大?

【例2】生态农业巩固练习设计。

很早以前，劳动人民就学会了用桑叶喂蚕、蚕沙(蚕粪)养鱼、塘泥肥桑的方法，创造了“桑基鱼塘”生态农业。随着科学技术的进步，“桑基鱼塘”生态农业不断地发展，人们改变了以蚕沙直接下鱼塘的老办法，将蚕沙、人畜粪便、秸秆、杂草等投入沼气池内发酵，制成沼气作燃料，用沼气渣喂鱼及“肥水”(图3)。

(1)在利用蚕沙、人畜粪便、秸秆、杂草等物质生产沼气的过程中，发挥作用的微生物在生态系统的成分中属于_________(选填“生产者”、“消费者”或“分解者”)。

(2)鱼进行生命活动所需要的能量最终来自于。________。

(3)不论是传统的“桑、蚕、鱼”农业结构，还是改进了的“桑、蚕、气、鱼”的新型农业结构，都是设法使能量尽可能多地__________。

A.保留在生产者体内

B.经分解者释放到大气中

C.流向对人类有益的部分

学生利用景观图及示意图，对生态农业的理解更深入，掌握更牢固。

景观图是科学教学的重要组成部分，在课堂教学中具有不可或缺的地位。科学、合理地在课堂中使用景观图片，是广大科学教师必须重视的一项技能。景观图教学的实效性体现在师生共同努力，赋予景观图以鲜活而深刻的科学内涵的过程中。科学教师应该更新观念，加强学习，提高自身素质，跟上时代节奏，更好地落实新课标，用好新教材，让初中生真正学习到对终身发展有用的科学知识。