等高线系列教学活动设计

初中地理课程标准在地图部分提出“在等高线地形图上,识别山峰、山脊、山谷,判读坡的陡缓,估算海拔与相对高度”的教学目标,这将为学生“学会在地形图上识别五种地形”以及认识、适应、利用地理环境打下基础.这一教学内容是初一地理教学中的重点和难点,只有深刻认识这一学习过程的本质才能进行有效的教学设计,真正实现教学目标.学生在生活中是通过侧视观察获得地理事物的立体形象,而等高线地形图则采用以顶视观察、抽象表达地理事物的方法.因此,这一学习过程的本质是让学生学会变换观察角度为顶视,掌握用绘制在平面上的等高线表示立体地形的方法,建立起侧视形象与相应等高线形态之间的联系,并学会进行相互转换,能够通过观察等高线地形图,在头脑中再现出对应的各类地形表象.显然,仅靠一般的听讲、观察难以实现上述转化,必须让学生进行深入体验,在体验中观察、操作、表达,才能实现相关知识、能力的内化.据此,笔者对等高线地形图的教学活动进行了以下设计.

一、课前准备

以小组为单位准备直尺、塑造山体模型的橡皮泥、小刀和白纸,教师准备连成等高线的红色塑料绳.课前分组合并座位,先让出教室的前部留作模拟登山和拉等高线的场地,并在地上用粉笔画出模拟的环形山脚线.

二、活动设计

1.模拟登山,测高、拉绳连接形成等高线

教师先板图或投影一座山（一侧为缓坡,另一侧为陡坡）的侧视图.检测设8组学生分别从山的不同方位登山,每个小组都带有GPS仪（或装有GPS软件的手机）,分别在海拔100米、300米、500米处定点,并测出山顶的海拔高度（550米）.教师让每个小组选择3个学生,模拟从教室前部检测设海拔0米处的环形山脚线出发,分别代表本组到达100米、300米、500米海拔点.然后,位于最的8个学生蹲下,以肩膀高度表示100米的海拔高度,并让大家同拿一条绳子连接成海拔100米的等高线；同理,位于海拔300米的8个学生也蹲下,以头顶的高度连接绳子形成海拔300米的等高线,位于海拔500米的8个学生则站立,以肩膀的高度连接绳子形成海拔500米的等高线,另请一位同学以头顶矿泉水瓶盖代表山顶的海拔高度（550米）.这样,模拟登山的同学以代表不同海拔高度的三个红绳圈,组成简单的等高线立体模型.

上述操作及其结果,为学生转换为顶视,想象平面上的等高线提供了实物支持.教师据此引导学生想象并体验“把这些等高线圈套在山上并从上往下看是什么样子”?让学生在山的侧视图和白纸上尝试绘图表达.

2.制作模型,绘制等高线,判断陡坡、缓坡和陡崖

在学生想象顶视观察等高线的形状之后,教师让拉等高线的学生将绳子放在地上,形成以矿泉水瓶盖为中心的3个不规则圆环,并在此基础上引导学生标注海拔高度及根据侧视图上山峰不对称的情况,调整等高线形状,以反映出坡度陡缓与等高线疏密的对应关系.通过这一过程,帮助学生实现从侧视到顶视观察角度的变换,建构起侧视的山峰与等高线之间的联系.

为强化这种联系,教师可另外给学生一幅一侧带陡崖的山峰图（标注有100米、300米、500米、550米等海拔高度）,让学生用橡皮泥塑造出该山体的模型,并分层、切割,逐层在白纸上描画出此山峰的等高线.教师引导过程大致如下：检测设桌面为海平面,利用垂直于桌子的直尺刻度定高.每1厘米当作100米的海拔,据此来塑造该山体的模型并在模型的图示海拔处定点,用小刀分别刻划出100米、300米、500米各层的等高线,再引导学生思考怎么把这些等高线投影到白纸上.用小刀沿每条等高线切开,形成若干层山体块,分别把这些山体块由低到高逐层放到白纸上,沿着其边缘逐一描绘出环环相套、表示各海拔高度的闭合等高线.

通过这一操作体验过程,深化学生对用平面上等高线表示立体地形的理解,同时也建立起图上不同海拔等高线重合与陡崖的联系.

3.识别部位,尝试绘制等高线图

教师展示出一幅组合山体的示意图和对应的地形模型,引导学生观察及认识山脊、山谷、鞍部、山峰和陡崖五种山体部位及两座山峰之间的相对高度.让学生概括每种山体部位的特点,并在观察想象的基础上,尝试绘制对应的等高线图.

学生已有绘制山峰、陡崖等高线的基础,但其它部位的转化绘图仍有困难.教师可引导学生用靠拢两座山峰模型进行顶视观察或再利用前述切割橡皮泥模型分层描绘等方法,掌握用等高线地形图表达山体各不同部位的方法,并学会判断相对高度.

4.交流讨论,概括总结,上升为理性认识

前3个步骤为学生体验—领悟—内化的过程,教师应适时组织和引导学生组内进行交流、分享、总结,概括上升为理性知识,并完成讨论结果记录表,进一步以文字形式落实教学目标.

5.分组竞赛,强化并塑造地形模型

经过上述系列活动,学生已初步达到教学目标的知能要求.为将理论运用于实际,检验学生将抽象的等高线图转化为形象的立体地形的实际能力和准确程度,教师可组织学生进行“根据等高线塑造地形模型”分组竞赛活动.教师呈现等高线图,要求各组用橡皮泥捏出对应的山体模型.评价标准为能否准确地表达出等高线地形图中两个海拔不同的山峰、鞍部、山脊、山谷及其坡度的差异、陡崖,并答出两座山峰间的相对高度.以质量优、速度快者为胜.教师可以奖励完成比较好的小组,并让各组相互展示模型,评价、交流.

上述5个步骤的体验—探究式学习活动设计,遵循了学生的认识规律,实现了侧视→顶视、形象→抽象→形象、实践→理论→实践的转化,使知识与技能、过程与方法及情感态度与价值观目标都得到了很好体现.

三、理论指导

1.体验学习理论

该理论强调以学习者为中心的“做中学” ,即有效学习应从体验开始,通过在真实或模拟情境中的具体活动,获得亲身体验、感受和领悟,并通过与团队成员之间的交流、分享总结经验,形成理论,最后再将理论应用于实践.其模型为“活动（体验）→发表→反思→理论→应用→活动（体验）”,依次循环.

笔者的设计也以体验为核心,进行了模拟登山连接等高线、顶视观察、制作模型切割绘制等高线、图与模型直接对比认识各种山体部位的图示特点,到最后的据图塑造地形模型等多种不同类型、但在认识上循序渐进的体验性活动,使学生始终处于建构主体的地位,保证了学习活动的有效性.

2.智力活动内化理论

该理论认为,在学习过程中,只有将观察、操作和语言三者有机结合起来,通过外部操作活动,促进内部心理活动,才能有效实现智力活动的内化.

在上述学习活动中,学生的外部操作,反映其头脑内部的思路.教师对其观察、操作活动的引导以及要求学生同时进行语言表达和交流,就是协助学生实现由形象的外部操作向头脑内部的理性思维转化.而最后据图塑造地形模型的环节又是实现内化之后的外化表达,既完成了完整的学习过程,又检验了学习成果.