5.1 植被教師教學用書

第五章 植被與土壤
5.1 植被
【教學目標和要求】
1.通過實地觀察或運用視頻、圖像識別主要植被類型。
2.運用圖文資料,說明森林、草原、荒漠等植被與自然環境的關系。
3.通過實地調查或觀看影像,體會珍惜愛護天然植被、因地制宜營造人工植被的重要性。
【教材設計思路】
根據課程標準的要求,本節教材重點落實“植被與環境的關系”和“識別主要植被”兩個相互聯系的內容,方法是“通過野外觀察或運用視頻、圖像”。從必修課程地理1的主題“地球科學常識”的內容范圍看,課程標準要求的“植被”是指天然植被。
對于“植被與環境的關系”,可以從以下幾方面理解。其一,關注植被整體與環境的關系,而非具體植物與環境的關系。其二,限于學生的知識基礎,以及突出地理性的要求,植被的建群種、種群、群落等概念不宜涉及。其三,由于氣候、自然帶等內容安排在選擇性必修1中學習,因此,不能從地理地帶性分布的角度講述此內容,但可將初中課程中的氣候類型分布、干濕地區劃分等作為基礎知識。其四,在環境各要素中,對植被影響較大的是熱量和水分,因此,可從熱量、水分條件的差異講述植被與環境的關系其五,植被的特點,如垂直結構、生態特征,是植被適應環境而形成的,可作為植被與環境關系的具體表現。
分析“識別主要植被”,其要求主要包括以下幾個方面。其一,所介紹的“植被”應重點關注地帶性植被。其二,“主要植被”類似于“舉例”,即教材編寫選擇一些典型的植被作為案例,而不是系統介紹所有植被。其三,“識別”的重點在“區別”,即讓學生通過視頻、圖片等對比不同植被的生態特征,從而區分它們的類型。因為,第一,從實際情況看,每一種地帶性植被占有的空間范圍較大,即當人們處于一個地方時,其地帶性植被不需要識別就可很方便地查到;第二,教學主要在課堂上進行,有可能的課外實踐活動多局限于當地,在野外對其他地區地帶性植被的識別很難做到。
課程標準指出達成本部分教學要求的方法是“通過野外觀察或運用視頻、圖像”。教材編寫時,可采用的方法只能是圖像。當然,教材應該介紹野外觀察植被的一般方法,以幫助學生提高地理實踐力這一核心素養。
綜合上述分析,本節教材為落實課程標準的要求,便于教學,分“植被與環境”“森林”“草原與荒漠”三個標題,重點說明植被與環境的關系和如何識別主要植被。
“植被與環境”部分在介紹植被概念后,從自然演替的角度說明植被與環境的相互關系。然后介紹植被垂直結構,既說明了光照在植被垂直方向上的衰減與植被的垂直分層現象,為“識別主要植被”提供一種方法;又描述了垂直結構與氣溫、降水的關系,進而指出“天然植被一般按類型有規律地分布在適宜其生長的地方,并具有適應當地環境的特征”。這句話既是對植被與環境關系的概括,也指明了識別主要植被的主要依據(環境適應性特征),引領后面主要植被內容的學習,是本節內容的核心。為落實地理實踐力的培養,加強地理野外觀察、調查訓練,教材安排了“通過調查,了解校園樹木與環境的關系”的活動,旨在引導學生通過對校園樹木調查、觀察,分析“當地樹種”和“引進樹種”對氣溫、濕度、光照、土壤的適應情況,加深對植被與環境關系的理解。
“森林”“草原與荒漠”兩個標題共同落實課程標準關于“主要植被”的要求,并通過主要植被類型特點的介紹,重點說明植被與環境的關系。教材內容選擇及編排主要考慮以下幾個方面:一、選擇在世界上分布較廣且學生相對較為熟悉的天然植被類型。二、把森林作為重點,介紹了四種類型的森林;對草原只分熱帶草原和溫帶草原對比介紹特點;對荒漠則概括介紹其特點。三、每種植被特點的介紹主要抓住三個方面:第一,突出植被的環境適應性特征,這是理解植被與環境關系以及區別各種植被的主要依據;第二,用比較的手法,說明不同植被的高度和垂直結構,這是區別不同植被的另一依據;第三,以氣候類型的分布為基礎,結合溫度帶和干濕地區等初中地理的基礎知識,描述各植被類型的地區分布,以加強學生對地帶性植被分布的認知,為學習選擇性必修課程“自然地理基礎”中自然環境的整體性和差異性打下基礎。四、除地帶性植被外,地球上還有具有垂直分異規律的各類山地植被,以及沼澤、紅樹林、水生植被等非地帶性植被,教材設計以“分析紅樹林植物特征的環境適應性”為主題的活動,既引導學生具體分析植被的環境適應性特征與環境條件的關系,又引導教學適當關注非地帶性植被。
本著學以致用的目的,教材安排了題為“精品公園‘精’在何處”的自學窗。這是因為,在很長一段時間內,無論國內還是國外,在基于生態環境建設而進行的植樹造林方面,都走過一些彎路:無論什么地方都植樹,植樹只栽一種或少數幾種樹,即使在南方也大片栽種松樹,栽種非本地的地帶性樹種……自21世紀初,這些做法的弊端逐漸為人們認識,參照天然植被的生態建設思路得以付諸實踐,如宜林則林、宜草則草、自然恢復等。北京皇城根遺址公園值得稱道的幾個方面的綠化設計,就為宜林地區城市景觀營造和植樹造林給出科學有效的建設指導。通過此自學窗,學生可感知地理學在指導實際工作中的作用,并深化對協調人地關系的認識。
本節內容總體結構如圖5-2所示。

【內容要點說明】
情境設計
1.阿塔卡馬沙漠位于南美大陸西部太平洋沿岸地區、18°S-28°S之間,南北長1100千米,主體位于智利境內。受副熱帶高壓控制、安第斯山脈對來自大西洋濕潤氣流的阻擋和秘魯寒流的綜合影響,阿塔卡馬沙漠成為世界上最干燥的地區之一,被稱為世界的“干極”。智利西北部的阿里卡鎮,在1903年10月至1918年1月期間沒有任何降雨,創造了世界上最長的“無降雨時間”紀錄。
2.近些年,由于全球氣候變化,阿塔卡馬沙漠發生暴雨的概率增加,甚至因暴雨引發洪水。同時,關于阿塔卡馬沙漠花海的報道漸多,究其原因,一般認為是全球氣候變化導致的極端降水事件引起的。
3.短生命植物,也稱短營養期植物,指生命周期較短的淺根系草本耐旱植物,多分布于干旱的荒漠(沙漠)地區。短生命植物的種子可以長期蟄伏常年干旱的沙漠中,一旦獲得足夠的水分,即可在相對較短的時間內完成生命周期。典型的短生命植物常見于一些溫帶荒漠地區。例如,在我國的古爾班通古特沙漠,短生命植物因春季積雪融水和雨水而萌發、生長、開花、結果,之后隨著夏季的干熱而枯萎。
植被與環境
1.對于植被概念的解釋多種多樣,如“地球表面一定地區覆蓋的植物群落”“地球表面在自然界成群生長的各種植物群”等�？蓮囊韵氯齻�方面理解植被的概念:其一,植被是植物組合,具有一定的種類組成、結構和生產量,其植物之間以及植物和環境之間,構成一定的相互關系,即內部結構具有一定的規律性;其二,植被的空間分布具有規律性,即一定地區會有相應的植被,而某種植被會分布在具有相應環境特點的地方;其三,植被是指植物的整體,并是地表景觀的重要組成部分。教材為避免引入植物種群、植物群落等概念,只是把植被通俗地解釋為“自然界成群生長的各種植物的整體”。在本標題最后,教材概述“天然植被一般按類型有規律地分布在適宜其生長的地方,并具有適應當地環境的特征”,是對植被概念內涵的豐富。
2.植被與環境關系可從靜態和動態兩個角度認識。從靜態來看,植被所具有的環境適應性特征正是植被與環境關系的具體印證,這在后續主要植被類型中將作為重點內容介紹。從動態來看,植被的環境適應性特征是植被在與環境相互作用的過程中逐漸形成的。這個相互作用過程,就是植被(植物群落)的演替。植被從原生裸地上開始的演替稱為原生演替;當植被受到破壞后重新恢復起來的演替稱為次生演替。教材簡要介紹了原生演替的過程,主要說明了三個問題:第一,植被在演替(形成)過程中,不斷與土壤、水分等相互作用;第二,演替的終點是形成一定環境(特別是氣候)條件下穩定的植被,即頂級群落;第三,植被的原生演替時間漫長。后面介紹的各類植被,意指頂級群落。植被演替時間與第二節講述土壤形成的時間相呼應,也說明了植被與土壤間的緊密關系。相對而言,次生演替因為全部或部分保存了土壤,所需時間要短得多。例如,美國黃石公園的部分森林被一場大火燒毀,15年后,年輕的森林即長成。
3.裸地是地理學概念,分原生裸地和次生裸地。教材采用原生裸地的含義,并用腳注說明。原生裸地如火山噴岀的巖漿新覆蓋的地方、人類開礦新形成的裸露地面等。次生裸地是指植被遭破壞后形成的裸露地面。
4.植被的垂直分層是不同種植物爭奪陽光的結果,植被的高度是指植被頂層與地面的相對高度。植被垂直分層與植被高度與氣候條件關系密切,教材表述為“一般而言,氣溫越高、降水量越多的地方,植被高度越大,植物種的數量越多,垂直結構越豐富”,可用以區別不同類型植被。教材限定為“一般而言”,是指不可絕對化。例如,熱帶雨林高度達30米以上,常綠闊葉林的高度很少超過25米,但是,有的單一樹種的針葉林(如紅松林)高度也達30米。
5.關于校園植物調查的“活動”,教材按觀察、記錄、整理、分析的地理學一般野外工作程序設計�？紤]到不同學校校園面積和種植植物差異較大,為降低活動難度,教材將調查對象限定為樹木,并強調具體活動方式可靈活處理。教材圍繞地帶性樹種(當地樹種)與非地帶性樹種(引進樹種)在當地的環境適應性設計探究活動,旨在強化學生對植被與環境關系的認識,理解因地制宜在校園綠化中的意義,引導學生思考城市景觀營造以至大范圍植樹造林活動的科學性。
森林
1.森林類型多樣,分類方法也不同。為與將在選擇性必修中要學習的自然帶知識相一致,這里將森林主要分為熱帶雨林、亞熱帶常綠闊葉林、亞熱帶常綠硬葉林、溫帶落葉闊葉林、溫帶針闊葉混交林、亞寒帶針葉林等。在中學階段,熱帶雨林包括熱帶季雨林。亞熱帶常綠硬葉林主要分布在我國學生較少接觸的地中海氣候區,溫帶針闊葉混交林可以看作溫帶闊葉林與亞寒帶針葉林的過渡類型,因此,教材沒有介紹這兩種森林。
2.在主要森林植被中,只有熱帶雨林和亞寒帶針葉林在地球表面呈大面積帶狀分布,其他類型的森林受人類活動的影響在小比例尺地圖上往往只呈點狀分布。例如,理論上常綠闊葉林在亞熱帶季風氣候區和亞熱帶濕潤氣候區應有廣泛分布,但是在現實世界中,這兩個氣候區中天然的常綠闊葉林往往只保存于少數的山地中。因為熱帶雨林和亞寒帶針葉林的分布圖在第一章已有安排,而常綠闊葉林、落葉闊葉林,以及草原、荒漠等植被難以繪出分布圖,所以,教材講述植被的分布主要按初中已有的知識,對應氣候類型和溫度帶、干濕地區的分布,而沒有出現植被的分布圖。需要特別說明的是,不可按照自然帶分布圖、植被區劃圖等說明植被的分布。
3.植被的生態特征是環境適應性的表現。在高校有關植物地理學的教材中,一般將植被的生態特征稱為群落的生活型,教材避免引入新概念給教學帶來不必要的障礙,采用了“生態特征”來表述。教材選擇植被的生態特征,主要把握以下兩個方面:其一,從整體上介紹某類植被區別于其他植被的生態特征,以便于識別不同類型的植被;其二,從地理的角度介紹植被適應冷熱干濕條件所表現的特征,以說明植被與環境的關系。由于教材選擇介紹的植被類型較少,所以,選擇介紹的生態特征以有利于學生識別這些植被類型為基本目的。
4.森林分布地區較廣,從五帶看,熱帶和溫帶都有分布;從干濕地區看,主要分布在濕潤、半濕潤地區。在干旱、半干旱地區,一些水分條件較好的地區也有森林分布。所以,在地球上,除寒帶外,只要水分條件適宜,就會生長森林。
5.森林的垂直結構一般都有喬木、灌木和草本三層。熱帶雨林的垂直結構最為復雜,一般分為5-8層,其中喬木層一般分為三個亞層,灌木層也有多個亞層。熱帶雨林中高大喬木下除灌木、草本外還有喬木的小樹和幼苗,且有眾多的藤本植被、附生植物,因此,各層之間的界限不是很清晰。發育良好的常綠闊葉林,喬木層可分三個亞層,灌木層也可分出亞層,但垂直結構較雨林簡單,藤本植物和附生植物較少。落葉闊葉林喬木層可分為兩個亞層,灌木層只有一個。亞寒帶針葉林的垂直結構一目了然,表現為高大的針葉樹與低矮的林下植物。
6.不同類型森林中藤本植物有很大差異。熱帶雨林中的木本藤本植物形狀多樣,長度驚人,為爭奪陽光,可攀緣至植被頂端,莖干粗壯。林下也有草本藤本植物,但在雨林中不顯著。常綠闊葉林中的常綠木本藤本植物�？膳示壷林脖恢猩蠈�,莖干粗大,也有落葉的且不占優勢的木本藤本植物。落葉闊葉林中的藤本植物多為以草質或半木質為主,種類少,攀緣能力弱。
7.附生植物是指附著于其他植物而生長的一類植物,其與所附著植物間沒有營養和水分交換,只是“借住”而已。熱帶雨林中的附生植物除藻類、菌類和苔蘚植物外,還有大量的蕨類和有花植物,多附生于樹干或樹枝上,也有附生在葉片上的。常綠闊葉林中的附生植物相對較少,沒有葉附生的現象。落葉闊葉林的附生植物主要是苔蘚、地衣,且多數附生在樹干上。附生植物和藤本植物又統稱為森林的層間植物。
8.不同類型森林的外貌及其季節變化有較大差異。熱帶雨林里植物全年旺盛生長,季節變化不明顯。常綠闊葉林有的樹種冬季落葉,花期較為集中于春夏季。落葉闊葉林四季分明,春季發葉、抽枝、開花,夏季旺盛生長,秋季結果,樹葉轉黃脫落。
9.主要森林植被的特征、分布以及與環境的關系可用表5-1歸納。
表5-1  主要森林植被的特征、分布以及與環境的關系

森林類型	溫度帶	氣候類型	年均溫	年降水量	生態特征
熱帶雨林	熱帶	熱帶雨林氣候 熱帶季風氣候	高 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 低	多 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ 少	全年生長、開花,深綠,莖花、板狀根
常綠闊葉林	亞熱帶	亞熱帶季風氣候 亞熱帶濕潤氣候			常綠,花期集中,多革質葉片
落葉闊葉林	溫帶	溫帶季風氣候 溫帶海洋性氣候			葉片寬闊,春季發葉,秋冬季落葉
亞寒帶針葉林	亞寒帶	溫帶大陸性氣候			針狀樹葉

 

由上表可知,教材所選的四種主要森林分布在不同緯度地帶。自熱帶至亞寒帶,由于熱量和水分條件逐漸減少,森林的物種、垂直結構、層間植物逐漸減少,生長季越來越短,花期、樹葉等也相應發生變化。例如,落葉闊葉林樹木的葉片寬闊,利于在相對較短的生長季充分生長;亞寒帶針葉林樹木形成針狀葉片,利于抵御干冷而漫長的冬季。
10.紅樹林是一種非地帶性的植被。教材選擇紅樹林為案例設計活動,旨在引導學生在學習地帶性植被與環境關系的基礎上,自主分析非地帶性植被的環境適應性特征。紅樹林主要分布在熱帶地區,并延伸至亞熱帶緯度較低的地區。潮汐、海風、海浪、高鹽、深厚淤泥是紅樹林分布地區的隱域環境特點,紅樹林植物也相應形成了自己獨特的環境適應性特征。教材選擇了支柱根和板狀根、呼吸根、“胎生”、可排鹽分的腺體四種特點,前三種特點都做了詳細的解釋,最后一種已點出“可排鹽分”,要求學生分別解釋這些特點所適應的環境條件。為擴展學生的思維空間,教材進一步設問紅樹林對所在海岸地區生態環境的意義,將植被學習與生態環境保護聯系起來。
草原與荒漠
1.從植被的角度,與森林相對應,教材將草原和荒漠合在一個標題下講述。由于初中所學的氣候類型分布知識不能很好地解釋溫帶草原和荒漠的分布,所以,教材主要從干濕狀況來描述草原與荒漠的分布。在適宜的熱量條件下(熱帶和溫帶),水分條件決定了森林、草原、荒漠的分布。水分條件是相對概念,主要取決于降水和蒸發的差,綜合的表現就是干濕狀況。在初中階段的中國地理中,簡單地以800毫米、400毫米、200毫米多年平均等降水量線為標準,劃分濕潤地區、半濕潤地區、半干旱地區和干旱地區。其中濕潤地區和半濕潤地區適宜森林生長,半干旱地區多為草原,干旱地區多為荒漠。然而,在不同的溫度帶,衡量干濕狀況的年降水量是不一樣的,因為相同面積水面的蒸發量與氣溫呈正相關。所以,低緯度地區,由于氣溫越高,蒸發越旺盛,維持森林生長所需的降水量就越多。
2.按植被特點,教材將草原分為熱帶草原和溫帶草原進行描述。教材將熱帶草原的分布描述為“一般分布在熱帶雨林一帶的南北兩側”,其一是回避氣候類型和自然帶的內容;其二也說明除熱帶草原氣候區外,還有其他分布地區(如印度半島)。熱帶草原和溫帶草原的分布也可以通俗地理解為分布在熱帶的草原和溫帶的草原。根據水分條件的差異,熱帶草原和溫帶草原也分為不同的類型,而且不同類型的草原特點不同。草原的不同類型,可以理解為從森林至荒漠過渡的不同部分,�？煞譃樯�林草原、稀樹草原、草原、荒漠草原等類型。限于教學課時且為了突出森林,教材只籠統介紹了熱帶草原和溫帶草原。
3.由于非洲熱帶稀樹草原景觀經常出現在電影、電視中,為人們所熟悉,教材在描述熱帶草原時,補充“有的熱帶草原中散生著喬木或灌木”,并選用了熱帶稀樹草原的景觀照片。由于熱帶草原干季較長(4-6個月),所以,其中的喬、灌木都具有抗旱、儲水的生態特征。景觀照片顯示的是熱帶草原的干季景觀,在枯黃的草原背景下,蔥綠的喬木格外醒目。也是出于人們對于典型溫帶草原的認知,教材選用的是典型溫帶草原的景觀照片,并補充介紹“也會見到一些較為矮小的灌木”。同樣道理,溫帶草原中的灌木也具有適應干旱環境的特征。
4.熱帶草原和溫帶草原的差異除分布地區外,教材主要介紹了以下兩方面。其一,熱帶草原植被比溫帶草原高,這是熱量條件差異的反映。其二,熱帶草原干季草類枯黃,是適應干旱氣候的結果;溫帶草原冬季草枯木凋,是適應寒冷氣候的結果。
5.相對而言,教材對荒漠的介紹更為簡單,僅說明了其分布地區(干旱地區)和“以旱生的灌木為主”的特點。實際上,荒漠的類型也較多,且植被差異也較大,教材分別安排了熱帶和溫帶的一類荒漠的景觀照片,目的只是便于區別森林和草原。
6.在有些荒漠地區,短生命植物具有年際周期性變化的特點。例如,在我國的古爾班通古特沙漠,春季有季節性積雪融水和短暫的降雨,短生命植物即會生長、開花、結果,到了夏季即會枯萎,完成一個生命周期。教材在此介紹短生命植物,既呼應了節前的情境設計,也說明了植物對于環境的適應性。
7.皇城根遺址公園位于北京市中心的黃金地帶。這是建在明清北京城的第二重城垣之“東皇城根”遺址上的公園。該公園很小,南起長安街,北至平安大街,呈南北長、東西窄的狹窄長條狀。自1998年起,北京開始在中心城區建設街心、路邊公園,并改造街道兩側的人行道,以打造美好的人居環境,為市民提供更多的休閑場所。20世紀末,北京市首先在商業中心的西單長安街北側建設西單文化廣場,曾經引起轟動。然而,該廣場建成后,因硬化地面所占比例過大、所植樹種單一、樹木分植在硬化廣場之中等情況,飽受爭議。其后,皇城根遺址公園的設計則完全不同,建成后無論是景觀設計還是生態效益,好評如潮。教材在“自學窗”中只是介紹了其生態效益的一面,有興趣的學生可查找其文化景觀的設計。
【教學建議】
教學思路與方法建議
本節教學總體上可以遵循“情境感知-案例分析-分組探究-共同建構”的思路展開。首先要利用或借鑒“沙漠花海”等情境,提出核心問題:什么是植被?植被有哪些類型?如何識別它們?它們與自然環境有怎樣的關系?接著要以某一典型地帶性植被為例,闡明它的分布地區、垂直結構、生態特征及其與自然環境的關系。然后以調查、展示活動為基礎,分組探究不同類型的植被如何合理保護、人工植被營造如何因地制宜。最后師生共同總結知識框架和核心結論。具體教學過程中,要注意以下三點。
一、注重實踐性和直觀性
多數學生在日常生活中對當地植被有或多或少的了解,但對遠離家鄉的地帶性植被如熱帶雨林、熱帶荒漠等缺乏直觀認識。因此,課堂上一方面要注重調動學生對周圍植被的直接感知,另一方面又要注意拓寬視野,充分展示熱帶雨林、紅樹林等學生不常見的植被景觀圖片,同時要把學生對植被的直接經驗和間接經驗結合起來,引導學生對比家鄉植被和其他地區植被的差異。課下要聯系當地實際,切實把教材安排的校園樹木調查等活動做起來,在培養學生的地理實踐力的同時,為課堂活動提供鮮活的探究素材。課上要充分利用現代信息技術,展示異地植被景觀的視頻、圖像,增強學生對全球要地帶性植被的直觀感受,從而為學生識別主要植被、說明植被與環境的關系、認識植被在自然環境中的重要作用提供生動、具體的素材。
二、突出案例教學,強化知識遷移
識別植被及其特征的目的是說明植被與環境的關系。由于植被類型復雜多樣,因此教學中要注意選取學生相對熟悉的典型植被,緊扣植被對自然環境的適應和改造,給出描述、分析植被特點與環境關系的基本方法,引導學生開展小組合作學習,舉一反三,提高學習效率。要避免羅列所有植被類型以及平鋪直敘地逐一講解植物生態特征的做法。同時,要適當提供世界氣候類型分布圖、主要氣候類型氣溫曲線與降水量柱狀圖等資料,引導學生回顧初中區域地理知識,結合典型地區理解植被與自然地理環境諸要素的關系,體現區域認知和綜合思維。教學中可適當聯系光合作用等知識,但要避免糾纏于植物本身分析植被特征、過多補充植物學方面的知識等偏離地理學科視角的做法。
三、體現思想性,引導學生發現規律
無論是開展校園樹木調查的活動,還是“自學窗”的學習,教學中要始終引導學生關注人類與植被的關系,引導學生立足人地協調觀思考天然植被保護和人工植被營造的問題。同時本節內容綜合性強,既是氣候、地質地貌等知識的應用,也是土壤、農業等內容學習的基礎。教學中可以適當滲透自然環境整體性與差異性的思想,一方面運用示意圖,結合植被與自然環境的關系,闡釋生物在自然環境形成和發展中的作用,為下一節學習“土壤的主要形成因素”做好知識鋪墊。另一方面對比不同地帶性植被所在地區,重點突出氣候、土壤特點,說明植被指示環境特點,是自然地域分異重要標志,為學習選擇性必修1中的“自然地帶”等奠定基礎。
重點和難點
本節內容的教學重點是“識別主要植被類型”和“說明植被與自然環境的關系”。難點是“植被生態特征的環境適應性”。
課時建議   2課時。
實施建議
第一課時
【導入】
教學中,引入的情境要實現兩個功能:一是引發學生注意特定地區植被類型、景觀變化特點等;?是引發學生思考植被變化與環境各要素變化的關系。具體方式可結合教學實際靈活安排。
方式一:利用教科書提供的智利沙漠中的花海的情境設計,進行拓展。教師提供該沙漠通常的景觀圖片,對比教科書中的圖片,引起學生興趣。然后提問:這片平常幾乎看不到植物的“死亡之地”為什么會短時間內變成花的海洋?其他沙漠中也會出現類似的現象嗎?可讓學生稍作討論,隨后告訴學生:“要回答這兩個問題,讓我們先學習本節內容。”有條件的學校,可以讓學生在課后自己搜索相關信息。為提高學生的興趣,對于其他沙漠類似現象,教師可列舉我國古爾班通古特沙漠中短生命植物的案例。
方式二:展示我國的衛星地圖,提醒學生注意衛星地圖上不同地區的顏色差異,引導學生思考原因并得出結論:東南部的綠色多為森林,中西部的淺綠色為草原,西北內陸的黃色是荒漠。這樣不僅引出植被的概念,也為后面不同自然植被類型的學習埋下伏筆。
方式三:展示本地植被冬夏差異或與本地植被差異懸殊的植被景觀圖片,提出問題:為什么會發生這樣的變化或這種差異?組織學生思考、討論,引出植被的概念、類型等內容,并為校園樹木調查活動做好鋪墊。
【植被與環境】
這部分內容教學的重點是引導學生從總體上把握植被與環境的關系,為后面分析不同類型植被的特征及其環境適應性打下基礎�？煞秩齻�層次展開。
一、闡明植被概念,分析植被與自然環境的關系
1.對植被概念的理解要引導學生把“植被”同“植物”區分開來。教學中一方面要通過圖片展示一定地區覆蓋的植物群落與單一樹木、草叢的差異,另一方面要強調概念中的三個要點:一定的地方、成群共同生長、各種植物的整體。
2.對教材中“天然形成的植被”“穩定的植被”的理解有一定的難度。教學中可展示礦山、火山等裸地復綠的實例幫助學生理解植物群落的演替過程,先鋒植物、頂級群落等事物和現象可涉及,但不宜多。要著重運用示意圖等方式闡釋先鋒植物改造其生長環境的土壤、水分條件,進而為更多種的植物生長提供可能。同時要強調,植被與自然環境相互作用達到穩定狀態的時光漫長,因而自然植被一旦遭到破壞,恢復起來難度大、時間長。
二、闡釋植被垂直結構及其成因,理解天然植被的環境適應性
1.對“垂直結構”的理解要把讀教材中圖5.2與學生的直觀感受結合起來。教學中可展示當地森林內部景觀圖片,引導學生觀察喬木、灌木、草本等層次。然后對照教材中圖5.2判讀:自上而下分為幾層?各層高度和光照強度有怎樣的對應關系?各層植物種類和形態有什么特點?進而思考:這與本地植被垂直結構一致嗎?這種垂直結構僅與光照有關嗎?不同地區植被垂直結構存在哪些差異?最后要強調:植被垂直分層通過爭奪光照實現,但植被垂直結構中的植株高度、種群數量、層級數量等主要取決于所在地區的氣溫和降水。
2.從植被垂直結構地區差異性自然引出天然植被的環境適應性。教學時,可先小結:不同地區由于氣溫和降水不同,天然植被垂直結構不一樣。然后可聯系第一章中熱帶雨林和亞寒帶針葉林生物量的差異,說明不同熱量帶植被類型的差異。也可以引導學生結合從我國沿海到內陸旅行的感受,驗證不同干濕地區植被類型的差異。教學中要強調不同類型植被的具體特點與環境具體特征如氣溫、降水等的對應關系,從而得出結論:天然植被一般按類型有規律地分布在適宜其生長的地方;特殊植被類型(如紅樹林)的生境也很特殊。
三、滲透保護天然植被和因地制宜營造人工植被的思想
1.結合形成穩定的植被“往往需要百年以上的漫長時光”強調保護天然植被的重要性。教學中可列舉天然植被破壞后環境惡化的實例加以說明,如南方毀林引發水土流失或北方開墾草原引發荒漠化。這也為理解保護紅樹林的重要性埋下伏筆。
2.結合天然植被“具有適應當地環境的特征”,強調因地制宜營造人工植被的重要性。教學中可列舉淮河流域暴雪損毀香樟林等案例加以說明,為分析校園“引進樹種”生長狀況、皇城根遺址公園“精”在何處埋下伏筆。
【活動:通過調查,了解校園樹木與環境的關系】
教學中,該活動的開展要實現兩個功能。一是帶領學生融入真實的問題情境,即校園綠化如何做到因地制宜;二是改變學生的學習方式,引導學生在實踐活動中應用植被與環境的知識,思考解決校園綠化中存在的問題。
為取得實效,建議讓學生課前完成調查,課上師生共同整理和分析調查結果。教師先將學生分組,以小組合作的形式開展活動。(提醒:如果校園面積較大,樹木數量和種類較多,可以將校園分成若干區域,由各小組分頭完成調查,最后進行匯總。)提醒學生可以充分利用現代信息技術開展調查。下面提供開展本活動的參考方案。
一、做好調查前準備工作
1.明確考察任務,合理進行組間和組內分工。
2.提供辨別植物的軟件或植物圖鑒,教學生使用方法。
3.利用事先從校園里摘取的植株或樹枝,展示識別、填寫記錄、繪制圖表。
二、組織實地觀察并記錄
1.各小組根據分工,按教材“活動”第1項開展實地觀察活動并記錄。
2.師生通過一定的方式,實時進行交流合作。教師最好全程陪同,對學生及時指導并進行有效管理。
三、室內整理資料
1.各小組對于不認識的樹木,可先通過相關軟件或查閱資料,自行辨識。在這個過程中,各小組要及時交流信息,相互幫助。對個別難以辨識的樹木,可以請教相關老師或園藝人員。
2.各小組將數據匯總后,按照一定的植物分類標準(可請教生物老師),按教材“活動”第2項第(2)款進行統計。
四、拓展研究
1.為了提高研究效率,樹木種類比較繁多的學校,分組選取幾種典型樹種進行研究。
2.樹木生長習性也可以通過查閱原產地氣候、土壤資料了解。
3.“引進樹種”和“當地樹種”樹木的生長狀況比較要在同一個層次進行比較,即喬木跟喬木比,灌木跟灌木比。
五、提出合理化建議
建議呈現的方式可以多樣化�？梢詫懸黄�調查報告,報告內容可以包括校園綠化的總體狀況,“當地樹種”和“引進樹種”的生長狀況、影響因素,并進行評價,提出合理建議等。也可以協調學校分管領導組織召開綠化工作座談會,面對面提出合理化建議。
第二課時
【承轉】
可以參考以下兩種方式。
方式一:展示我國的衛星地圖,讓學生結合自己到過的地方,描述其植被的特點,教師事先準備相對應的照片或視頻,配合學生的介紹。(有條件的學校,可以播放學生自己拍攝的照片或視頻。)然后設問:不同地區植被類型有何不同?不同類型的植被有何特點?這與當地的自然環境有什么關系?
方式二:結合學校所在地理位置和上節課活動的相關材料,讓學生說說學校所在地的天然植被類型及特征。然后設問:還有哪些植被類型?它們有什么特點?這與當地的自然環境有什么關系?
【森林】
本部分內容教學的重點是以森林植被為案例,具體分析植被與環境的關系,特別是森林植被特征與自然地理要素特征之間的關系。教學中注意把握好三個要點。
一、緊扣森林與氣候的關系開展教學
1.教師可提供世界氣候分布圖,指出每類森林分布的大致范圍,讓學生找出森林與氣候之間的關系,得出森林主要分布在熱帶和溫帶的濕潤和半濕潤地區的結論。同時可對比后文“草原與荒漠”,突出水分條件對森林植被形成的影響。
2.注意引導學生思考不同森林的景觀特征、生態特征和自然環境(特別是氣候)的關系。建議給出熱帶雨林氣候、亞熱帶季風氣候、溫帶海洋性氣候等氣候類型代表地的氣溫曲線和降水量柱狀圖,結合課本給出的森林景觀圖,分析森林具體生態特征與具體氣候要素特點的對應關系,如常綠、落葉與氣溫的關系等。
二、拓展學生對森林景觀的感性認識
1.通過分析教材提供的景觀照片(圖5.3-圖5.6),引導學生從植被外貌、垂直結構和生態特征等方面了解不同森林的差異。這部分內容淺顯有趣,可以先讓學生自讀景觀圖,然后以知識競賽的形式檢測學生的學習成果。
2.教學過程中,教師可以補充一些比較典型的森林圖片或視頻材料,特別是課本上涉及的森林其他季節的景觀,增強學生對森林景觀時空變化的感性認識,展示大自然的豐富多彩,激發學生對自然的熱愛。
三、比較不同類型森林植被的差異
1.可以先引導學生討論、確定比較的指標:分布地區、垂直結構、生態特征等。列出比較表。
2.歸納課本圖文信息,填寫比較表(表5-2)。
表5-2  不同類型森林植被的比較

類型	分布地區	垂直結構	生態特征	氣候特點

 

【活動:分析紅樹林植物特征的環境適應性】
1.建議以小組合作的形式開展活動。
2.針對課文列出的紅樹林植物特點,給出相應景觀圖片或視頻,幫助學生理解紅樹林植物的特點。(有條件的學�？梢宰寣W生通過網絡自己獲取相關信息。)
3.建議指導學生圍繞“植被與環境的關系”,用思維導圖等圖文結合的形式表達研究成果。具體關系為:支柱根和板狀根—適應和防止風浪沖擊;呼吸根—退潮時甚至潮水淹沒時用以通氣,促淤保灘,凈化空氣;胎生—適應灘涂和海流,增強生存能力;排鹽腺體—適應海水浸泡,凈化海水。
4.各小組交流匯報研究結果時,教師要給予針對性的點評,具體方式可參照評價建議。
【草原與荒漠】
這部分內容是植被與環境關系的進一步展開,其教學重點是在了解森林與環境關系的基礎上,闡明草原、荒漠與環境的關系。具體教學可采用兩種方式進行。
方式一:與森林植被結合在一起進行,即學過熱帶雨林,指出熱帶雨林南北兩側,由于水分條件的變化,一般會出現熱帶草原。以此類推引出溫帶草原、熱帶荒漠、溫帶荒漠。教學時對比森林、草原、荒漠的植被特點及其與水分條件之間的關系。
方式二:引導學生運用森林植被的分析方法,遷移運用,自學“草原和荒漠”,教師提供相應資料,予以指導和點評。
1.教師可展示中國衛星地圖,引導學生觀察我國從東部沿海向西北部內陸植被的變化情況,提出問題:當一個地區的水分條件不能滿足森林生長時,會出現何種類型的植被?它們有什么特點?
2.引導學生借鑒不同類型森林植被的比較方法,讀教材中圖5.8和圖5.9,列表比較溫帶草原和熱帶草原的差異(表5-3)。
表5-3  溫帶草原與熱帶草原的比較

種類	分布地區	氣候特征	植被特征
熱帶草原
溫帶草原

 

3.播放圖片和相關視頻,拓展教材中圖5.10和圖5.11的信息,呈現不同荒漠植被的具體生態特征,引導學生回顧教材情境設計中提到的智利花海,并嘗試回答情境設計中提出的問題。本部分教學重點是分析荒漠植被特征和干旱環境的關系。
【自學窗:精品公園“精”在何處】
1.可以安排學生在課堂閱讀學習。引導學生聯系家鄉的公園,并與皇城根遺址公園進行比較,分析其優勢和不足。
2.可提示學生,從植被和自然環境關系及城市公園的生態效益兩方面,領會精品公園“精”在何處。
3.可作為“校園樹木調查”活動的拓展閱讀材料,指導學生在活動的“相關研究”中加以借鑒。
評價建議
一、評價目標
根據教學目標,參照學業質量標準,可制定本節評價目標(表5-4)。
表5-4  第五章第一節教學與評價目標

評價目標	水平1	水平2	水平3	水平4
了解植被的概念和植被垂直結構	能再現植被的概念。能據圖說出森林成層現象及其影響因素	能扣住關鍵詞闡釋植被概念,并能簡述穩定植被的形成過程。能繪制簡圖說出森林成層現象及其影響因素
識別主要植被類型	能根據圖片或視頻判別主要植被類型	能根據圖片或視頻判別主要植被類型,并能說出主要植被類型的特點	能根據圖片或視頻判別主要植被類型,并能列表比較主要植被類型的特點
說明森林、草原、荒漠等植被與自然環境的關系	能根據植被景觀圖,結合氣候資料圖等,說出植被類型與氣候類型等的對應關系	能根據植被景觀圖,結合氣候資料圖等,說出主要植被類型的具體特點與氣候等自然環境特征的對應關系	能根據植被景觀圖,結合氣候資料圖等,分析主要植被類型的特點及其與自然環境特征的關系	能根據植被景觀圖,結合氣候資料圖等,分析主要植被類型的特點及其與自然環境特征的關系,并結合實例說明植被如何適應和改造自然環境
體會保護天然植被、因地制宜營造人工植被的重要性	能夠意識到穩定植被的天然形成過程非常漫長。能夠發現人工植被與當地自然環境的不協調現象	能夠認同保護天然植被的法規和措施。能夠結合調查活動提出因地制宜營造人工植被的具體措施

 

二、評價方法
1.紙筆測驗。
命制試題時不能過度注重植被類型及其特征的識記,而是要關注植被概念理解、垂直結構分析、生態特征描述以及植被與環境關系分析等。例如在評價學生是否掌握了植被垂直結構概念時,不能僅看能否說出課本相應文字,而是要結合光照、氣溫、降水等要素,運用文字和圖像等多種方式表達。
2.課堂觀察。
要緊扣重難點觀察評估學生的認知方法和思維水平。本節內容重在對植被與環境關系的分析。課堂上要關注學生從景觀圖提取信息的方法,以及能夠圍繞“植被是環境的產物”建立對應關系。例如在說明荒漠植被特征時,學生要從景觀圖發現多個要素特征信息,同時圍繞“干旱”進行關聯分析,說明植物如何從“結構”和“周期”兩個方面進行適應。
3.表現記錄。
情感態度價值觀評價要放在具體情境中進行,本節根據校園樹木調查活動的目標設計活動表現記錄表,進行等級評定。
三、評價示例(以教材中活動為例)
活動1:校園樹木調查(根據原主題概括,材料略)
本活動評價為表現性評價�；顒舆^程中教師全程關注各小組的活動,同時適當記錄學生的表現,采用等級評定的方式對學生進行評價。評價目標及評價方式可參考表5-5。
表5-5  活動評價目標及評價方式

評價目標	自評	組評	師評	典型表現記錄
觀察、調查中能夠按照要求記錄和整理樹木信息,有發現問題、探究問題的興趣
能夠與人合作設計觀察、識別、統計樹種的方案,獨立思考并選擇適當的記錄、統計方法
能夠堅持調查活動,主動反思、及時發現調查中的問題,有克服困難的勇氣和方法

 

活動2:分析紅樹林植物特征的環境適應性
1.針對上述紅樹林植物的特點,分別說明其適應的環境條件。
對本活動中學生的表現評價可參考表5-6。
表5-6  活動表現評價及樣例

水平	表現	樣例
水平1	僅能將植物特點與環境特點加以分類羅列,但不能表明對應關系	呼吸根,潮汐
水平2	能夠表明植物特點與環境條件的對應關系,但不能說明環境條件的綜合影響	呼吸根,退潮時通氣,漲潮時儲存空氣
水平3	能夠表明植物特點與環境條件的對應關系,且能結合景觀圖說明環境條件的綜合影響	紅樹林生長在淤泥深厚的潮間帶,呼吸根凸出淤泥,有通氣和儲氣構造,便于退潮時通氣,漲潮時儲氣,保證植物體的持續呼吸

 

2.說明紅樹林對所在海岸地區生態環境的意義。
對本活動中學生的表現評價可參考表5-7。
表5-7  活動表現評價及樣例

水平	表現	樣例
水平1	僅能列出紅樹林可能影響到的海岸生態環境要素,但不能說明影響的過程和方式	防風浪
水平2	能說明紅樹林影響海岸生態環境要素的過程和方式,但不能說出海岸因此具備的特征或產生的變化	有密集的支柱根,可以防風浪
水平3	能說明紅樹林對海岸生態環境的綜合影響,且能說明海岸因此產生的生態功能	有密集的支柱根,可以防風消浪,緩解潮流對灘涂的沖刷,促淤保灘、固岸護堤;發達的呼吸根具有凈化海水和空氣的功能

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