基于情境的问题导向式教学在高三地理复习中的应用——以“植被演替”为例

广东 祝江艳 福建 袭建闽

一、问题提出

《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》中有关“植被与土壤”教学的内容要求为“1.9通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素；1.10通过野外观察或运用视频、图像，识别主要植被，说明其与自然环境的关系。”

植被对环境具有指示作用，植被在不断变化的地理环境中会进行相应地演替，环境的变化影响植被的演替，植被的演替又反过来影响环境。小区域背景下植被的演替是植被适应环境的过程，是在新的地理环境下获得竞争优势种群的过程。地理情境变幻莫测，但是解决地理问题的原理本质上没有变化。笔者以此为出发点，就情境背景下问题导向式教学在高三地理复习中的应用进行探究。

本文的课例设计通过明确概念、引导问题，使学生能从材料中获取有效信息，运用地理原理，对地理现象进行合理地推导，从时间和空间的角度动态分析地理事物的变化，抓住植被演变的本质，步步推导出答案。

二、考情分析

试卷题号呈现形式考查内容分值2021浙江省6月普通高校招生选考科目考试2景观图+文字高原上植被呈斑块状、有序地重复出现的主要影响因素2分全国乙卷9～11文字材料苔原植被冰期拓展,全球气候变暖气温升高,苔原不断向北及高海拔退却12分山东省普通高中学业水平等级考试6示意图+文字平台到察尔森出现草原Ⅱ的主要影响因素3分2020全国卷Ⅰ11文字材料在气候变暖背景下,长白山北坡林线近年却趋于稳定的原因4分2020浙江省1月普通高校招生选考科目考试18文字材料互花米草在沿海迅速繁殖扩张成为入侵物种,其产生的主要影响2分2017全国卷Ⅰ37(3)区域图+文字分析与阴坡相比,苔原带阳坡地表温度和湿度的特点及产生的原因6分

三、教学目标

1.根据地理环境的变化，推导优势植被如何在新的环境中获取竞争优势，植被与其他地理要素如何进行相互影响，根据相关信息推测演替植被的生长习性及优势所在。(综合思维)

2.运用地图，说出某山某区域的区位特征。(区域认知)

3.绘制图文转换表，通过问题的引导，让学生推导地理环境的变化与演替植物的相关性。(地理实践力)

4.通过探究，认识到自然地理环境的整体性，树立保护环境的意识。(人地协调观)

四、教学重难点

本节课的教学重点是课本中“识别主要植被，说明其与自然环境的关系”这一知识点。环境会发生变化，植被如何与之适应进行演变，以及根据已进行演变的植被去推测环境的变化是难点。

五、教学思路

首先从植物演替的概念入手，明确两种不同形式的演替，理解演替的本质。再通过两组选择题来落实学习“初生演替”和“次生演替”的概念；然后在选择题的情境素材上进行问题导向下的思维拓展，总结综合题的解题思路，训练学生画思维导图的能力；引导学生运用原理，能在不同的情境背景下根据演替的本质去解决植物如何演替、演替对环境如何产生影响、环境如何影响植被的演替等问题，提升学生地理学科的核心素养。

六、教学过程

【导入】必备知识回顾

预设学生活动：学生能说出植被与环境中土壤和气候的相互影响。

【概念展示】①演替的定义：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。

②演替的类型：初生演替、次生演替。

③演替的前提：是地理环境的变化。

④演替的本质：某些生物在变化后的地理环境中获得竞争优势。

预设学生活动：能够说出演替的前提是地理环境的变化。

【概念巩固】极地或高山冰川退缩区形成的冰川裸地是研究植被原生演替的理想场所。海螺沟冰川退缩区(29°34′N，102°59′E)位于贡嘎山东坡，青藏高原东南缘，在长达2 km的范围内形成了一个完整的从裸地到先锋群落再到顶级群落的连续植被原生演替序列。下表示意海螺沟冰川退缩区不同演替阶段样地植被特征。据此完成下面1～3题。

注：郁闭度：郁闭度指森林中乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积(冠幅)与此林地(林分)总面积的比，它反映林分布的密度。

1.海螺沟冰川退缩区，种间竞争力最强的树种是

( )

A.川滇柳、冬瓜杨 B.云冷杉、沙棘

C.冬瓜杨、云冷杉 D.沙棘、川滇柳

2.在植被原生演替过程中

( )

A.植被郁闭度升高

B.地表径流流速加快

C.气温日较差增大

D.土壤发育趋于成熟

3.与同一演替阶段北美冰川退缩区相比，海螺沟冰川退缩区单位面积植被生物量大是由于海螺沟

( )

A.生物群落结构较稳定

B.水分和热量条件较好

C.植物的种类复杂多样

D.人类活动干扰程度小

【参考答案】1.C 2.D 3.B

【选题意图】本组题考查了初生演替概念，又能体现地理事物的空间尺度和时间尺度。

【情境一：草本入侵灌木】(地理环境的变化对植被演替的影响)

研究高山植被演替对探究全球气候变化具有重要意义。某山海拔2 140～2 220米处原以耐寒矮小灌木和苔藓地衣为主，草本植被难以生长，仅零星分布于“特殊区域”。近几十年来，随着气候变暖，该地区草本植物不断入侵，使得原有的灌木萎缩退化。某地理科考队调查该区域时发现，不同海拔和坡度的草本入侵程度有显著差异(如图1)。随着草本植物入侵的加剧，被侵入地区的土壤水分增加，有机质含量减少。据此完成下面4～6小题。

图1

4.草本入侵前“特殊区域”所在的部位是

( )

A.较低海拔缓坡处 B.较高海拔缓坡处

C.较低海拔陡坡处 D.较高海拔陡坡处

5.与坡度角小于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.气温 C.降水 D.土壤

6.分析随着气候变暖，该区域土壤有机质减少的原因。

【参考答案】4.C 5.D

6.草本入侵程度提高，灌木减少，枯枝落叶量减少，有机质来源量减少。变暖土壤湿度增加，有机质分解加快。

【选题意图】本题组考查了次生演替概念，体现地理事物的空间尺度和时间尺度。需要学生进行次生演替原因的推导。

预设学生活动：学生能明确初生演替的概念，并能从时间尺度和空间尺度对图表进行初生演替的加工转换。

【解题思路总结】第一步，思考本题考查知识点：植被与地理环境各要素的相互影响；

第二步，画图(文字与图转换)(将材料中的相关信息绘入空白图图2中，预期学生答案如图3)；

图2

图3

第三步，在已经画完图基础上，根据以下5个问题对信息进行加工、转换；

问题a：演替过程中，该小区域自然环境有何变化？

参考答案：气候变暖。

问题b：演替过程中，草本获得竞争优势。推测该小区域草本与耐寒矮小灌木相比，突出的生长习性？

参考答案：喜暖(不耐寒)、耐贫瘠、根浅。

问题c：演替过程中，该小区域草本对环境(土壤)的影响？

参考答案：对土壤水分和有机质产生影响。

问题d：土壤包括哪些要素？

参考答案：水分，空气，有机质、矿物质。

问题e：土壤如何影响水分和有机质？

参考答案：如图5所示。

【思维导图训练】就问题e，学生展开思维导图绘制(空白图图4中绘制)预期学生绘制的图结果如图5所示。

图4

图5

第四步：调用地理原理，解决问题(植被演替对地理环境影响)组织第6题答案。

预设学生活动：学生能够在思维导图的帮助下一步一步得出答案，并具备给自己评分的能力。

【情境二：灌木入侵草本】(植被的演替对地理环境的影响)

材料一近几十年来，由于全球气候变化与人类活动的影响，内蒙古地区上出现了大面积的“灌丛化草原”景观。随着灌木植物的逐渐增多，原本大面积连片生长的草原被分割成形状不同的斑块，进而在全球草原分布区形成一种新的植被景观，即灌丛-草原连续体，我们将这种灌木植物在草原基质上形成的团块状散布的斑块状植被景观，称为灌丛化草原。

材料二在一些风蚀强烈的地区，由于风力搬运、水土流失以及灌木植物对土壤结构和土壤小气候的改变，在灌丛斑块附近堆积着比周围地表更肥沃的土壤，使得在灌丛斑块附近，形成了不同于周围环境的地理小环境。这种灌木植物聚集土壤养分的现象，被称之为“沃岛效应”。

材料三研究发现，内蒙古草原由于灌丛化草原和“沃岛效应”的发展，引发了部分草原向沙漠演替的现象，加剧了草原的沙漠化。根据材料，回答第7题。

7.分析原生草原向灌丛化草原演替的过程。

【选题意图】此组题的情境与4～6题组的情况完全相反，但考查的知识点相同，此组题能很好地考查学生运用地理原理解决问题的能力。解题过程指导如下：

图文转换、画图能力培养：请同学们把材料信息转换成图文信息，参考结果如图6。

图6

引导学生在已经完成的图文信息(图6)的基础上结合以下4个问题，再进行思维导图的绘制。预期学生的成果如图7。

图7

问题a：演替过程中，该小区域地理环境变化的原因。

参考答案：气候变暖，人类活动。

问题b：演替过程中，灌丛获得竞争优势。推测该小区域灌丛与草原相比，突出的生长习性。

参考答案：宜暖，根深、耐旱，适应二氧化碳浓度偏高环境。

问题c：分析演替过程中，灌丛如何获得竞争优势。(即第7题的设问)

问题d：演替过程中，该小区域灌丛对环境的影响。

组织第7题答案如下：

大气中二氧化碳浓度和温度的上升，有利于灌木植物的生长；全球气候变暖，蒸发加强，降水减少，土壤表层水分含量下降，导致根系分布较浅的植物(尤其是禾本科草本植物)竞争能力下降，灌木侵入扩大；过度放牧可以减少植被覆盖率而增强表面蒸发；土地利用变化(如草原农田化)使地下水位下降，草原土壤表层或浅层的水分环境恶化，导致草本植物生长受阻，灌木植物由于根系较深得以在竞争中取胜；放牧牲畜的选择性采食使得部分灌木具有竞争优势。

预设学生活动：能在问题的指引下进行思维的进阶、原理的推导和问题的解决。

【解题思路总结】

七、教学反思

自然地理部分内容较抽象，学生理解起来有一定困难，画图可以帮助学生理解材料信息，问题的设置可以引导、培养学生形成正确的地理学科思维，从而能精准有效地解决问题；这节课的内容比较充实，时间允许的情况下多给学生一些思考讨论的时间，效果会更好；如果硬件设施允许，课堂可以展示、还原学生现场画图的过程，以便能及时反馈、引导学生绘制思维导图，使课堂互动效果更佳。基于相同主题，不同情境的地理试题可以很好地培养学生的地理实践力，能帮助他们掌握地理学科关键能力，提升教学效果。

(作者单位：广东省广州市第十六中学福建省邵武第四中学)