4.2 地貌的观察教师教学用书
第四章 地貌
4.2 地貌的观察
【教学目标和要求】
1.了解地貌观察的顺序,能够在野外选择地貌观察点并确定地貌观察顺序。
2.了解地貌观察的主要内容,能够在野外实地观察和描述3-4种地貌。
【教材设计思路】
根据课程标准的要求,本节教材重点落实的内容是“通过野外观察或运用视频、图像”。受文本的限制,本节教材着重从野外观察的角度来进一步实现“内容要求”的方法。野外观察,应当是在小学科学课对地形的初步观察的基础上的提升,观察内容和描述水平都有较高的要求;它与高中选择性必修1“自然地理基础”中岩石圈物质循环过程、内外力对地表形态变化的影响、人类活动与地表形态的关系等原理性内容的探讨也有所区别。野外地貌观察的训练,作为学生对地貌这一自然地理要素学习过程的一个环节,与小学、初中、高中选择性必修和选修的学习构成了“小学、初中侧重实物或实地体验和感性认识,高中必修感性认识加理性认识,高中选择性必修理性认识”的概念进阶。最重要的是,在野外观察地貌的过程中,既有身体的锻炼,也有意志、品质的锤炼。观察和描述地貌的方法和相关的地理词汇,也是学生在学习地理和日常生活中会遇到或用到的。
从培养地理实践力这一地理学科核心素养的角度,在综合分析课程标准要求的基础上,本节教材依次安排了“地貌观察的顺序”“地貌观察的内容”两个标题。
“地貌观察的顺序”首先介绍了地貌的空间尺度及其类型组合,其次结合图像说明如何在野外进行地貌观察,即按照自上而下,或者从宏观到微观、从面到点的顺序进行。
“地貌观察的内容”分两个方面介绍,一是地貌形态要素,包括高度、坡度、坡向等,二是区域地貌特点,包括地面起伏状况、破碎程度等。教材安排了一个读图练习,引导学生回顾和练习初中所学的等高线地形图判读技能。教材最后以“观察家乡的地貌”为题安排了观察地貌的实践活动。活动步骤的表述比较具体,便于教学参考执行。对地处农村或者近郊、交通条件和经费较好的学校来说,组织实地教学比较容易。对一些地处大中城市中心地区的学校,外出一次在交通上可能需要花费较多的时间、人力和经费,或因其他原因无法外出,这时可以考虑一些替代的方式,如观看视频和景观图、使用地貌模型等。
本节是达成课程标准关于地貌观察内容要求的方法基础,是学生在野外识别地貌和描述主要地貌景观特点的方法指导。本节内容结构如图4-3所示。
【内容要点说明】
情境设计
1.情境设计选择了1905年詹天佑修建从北京到张家口铁路的故事。学生早在小学就已经听过这个故事,耳熟能详。“从南口往北过居庸关到八达岭,一路都是高山深涧,悬崖峭壁。铁路经过青龙桥附近,坡度特别大。火车怎么才能爬上这样的陡坡呢?詹天佑顺着山势,设计了一种‘人’字形线路。北上的列车到了南口就用两个火车头,一个在前边拉,一个在后边推。过青龙桥,列车向东北前进,过了‘人’字形线路的岔道口就倒过来,原先推的火车头拉,原先拉的火车头推,使列车折向西北前进。这样一来,火车上山就容易得多了。”(参见人教版语文课本六年级上册第5课《詹天佑》)
因为京张铁路关沟段通过能力较差,1952年起另外建成了来往(北京)丰台与(河北怀来)沙城的丰沙线。1972年,丰沙线改建成复线,1984年改建成电气化铁路。现在很多客运列车已改行丰沙线。
2.“人’字形铁路”的学名叫“之’字形展线”。在山地和丘陵地区,为了克服高差或面对超过道路设计所能允许的坡度,有意展长线路,以适应地貌,这样的路段被称为“展线”。展线分为螺旋形、马蹄形、灯泡型、之字形等多种形式,其中之字形由于要停车完成换向操作,运输效率是最低的。有名的展线还有滨洲线上的兴安岭展线、内昆铁路的彝良展线、宝成铁路的秦岭展线、黔桂铁路的拉易展线、青藏铁路的关角展线等。(参见《中国国家地理》2014年第3期)随着机车牵引动力的提升和桥梁隧道修筑技术的进步,展线技术使用得越来越少,老的展线在线路改造中也被废弃,逐渐成为旅游和摄影爱好者喜爱的一个景观。
地貌观察的顺序
1.教材首先说明地貌类型多种多样。
地貌是有层级的,在形态或者空间尺度上可能划分出不同的等级。
2.在野外观察地貌时,首先要选择观察点和观察路线。
这个工作也可在计划和准备野外实践活动时进行,可以通过阅读等高线地形图、区域地质图和区域地貌图或遥感影像等来完成。
3.观察点一般宜选择海拔较高处或者视野开阔、通视度较好的地点。
观察路线的选择一般要根据观察任务、时间等来确定。观察顺序一般按照从宏观到微观,或者从整体到局部、从面到点的顺序来进行。
地貌观察的内容
1.地貌观察主要指地貌形态的观察。
有关地貌组成物质、地貌成因、现代地貌过程、地貌之间的相互关系等内容不作要求,因此教材未作进一步的阐述。
2.地貌形态的观察主要包括形态特征描述和形态测量两个方面。
地貌形态特征一般按照不同的地貌等级,分三个层次进行描述:(1)描述大型地貌,如山地、高原、平原等;(2)描述次一级的地貌,如河谷、三角洲等;(3)描述地貌要素或组成地貌的最基本单元,如组成山体的山顶、山坡、山麓等。地貌形态的测量指标包括高度、坡度、坡向等。
简单来说,针对一个具体的地貌体或者地貌单元,我们要观察和描述的这些地貌要素也可以归结为地貌面、地貌线、地貌点这三个方面。地貌面也称坡面,可抽象为平面、倾斜面、垂直面等,也可分为平缓面、凸形面、凹形面等。观察的要素包括坡面高度、倾斜度,或坡度、坡长、倾斜方向,或坡向、延伸方向、水平投影形状和面积等。
地貌线是相邻地貌面之间的交线,如山脊线、山麓线、谷底线等。观察的要素包括长度、延伸方向、曲率、弯曲个数和形态等。地貌点是地貌面的交点或者地貌线的交点,如山顶点、洼地最低点等。地貌面、地貌线、地貌点三个要素构成了具有一定几何特征的地表高低起伏形态,如山脊、扇形地等地貌基本形态。
除了这些几何特征以外,地貌形态特征还包括平面形态、横剖面形态、纵剖面形态等方面。
3.在地貌高度测量中,一般分为海拔(绝对高度)和相对高度测量。
海拔一般采自等高线地形图,也可由手持导航仪或海拔计直接读取,它是大地貌分类的主要依据。相对高度是两种地貌形态或两个地貌之间的高差,如两座山峰之间的高差、黄土塬面和邻近谷底之间的高差。相对高度可以在野外测得,也可以利用地形图测量,据此可以推断地貌形成的先后顺序及其可能受到的新构造运动的影响。坡度和坡向一般应当在野外测量,并结合植被和水土流失状况推断相关的环境条件。
4.地面起伏状况和破碎程度(或地面破坏程度)是有内在联系的。
破碎程度是一个地区地质营力和环境条件综合作用的结果,可以从整体上反映地面起伏状况。衡量地面起伏状况,我们可以从地表平坦状况、坡度陡缓程度、相对高度大小等方面来描述,也可以利用等高线地形图或者分层设色地形图直观地表示,还可以利用数字地形模型来定量地刻画其特征。衡量地面破碎程度的指标主要有地面切割深度、切割密度和粗糙程度等。切割深度指地貌最高点和最低点之间的垂直距离,反映地表侵蚀发育状况和水土流失状况。切割密度指某个区域内水道长度与面积的比值,反映水系发育状况。粗糙程度指区域内曲面面积与其水平投影面积的比值,反映地表遭到破坏的程度。
5.地貌形态的描述和形态指标实用意义很大,在房屋建造、铁路和公路修筑、区域发展规划制定等方面应用广泛。
例如,在我国西南山区,地面起伏较大,地貌较为破碎,过去道路选线多循着河谷或者等高线行进,随着技术进步和经济水平的提升,现在多修建隧道、架设桥梁,但是费用高昂。
6.为了学以致用,“思考”栏目以黄土塬、峁和沟谷为例,让学生回顾等高线地形图的判读方法。
7.“活动”以模拟一次家乡或学校周边的地貌考察为例,让学生了解地貌考察作业的基本程序及注意事项等。这个活动作为一项研究性学习的作业,供老师和学生选择性采用。
【教学建议】
教学思路及方法建议
本节内容重在对课程标准“通过野外观察”“识别”“描述”地貌的方法指导,识别地貌、描述地貌特征的前提是对地貌细致而得法的观察。本节内容是培养学生地理实践力的具体方法引领和实践指导,实用性强。在教学上可以采取多种思路,如“方法引导-实地观察-地貌剖析-研究影响”,或是“实地观察-归纳总结-方法引导-重新观察-研究影响”等。具体教学过程中,可以关注以下三点。
一、本节内容实践性强,教学重在学生的实践和真实体验,以组织学生野外实地观察为佳。指导学生采取“自学教材-观察方案设计-资源准备-实地观察-地貌特征记录”的学习研究思路。例如,在学生自学教材的基础上,教师让学生对拟进行地貌观察的周边区域设计观察方案,可以应用地形图等辅助资源,对实地进行从宏观到微观、由面到点的观察,并对特定地貌进行细致观察,测量并记录该地貌的高度、坡向与坡度。
二、地貌观察的另一种方式是借助地图工具进行观察。例如,教师可以带领学生根据网络地图软件,由宏观到微观观察某地的地貌特征。在利用地图工具进行地貌观察时,教师也可以引入等高线地形图组织学生观察地貌,描述总体地貌特征,研究海拔、相对高度及坡向等。在这之前,教师需要结合图4.22适当拓展一些等高线的基本知识。
三、在本节教学中,教师要让学生明白地貌观察的目的。学会观察地貌不仅是地理实践力提升的手段,也不仅是通过观察来识别、描述地貌,更重要的是,可以更好地了解地貌,懂得地貌对人们生产、生活的影响,形成因地制宜的思想。
重点和难点
本节内容的教学重点是“地貌观察的方法”,本节教学的难点是“观察坡度、坡向对自然环境及人类活动的影响”。
课时建议 1课时。
实施建议
【导入】
本节教材情境设计选择詹天佑设计“人”字形线路以解决火车爬坡问题的故事,体现了地貌(坡度)对人类活动的影响,以及人类趋利避害、适应自然的有效措施。在此基础上教材提出两个问题:“人”字形设计是怎么降低铁路坡度的?我们在观察地貌时还应关注哪些方面?具体导入方式可结合教学实际灵活安排。
方式一:利用教科书情境设计的故事进行拓展。除了教材提到的问题,教师也可以提出问题:山地地貌对交通线路建设有什么影响?我们该怎样降低这种不利影响?在此基础上,教师提出,要更好地规划交通线路,我们必须更多地了解地形,更科学地观察地貌。
方式二:展示诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,请学生分析该诗句描述的地貌,并思考诗人对山地观察的视角变化以及采用了怎样的观察顺序。
方式三:教师展示一个山地模型,请学生上讲台观察并描述山地模型的特征,随后请其他学生进行记录和点评
【地貌观察的顺序】
这部分内容的教学可分为两个层次展开。
一、让学生了解按顺序观察的理由
教师可以通过实景图片呈现地貌的复杂性。真实的地貌是复杂的,大地貌下有小地貌,宏观地貌下有微观地貌。要化复杂为简单,必须确定观察顺序,这也是科学研究的重要方法。
二、阐述地貌观察的方法,带领学生实践应用
学会地貌观察的方法是地理实践力的重要组成部分。除了带领学生野外实地观察外,教师也可以提供地貌景观图,让学生由高到低、由宏观到微观、由面到点地进行观察实践。为便于学生观察地貌,科学描述地貌,教师可以适当补充一些地形的基本知识,如山地、高原、盆地、丘陵、平原五种地形的概念、特征及典型图像。
【地貌观察的内容】
地貌观察的内容是地貌特征描述的基础,包括高度、坡度等内容,这部分教学可分为三个层次展开。
一、阐明地貌高度、坡度的基本定义,指导学生的野外地貌观察
1.地貌观察一般重点观察高度和坡度。
教师要特别指出,高度和坡度的组合可以反映不同的地表形态,如陡峻、平坦等。高度又分为绝对高度和相对高度,是划分高原、山地、平原的主要依据。这里教师可以补充以绝对高度与相对高度作为标准划分的地形类型(表4-8),为学生识别地形提供依据。
表4-8 地形划分方案示意
对于地貌的相对高度,学生可以通过肉眼观察估算。教师要提醒学生在观察中注意方法,不同视角会影响估值,因此需要多角度观察并综合观察结果。教师可以用徐霞客“对比黄山天都峰与莲花峰高度”的实例,引导学生把握地貌高度观察的方法。对于地貌的绝对高度,学生需要借助仪器(海拔测量仪)或手机下载相关软件获得,也可以通过等高线地形图中的数值获得。
二、在地貌坡度的观察中渗透综合思维,凸显自然环境与人类活动的关系
1.教材中的坡度观测及坡度对人类活动的影响是教学中的难点。
教师要创设条件,并提出驱动性问题,培养学生的观察能力、综合思维能力。在指导学生测量坡度时,可以利用坡度计等测量工具,也可以通过测量垂直高度与水平距离进行计算。教师可以让学生通过观测,对比不同坡度、坡向上自然环境的差异,以及不同坡度、坡向上人类活动的痕迹,进而推测坡度、坡向对
自然环境与人类活动的影响。
2.对于地貌坡度和坡向对人类活动的影响,教师要指导学生从整体性视角、从联系的角度进行分析。
坡度和坡向对气候的影响要联系当地的区域背景(如纬度位置、盛行风向)进行分析,迎风坡降水多于背风坡,阳坡气温高于阴坡。坡度对于水文特征的影响表现在坡度大,流速快,从而冲刷力强,这又导致坡度大的坡地容易发生水土流失。坡度和坡向对人类活动的影响呼应了教材的情境设计,坡度对铁路线的影响要大于公路线。詹天佑通过延长路程来达到降低线路坡度的目的,既体现了中国人的智慧,也体现了人类尊重自然规律、适应自然规律的行为。
3.在观测地貌高度与坡度的基础上,教师可以指导学生根据观测结果绘制地形剖面图,了解地势起伏状况,并标出可能存在的自然景观或人类活动痕迹(如村落、道路等),研究分析地形起伏与其他自然环境及人类活动的关系。
三、加强观察比对,强调地貌观察的科学精神
在野外地貌观察中,由于种种不确定的因素(如角度、远近、光线、仪器的精准度与使用方法等)影响观察的准确性,因此对观察结果要多次比对,得出最科学的结论。这是学生科学精神培养的重要机会。教师可引入徐霞客两次考察黄山留下的游记,不仅可以让学生感受并学习徐霞客地貌描写的精当之处,了解徐霞客地貌观察的方法,同时也让学生学习徐霞客不畏艰难,勇于探索大自然的科学精神。
【活动:观察家乡的地貌】
该活动旨在让学生掌握观察家乡地貌的步骤和方法,通过实践活动达到培养学生地理实践力、增强对家乡情感的作用。该活动步骤具体、明了,可操作性较强,教师的工作主要体现在以下几个方面。
1.对学生进行分组,并提供相应的考察器材。帮助学生分析所选择考察路线的利弊,确定有价值的考察线路(如地貌类型更多样)。
2.在组织学生活动时,教师需要结合每个学生小组选择的考察路线,提出具体的目标任务。
3.教师要帮助学生分析野外考察可能存在的风险,制订周密、细致的安全预案,成为学生野外实践的监护人。安全预案包括:详细的活动方案,就安全问题向学校报备,有资质的租车公司车辆租用合同,购买保险,对途经路段或考察地貌区可能发生的危害(如滑坡、落石、涉水等)有具体的防范预案等。
4.对学生在考察中或完成任务时遇到的困难进行提示或指导,例如,考虑到学生在考察后用黏土或者塑胶制作地貌模型时会遇到很多困难,教师在考察中指导学生对地貌进行多角度的拍摄,并结合等高线图或卫星图片了解地貌的全貌。
5.对学生地貌观察表及观察报告的撰写进行规范性和科学性的指导。
6.组织学生展示制作的模型,交流家乡地貌考察的心得。
评价建议
一、评价目标
1.本节内容侧重地理实践力的评价。采取过程与结果并重的地理学习评价机制,不仅关注学生地理实践的最终成果(模型、报告等),更要关注学生在地理实践中所获得的能力、方法,及活动过程中培养起来的品格。教师对学生参与地貌观察实践活动的过程、结果、态度等进行全面评价,通过评价与反馈,吸引学生积极参与地理实践。
2.在学生对地貌的观察、探究活动中,教师也需要关注学生的综合思维水平和人地协调观,根据学生的地貌观察方法和对人地关系的理解水平进行分级评价(表4-9)。
表4-9 第四章第二节教学与评价目标
1.对于教材引言部分提出的问题,教师突出评价学生两个方面:一是学生能否通过分析“人”字形设计降低坡度的原理感悟人类适应自然环境的智慧;二是学生观察地貌视角的多元性和科学性。
2.在“地貌观察的顺序”的教学中,教师可以提供不同复杂程度的地貌景观图片,通过学生的观察过程,评价学生在地貌观察顺序方面的实际能力。教师要求学生说出(或写出)具体的观察顺序与观察结果,结合地貌景观的复杂程度,学生观察顺序的正确性、合理性,以及观察结果描述的科学性,对学生进行分级评价,推动学生在地貌观察时向更科学、有序、规范的方向发展。
3.在“地貌观察的内容”的教学中,教师侧重评价学生实地操作应用与分析推理能力。实地操作应用指向地理实践力,包括观测点的选择,观测方案的设计,观测过程的实施,观测结果的正确性,以及学生在观察、测量地貌高度、坡度、坡向过程中表现出的探索热情和科学精神。学生对地貌高度、坡度和坡向观察、测量后的分析推理,指向综合思维,如地貌高度与地形的关系、地貌高度与气温的关系、坡度与自然灾害的相关性、坡向与气温降水的关系等。教师需要在学生观测地貌时提出“地貌高度、坡度、坡向对其他自然地理要素及人类活动有什么影响”这样一个问题,让学生带着问题进行地貌观测。在学生通过实践与思考回答上述问题时,教师可以从以下两个方面进行评价:一是学生思维联系的灵活性、广泛性;二是学生能否结合观察的地理事实表达自己的观点。在评价中,教师也要让学生明白观测地貌是为了更好地了解人类所生存的自然环境,更好地利用自然环境,实现趋利避害。
3.在对学生区域认知的评价方面,教师可以提供中国地形图,或各地区的地形地貌介绍视频,由学生观察并说出我国各区域地貌的主要特征(宏观角度),教师在学生的回答中评价学生的区域认知水平。
4.为了更科学规范地评价,克服随意性的问题,教师在评价之前需要根据评价内容先制定好评价量表,将学生表现进行水平分级。例如,在评价“地貌观察的内容”环节中,教师可以制定如图4-10所示评价量表。
表4-10 “地貌观察的内容”评价量表
活动:观察家乡地貌(材料略)
1.了解家乡所在地形区。(据原题概括)
对本活动中学生的表现评价可参考表4-11。
表4-11 活动表现评价及样例
对本活动中学生的表现评价可参考表4-12。
表4-12 活动表现评价及样例
对本活动中学生的表现评价可参考表4-13。
表4-13 活动表现评价及样例
对本活动中学生的表现评价可参考表4-14。
表4-14 活动表现评价及样例
4.2 地貌的观察
【教学目标和要求】
1.了解地貌观察的顺序,能够在野外选择地貌观察点并确定地貌观察顺序。
2.了解地貌观察的主要内容,能够在野外实地观察和描述3-4种地貌。
【教材设计思路】
根据课程标准的要求,本节教材重点落实的内容是“通过野外观察或运用视频、图像”。受文本的限制,本节教材着重从野外观察的角度来进一步实现“内容要求”的方法。野外观察,应当是在小学科学课对地形的初步观察的基础上的提升,观察内容和描述水平都有较高的要求;它与高中选择性必修1“自然地理基础”中岩石圈物质循环过程、内外力对地表形态变化的影响、人类活动与地表形态的关系等原理性内容的探讨也有所区别。野外地貌观察的训练,作为学生对地貌这一自然地理要素学习过程的一个环节,与小学、初中、高中选择性必修和选修的学习构成了“小学、初中侧重实物或实地体验和感性认识,高中必修感性认识加理性认识,高中选择性必修理性认识”的概念进阶。最重要的是,在野外观察地貌的过程中,既有身体的锻炼,也有意志、品质的锤炼。观察和描述地貌的方法和相关的地理词汇,也是学生在学习地理和日常生活中会遇到或用到的。
从培养地理实践力这一地理学科核心素养的角度,在综合分析课程标准要求的基础上,本节教材依次安排了“地貌观察的顺序”“地貌观察的内容”两个标题。
“地貌观察的顺序”首先介绍了地貌的空间尺度及其类型组合,其次结合图像说明如何在野外进行地貌观察,即按照自上而下,或者从宏观到微观、从面到点的顺序进行。
“地貌观察的内容”分两个方面介绍,一是地貌形态要素,包括高度、坡度、坡向等,二是区域地貌特点,包括地面起伏状况、破碎程度等。教材安排了一个读图练习,引导学生回顾和练习初中所学的等高线地形图判读技能。教材最后以“观察家乡的地貌”为题安排了观察地貌的实践活动。活动步骤的表述比较具体,便于教学参考执行。对地处农村或者近郊、交通条件和经费较好的学校来说,组织实地教学比较容易。对一些地处大中城市中心地区的学校,外出一次在交通上可能需要花费较多的时间、人力和经费,或因其他原因无法外出,这时可以考虑一些替代的方式,如观看视频和景观图、使用地貌模型等。
本节是达成课程标准关于地貌观察内容要求的方法基础,是学生在野外识别地貌和描述主要地貌景观特点的方法指导。本节内容结构如图4-3所示。
【内容要点说明】
情境设计
1.情境设计选择了1905年詹天佑修建从北京到张家口铁路的故事。学生早在小学就已经听过这个故事,耳熟能详。“从南口往北过居庸关到八达岭,一路都是高山深涧,悬崖峭壁。铁路经过青龙桥附近,坡度特别大。火车怎么才能爬上这样的陡坡呢?詹天佑顺着山势,设计了一种‘人’字形线路。北上的列车到了南口就用两个火车头,一个在前边拉,一个在后边推。过青龙桥,列车向东北前进,过了‘人’字形线路的岔道口就倒过来,原先推的火车头拉,原先拉的火车头推,使列车折向西北前进。这样一来,火车上山就容易得多了。”(参见人教版语文课本六年级上册第5课《詹天佑》)
因为京张铁路关沟段通过能力较差,1952年起另外建成了来往(北京)丰台与(河北怀来)沙城的丰沙线。1972年,丰沙线改建成复线,1984年改建成电气化铁路。现在很多客运列车已改行丰沙线。
2.“人’字形铁路”的学名叫“之’字形展线”。在山地和丘陵地区,为了克服高差或面对超过道路设计所能允许的坡度,有意展长线路,以适应地貌,这样的路段被称为“展线”。展线分为螺旋形、马蹄形、灯泡型、之字形等多种形式,其中之字形由于要停车完成换向操作,运输效率是最低的。有名的展线还有滨洲线上的兴安岭展线、内昆铁路的彝良展线、宝成铁路的秦岭展线、黔桂铁路的拉易展线、青藏铁路的关角展线等。(参见《中国国家地理》2014年第3期)随着机车牵引动力的提升和桥梁隧道修筑技术的进步,展线技术使用得越来越少,老的展线在线路改造中也被废弃,逐渐成为旅游和摄影爱好者喜爱的一个景观。
地貌观察的顺序
1.教材首先说明地貌类型多种多样。
地貌是有层级的,在形态或者空间尺度上可能划分出不同的等级。
2.在野外观察地貌时,首先要选择观察点和观察路线。
这个工作也可在计划和准备野外实践活动时进行,可以通过阅读等高线地形图、区域地质图和区域地貌图或遥感影像等来完成。
3.观察点一般宜选择海拔较高处或者视野开阔、通视度较好的地点。
观察路线的选择一般要根据观察任务、时间等来确定。观察顺序一般按照从宏观到微观,或者从整体到局部、从面到点的顺序来进行。
地貌观察的内容
1.地貌观察主要指地貌形态的观察。
有关地貌组成物质、地貌成因、现代地貌过程、地貌之间的相互关系等内容不作要求,因此教材未作进一步的阐述。
2.地貌形态的观察主要包括形态特征描述和形态测量两个方面。
地貌形态特征一般按照不同的地貌等级,分三个层次进行描述:(1)描述大型地貌,如山地、高原、平原等;(2)描述次一级的地貌,如河谷、三角洲等;(3)描述地貌要素或组成地貌的最基本单元,如组成山体的山顶、山坡、山麓等。地貌形态的测量指标包括高度、坡度、坡向等。
简单来说,针对一个具体的地貌体或者地貌单元,我们要观察和描述的这些地貌要素也可以归结为地貌面、地貌线、地貌点这三个方面。地貌面也称坡面,可抽象为平面、倾斜面、垂直面等,也可分为平缓面、凸形面、凹形面等。观察的要素包括坡面高度、倾斜度,或坡度、坡长、倾斜方向,或坡向、延伸方向、水平投影形状和面积等。
地貌线是相邻地貌面之间的交线,如山脊线、山麓线、谷底线等。观察的要素包括长度、延伸方向、曲率、弯曲个数和形态等。地貌点是地貌面的交点或者地貌线的交点,如山顶点、洼地最低点等。地貌面、地貌线、地貌点三个要素构成了具有一定几何特征的地表高低起伏形态,如山脊、扇形地等地貌基本形态。
除了这些几何特征以外,地貌形态特征还包括平面形态、横剖面形态、纵剖面形态等方面。
3.在地貌高度测量中,一般分为海拔(绝对高度)和相对高度测量。
海拔一般采自等高线地形图,也可由手持导航仪或海拔计直接读取,它是大地貌分类的主要依据。相对高度是两种地貌形态或两个地貌之间的高差,如两座山峰之间的高差、黄土塬面和邻近谷底之间的高差。相对高度可以在野外测得,也可以利用地形图测量,据此可以推断地貌形成的先后顺序及其可能受到的新构造运动的影响。坡度和坡向一般应当在野外测量,并结合植被和水土流失状况推断相关的环境条件。
4.地面起伏状况和破碎程度(或地面破坏程度)是有内在联系的。
破碎程度是一个地区地质营力和环境条件综合作用的结果,可以从整体上反映地面起伏状况。衡量地面起伏状况,我们可以从地表平坦状况、坡度陡缓程度、相对高度大小等方面来描述,也可以利用等高线地形图或者分层设色地形图直观地表示,还可以利用数字地形模型来定量地刻画其特征。衡量地面破碎程度的指标主要有地面切割深度、切割密度和粗糙程度等。切割深度指地貌最高点和最低点之间的垂直距离,反映地表侵蚀发育状况和水土流失状况。切割密度指某个区域内水道长度与面积的比值,反映水系发育状况。粗糙程度指区域内曲面面积与其水平投影面积的比值,反映地表遭到破坏的程度。
5.地貌形态的描述和形态指标实用意义很大,在房屋建造、铁路和公路修筑、区域发展规划制定等方面应用广泛。
例如,在我国西南山区,地面起伏较大,地貌较为破碎,过去道路选线多循着河谷或者等高线行进,随着技术进步和经济水平的提升,现在多修建隧道、架设桥梁,但是费用高昂。
6.为了学以致用,“思考”栏目以黄土塬、峁和沟谷为例,让学生回顾等高线地形图的判读方法。
7.“活动”以模拟一次家乡或学校周边的地貌考察为例,让学生了解地貌考察作业的基本程序及注意事项等。这个活动作为一项研究性学习的作业,供老师和学生选择性采用。
【教学建议】
教学思路及方法建议
本节内容重在对课程标准“通过野外观察”“识别”“描述”地貌的方法指导,识别地貌、描述地貌特征的前提是对地貌细致而得法的观察。本节内容是培养学生地理实践力的具体方法引领和实践指导,实用性强。在教学上可以采取多种思路,如“方法引导-实地观察-地貌剖析-研究影响”,或是“实地观察-归纳总结-方法引导-重新观察-研究影响”等。具体教学过程中,可以关注以下三点。
一、本节内容实践性强,教学重在学生的实践和真实体验,以组织学生野外实地观察为佳。指导学生采取“自学教材-观察方案设计-资源准备-实地观察-地貌特征记录”的学习研究思路。例如,在学生自学教材的基础上,教师让学生对拟进行地貌观察的周边区域设计观察方案,可以应用地形图等辅助资源,对实地进行从宏观到微观、由面到点的观察,并对特定地貌进行细致观察,测量并记录该地貌的高度、坡向与坡度。
二、地貌观察的另一种方式是借助地图工具进行观察。例如,教师可以带领学生根据网络地图软件,由宏观到微观观察某地的地貌特征。在利用地图工具进行地貌观察时,教师也可以引入等高线地形图组织学生观察地貌,描述总体地貌特征,研究海拔、相对高度及坡向等。在这之前,教师需要结合图4.22适当拓展一些等高线的基本知识。
三、在本节教学中,教师要让学生明白地貌观察的目的。学会观察地貌不仅是地理实践力提升的手段,也不仅是通过观察来识别、描述地貌,更重要的是,可以更好地了解地貌,懂得地貌对人们生产、生活的影响,形成因地制宜的思想。
重点和难点
本节内容的教学重点是“地貌观察的方法”,本节教学的难点是“观察坡度、坡向对自然环境及人类活动的影响”。
课时建议 1课时。
实施建议
【导入】
本节教材情境设计选择詹天佑设计“人”字形线路以解决火车爬坡问题的故事,体现了地貌(坡度)对人类活动的影响,以及人类趋利避害、适应自然的有效措施。在此基础上教材提出两个问题:“人”字形设计是怎么降低铁路坡度的?我们在观察地貌时还应关注哪些方面?具体导入方式可结合教学实际灵活安排。
方式一:利用教科书情境设计的故事进行拓展。除了教材提到的问题,教师也可以提出问题:山地地貌对交通线路建设有什么影响?我们该怎样降低这种不利影响?在此基础上,教师提出,要更好地规划交通线路,我们必须更多地了解地形,更科学地观察地貌。
方式二:展示诗句“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”,请学生分析该诗句描述的地貌,并思考诗人对山地观察的视角变化以及采用了怎样的观察顺序。
方式三:教师展示一个山地模型,请学生上讲台观察并描述山地模型的特征,随后请其他学生进行记录和点评
【地貌观察的顺序】
这部分内容的教学可分为两个层次展开。
一、让学生了解按顺序观察的理由
教师可以通过实景图片呈现地貌的复杂性。真实的地貌是复杂的,大地貌下有小地貌,宏观地貌下有微观地貌。要化复杂为简单,必须确定观察顺序,这也是科学研究的重要方法。
二、阐述地貌观察的方法,带领学生实践应用
学会地貌观察的方法是地理实践力的重要组成部分。除了带领学生野外实地观察外,教师也可以提供地貌景观图,让学生由高到低、由宏观到微观、由面到点地进行观察实践。为便于学生观察地貌,科学描述地貌,教师可以适当补充一些地形的基本知识,如山地、高原、盆地、丘陵、平原五种地形的概念、特征及典型图像。
【地貌观察的内容】
地貌观察的内容是地貌特征描述的基础,包括高度、坡度等内容,这部分教学可分为三个层次展开。
一、阐明地貌高度、坡度的基本定义,指导学生的野外地貌观察
1.地貌观察一般重点观察高度和坡度。
教师要特别指出,高度和坡度的组合可以反映不同的地表形态,如陡峻、平坦等。高度又分为绝对高度和相对高度,是划分高原、山地、平原的主要依据。这里教师可以补充以绝对高度与相对高度作为标准划分的地形类型(表4-8),为学生识别地形提供依据。
表4-8 地形划分方案示意
| 地形 | 绝对高度 | 相对高度 |
| 平原 | 小于200米 | 小 |
| 丘陵 | 小于500米 | 一般小于200米 |
| 山地 | 大于500米 | 一般大于200米 |
| 高原 | 大于500米 | 边缘较高,中间较低 |
2.教师引导学生关注观察地貌高度的方法,培养学生的科学精神。
对于地貌的相对高度,学生可以通过肉眼观察估算。教师要提醒学生在观察中注意方法,不同视角会影响估值,因此需要多角度观察并综合观察结果。教师可以用徐霞客“对比黄山天都峰与莲花峰高度”的实例,引导学生把握地貌高度观察的方法。对于地貌的绝对高度,学生需要借助仪器(海拔测量仪)或手机下载相关软件获得,也可以通过等高线地形图中的数值获得。
二、在地貌坡度的观察中渗透综合思维,凸显自然环境与人类活动的关系
1.教材中的坡度观测及坡度对人类活动的影响是教学中的难点。
教师要创设条件,并提出驱动性问题,培养学生的观察能力、综合思维能力。在指导学生测量坡度时,可以利用坡度计等测量工具,也可以通过测量垂直高度与水平距离进行计算。教师可以让学生通过观测,对比不同坡度、坡向上自然环境的差异,以及不同坡度、坡向上人类活动的痕迹,进而推测坡度、坡向对
自然环境与人类活动的影响。
2.对于地貌坡度和坡向对人类活动的影响,教师要指导学生从整体性视角、从联系的角度进行分析。
坡度和坡向对气候的影响要联系当地的区域背景(如纬度位置、盛行风向)进行分析,迎风坡降水多于背风坡,阳坡气温高于阴坡。坡度对于水文特征的影响表现在坡度大,流速快,从而冲刷力强,这又导致坡度大的坡地容易发生水土流失。坡度和坡向对人类活动的影响呼应了教材的情境设计,坡度对铁路线的影响要大于公路线。詹天佑通过延长路程来达到降低线路坡度的目的,既体现了中国人的智慧,也体现了人类尊重自然规律、适应自然规律的行为。
3.在观测地貌高度与坡度的基础上,教师可以指导学生根据观测结果绘制地形剖面图,了解地势起伏状况,并标出可能存在的自然景观或人类活动痕迹(如村落、道路等),研究分析地形起伏与其他自然环境及人类活动的关系。
三、加强观察比对,强调地貌观察的科学精神
在野外地貌观察中,由于种种不确定的因素(如角度、远近、光线、仪器的精准度与使用方法等)影响观察的准确性,因此对观察结果要多次比对,得出最科学的结论。这是学生科学精神培养的重要机会。教师可引入徐霞客两次考察黄山留下的游记,不仅可以让学生感受并学习徐霞客地貌描写的精当之处,了解徐霞客地貌观察的方法,同时也让学生学习徐霞客不畏艰难,勇于探索大自然的科学精神。
【活动:观察家乡的地貌】
该活动旨在让学生掌握观察家乡地貌的步骤和方法,通过实践活动达到培养学生地理实践力、增强对家乡情感的作用。该活动步骤具体、明了,可操作性较强,教师的工作主要体现在以下几个方面。
1.对学生进行分组,并提供相应的考察器材。帮助学生分析所选择考察路线的利弊,确定有价值的考察线路(如地貌类型更多样)。
2.在组织学生活动时,教师需要结合每个学生小组选择的考察路线,提出具体的目标任务。
3.教师要帮助学生分析野外考察可能存在的风险,制订周密、细致的安全预案,成为学生野外实践的监护人。安全预案包括:详细的活动方案,就安全问题向学校报备,有资质的租车公司车辆租用合同,购买保险,对途经路段或考察地貌区可能发生的危害(如滑坡、落石、涉水等)有具体的防范预案等。
4.对学生在考察中或完成任务时遇到的困难进行提示或指导,例如,考虑到学生在考察后用黏土或者塑胶制作地貌模型时会遇到很多困难,教师在考察中指导学生对地貌进行多角度的拍摄,并结合等高线图或卫星图片了解地貌的全貌。
5.对学生地貌观察表及观察报告的撰写进行规范性和科学性的指导。
6.组织学生展示制作的模型,交流家乡地貌考察的心得。
评价建议
一、评价目标
1.本节内容侧重地理实践力的评价。采取过程与结果并重的地理学习评价机制,不仅关注学生地理实践的最终成果(模型、报告等),更要关注学生在地理实践中所获得的能力、方法,及活动过程中培养起来的品格。教师对学生参与地貌观察实践活动的过程、结果、态度等进行全面评价,通过评价与反馈,吸引学生积极参与地理实践。
2.在学生对地貌的观察、探究活动中,教师也需要关注学生的综合思维水平和人地协调观,根据学生的地貌观察方法和对人地关系的理解水平进行分级评价(表4-9)。
表4-9 第四章第二节教学与评价目标
| 评价目标 | 水平1 | 水平2 | 水平3 |
| 知道地貌观察的顺序 | 在地貌观察时缺少规划,步骤不明确,将观察等同于“观看”。在观察中没有明确的顺序、角度,看到什么算什么 | 观察前有一定的规划,观察时有一定的步骤,能够从宏观到微观进行观察。但观察不够细致,发现信息、收集信息、整合信息能力不强 | 有规划,有步骤,能够从宏观到微观、从全貌到细节进行观察。在观察中能发现信息,收集信息,整合信息 |
| 明确地貌观察的内容 | 知道地貌观察的内容包括高度和坡度,但在观察过程中缺少方法,指向性不强,易受地貌复杂性的影响,对观察结果的描述不科学。对地貌与其他地理要素的关系缺少关注 | 有明确的观察内容,观察指向性较强,在观察高度和坡度时能通过一定方法或使用工具,但操作经验不足,观察的准确性与规范性不够。在地貌观察中意识到地貌对其他自然要素的影响 | 有明确的观察内容,观察指向性强,在观察高度和坡度时能通过一定方法或使用工具,对观察结果的描述科学、规范。在地貌观察中认识并理解地貌对其他自然要素的影响 |
| 在地貌观察中感悟人地关系 | 在地貌观察中,侧重于自然现象的观察,没有意识到自然地理环境是人类赖以生存的基础,没有意识到观察地貌、认识地貌的目的是更好地实现人地协调 | 在地貌观察中,能意识到人类活动与地理环境的关系,知道地貌会对人类活动产生影响,但对人类活动能够影响地貌理解不深。有一定的人地协调观 | 在地貌观察中,关注人类活动与地理环境的关系,认识并理解地貌与人类活动的相互影响,知道人类活动要因地制宜,具有显性的人地协调观 |
二、评价方法
1.对于教材引言部分提出的问题,教师突出评价学生两个方面:一是学生能否通过分析“人”字形设计降低坡度的原理感悟人类适应自然环境的智慧;二是学生观察地貌视角的多元性和科学性。
2.在“地貌观察的顺序”的教学中,教师可以提供不同复杂程度的地貌景观图片,通过学生的观察过程,评价学生在地貌观察顺序方面的实际能力。教师要求学生说出(或写出)具体的观察顺序与观察结果,结合地貌景观的复杂程度,学生观察顺序的正确性、合理性,以及观察结果描述的科学性,对学生进行分级评价,推动学生在地貌观察时向更科学、有序、规范的方向发展。
3.在“地貌观察的内容”的教学中,教师侧重评价学生实地操作应用与分析推理能力。实地操作应用指向地理实践力,包括观测点的选择,观测方案的设计,观测过程的实施,观测结果的正确性,以及学生在观察、测量地貌高度、坡度、坡向过程中表现出的探索热情和科学精神。学生对地貌高度、坡度和坡向观察、测量后的分析推理,指向综合思维,如地貌高度与地形的关系、地貌高度与气温的关系、坡度与自然灾害的相关性、坡向与气温降水的关系等。教师需要在学生观测地貌时提出“地貌高度、坡度、坡向对其他自然地理要素及人类活动有什么影响”这样一个问题,让学生带着问题进行地貌观测。在学生通过实践与思考回答上述问题时,教师可以从以下两个方面进行评价:一是学生思维联系的灵活性、广泛性;二是学生能否结合观察的地理事实表达自己的观点。在评价中,教师也要让学生明白观测地貌是为了更好地了解人类所生存的自然环境,更好地利用自然环境,实现趋利避害。
3.在对学生区域认知的评价方面,教师可以提供中国地形图,或各地区的地形地貌介绍视频,由学生观察并说出我国各区域地貌的主要特征(宏观角度),教师在学生的回答中评价学生的区域认知水平。
4.为了更科学规范地评价,克服随意性的问题,教师在评价之前需要根据评价内容先制定好评价量表,将学生表现进行水平分级。例如,在评价“地貌观察的内容”环节中,教师可以制定如图4-10所示评价量表。
表4-10 “地貌观察的内容”评价量表
| 评价内容 | 水平1 | 水平2 | 水平3 |
| 观察点的选择 | 选择随意,地貌类型单一 | 选择目标不明确,观察点典型性、多样性、可达性差 | 能够选择典型性、多样性的地貌观测点,且可达性好 |
| 观察方案的设计 | 设计散乱,没有明确的步骤 | 主要突出观察的步骤其他内容缺乏 | 设计完整规范,有目标、有步骤、有方法、有器材 |
| 观测、测量的方法 | 没有明确的方法,使用观测工具不熟练 | 方法过分依赖高度仪、坡度仪等器材,缺乏肉眼观察 | 能够选择合适的观测工具,并能将仪器观测与肉眼观察相结合,观察灵活,效率高 |
| 观察过程 | 能进行初步观察,但整个过程不连贯,随机性大,操作不熟练 | 观察较细致,在观察与测量中有一定的计划性,操作熟练性一般 | 能够进行分类观察与测量,计划性强,操作熟练,有与他人合作的意识 |
| 观察结果 | 准确性差,描述与表达不清楚 | 准确性一般,能够简单描述测量结果 | 准确性高,能够清楚、完整地描述观察结果,逻辑性强 |
| 探索兴趣 | 探索兴趣不强,被动完成教师布置的任务 | 有一定的探索兴趣,但主动性不强 | 有较强的发现问题、探索问题的兴趣,主动性强 |
| 科学精神 | 缺少反思精神,观察时不细致,缺少探究意识 | 有一定的反思意识,在观察和测量中能够想办法克服困难,解决问题 | 能够主动从体验和反思中学习,观察与测量细致、科学,有克服困难的勇气和方法 |
三、评价示例(以教材中活动为例)
活动:观察家乡地貌(材料略)
1.了解家乡所在地形区。(据原题概括)
对本活动中学生的表现评价可参考表4-11。
表4-11 活动表现评价及样例
| 水平 | 表现 | 样例 |
| 水平1 | 能识别宏观地貌,但对微观地貌识别能力差,等高线地形图判读能力不强,绘图能力差,安全意识不强 | 略 |
| 水平2 | 能够在卫星影像中识别宏观和微观地貌,但等高线地形图判读能力不强,能够根据海拔找到最高点和最低点,但绘制地形剖面图不规范。有一定的安全意识 | 略 |
| 水平3 | 能够在卫星影像和等高线地形图中准确识别宏观地貌及面状、线状微观地貌,能从等高线地形图中判读高度、坡度等信息,并能准确画出地形剖面图。具有较强的安全意识 | 略 |
2.路线考察及填写地貌观察记录表。(据原题概括)
对本活动中学生的表现评价可参考表4-12。
表4-12 活动表现评价及样例
| 水平 | 表现 | 样例 |
| 水平1 | 能对选择地点进行地貌考察,有一定的探索兴趣,能运用工具对地貌进行观察并记录。记录不完整,数据有部分不准确,描述不规范,口语化重 | 略 |
| 水平2 | 有计划地对选择地点进行地貌考察,有较强的探索兴趣,能运用工具并结合所学知识对地貌进行观察并记录。能对两个地貌进行记录。记录比较完整,数据基本准确,描述地貌时不太规范 | 略 |
| 水平3 | 有较详细的观察方案,设计考察路线并有计划地对选择地点进行地貌考察有很强的探索兴趣,能科学地运用工具,并结合所学知识进行地貌观察,在观察中能够反思,并有与同学合作的意识。能对两个以上地貌进行记录。记录完整、规范,描述清晰,数据准确,能科学地反映观察区地貌的基本特征 | 略 |
3.整理地貌观察记录,撰写观察报告。
对本活动中学生的表现评价可参考表4-13。
表4-13 活动表现评价及样例
| 水平 | 表现 | 样例 |
| 水平1 | 有分析和总结的意识,但独立思考能力不强,对考察结果缺少分析能力。在用材料制作地貌模型时随机性大,地貌模型与所观察的地貌相似性小。能完成观察报告,但内容不规范 | 略 |
| 水平2 | 能进行整理、分析和总结,根据总结的结果制作地貌模型,地貌模型与实际观察地貌有一定的相似性。能完成观察报告,报告内容比较规范,能体现观察的过程与观察的结果 | 略 |
| 水平3 | 能主动进行整理、分析和总结,具有一定的反思意识。能根据观察结果利用合适的材料制作地貌模型,地貌模型与现实地貌相似程度较高。能完成观察报告,报告内容规范,能体现观察的过程和结果,并对观察有反思 | 略 |
4.交流和展示观察成果。
对本活动中学生的表现评价可参考表4-14。
表4-14 活动表现评价及样例
| 水平 | 表现 | 样例 |
| 水平1 | 思维处在前结构层次,交流中表达不清晰,所展示的成果规范性与科学性不足 | 略 |
| 水平2 | 能根据观察成果进行交流,对地貌的描述和记录比较清晰。能够展示自己的成果,并对成果进行说明 | 略 |
| 水平3 | 能根据观察结果进行交流,在交流中思维流畅,配套的图表资料丰富描述的地貌特征清晰。能够充分展示自己的成果,并对成果进行说明,能够提出有创造性的想法 | 略 |
