人教版高中地理新旧教材中图像系统对比及教学启示

［摘 要］教材是重要的教学资源，其表层系统包括课文系统、图像系统和作业系统。文章以“大气的水平运动”为例，指出新教材图像系统的改变对教学有以下启示：做好教学活动的设计，充分挖掘新教材图像系统改变的原因，并根据学生的认知特点和教学需要设计合理的课堂教学活动；善于利用新教材中的图像，充分理解新教材图像系统的设计意图，并对其进行合理的二次处理后加以利用。

［关键词］ 图像系统；高中地理；新教材；大气的水平运动

［中图分类号］    G633.55                ［文献标识码］    A                ［文章编号］    1674-6058（2024）34-0095-04

教材作为课堂教学的重要指导，其内容随着课程改革的推进而不断更新。特别是以《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称课标）为依据编写的地理教材，已经陆续出版并投入使用。这些教材包含丰富的课文系统、图像系统和作业系统，其中图像系统对学生理解地理教材有显著的帮助作用。

通过对比2008版（人教版）高中地理必修第一册（以下简称旧教材）和2019版（人教版）高中地理必修第一册（以下简称新教材）的图像系统后笔者发现，除少部分图像被完整保留下来外，新旧教材的图像系统主要有以下几个方面的变化：图像尺寸的调整、图像呈现内容的调整（包括删除和替换）、图像呈现方式的调整（涉及维度和类型）、图像画质和表现力的提升、图像数据和严谨性的完善等[1]。

通过对比新旧教材第二章“地球上的大气”中关于大气的水平运动这部分内容的图像系统笔者发现，新教材图像系统的更新和完善很好地避开了学生的认知误区，更加符合学生的认知规律，提高了教材编排的逻辑性和科学性。教材图像系统作为文字系统的具象表示，在帮助学生理解知识，特别是难点知识上作用很大。下面以“大气的水平运动”为例进行说明。

一、新旧教材“风向的形成”图像系统对比及教学启示

（一）新教材中“风向的形成”图像系统的变化

对比新旧教材（见表1）可以发现，两版教材的图名、图幅数量、图幅尺寸都没有变化，但新教材对旧教材中关于风向形成的三张图进行了顺时针90°的旋转。这样的调整看似变化不大，但其实是基于学生认知规律考虑的。在描述气压随海拔升高而下降时，旧教材中的等压线分布图容易让学生产生“垂直面”的错觉，从而忽略“同一个水平面上的气压差会产生风”这个知识点。相比之下，新教材中的等压线分布图就不容易让学生产生“这是一个垂直面”的错觉，有利于学生从“同一个水平面上的气压差产生风”这个知识点出发去思考风向的形成。

（二）新教材图像系统变化对“风向的形成”的教学启示

新教材对“风向的形成”这部分的三张图片进行了微调，这一调整其实很好地反映了学生对“同一水平面上的气压差异”这个知识点还没有充分理解，前期需要在等压线、等压面、大气运动等知识上做好铺垫。笔者在实际教学中发现，即便是图像发生了变化，也仍然有些学生会问到“近地面的风在稳定之前要向高空运动吗？”“图上的每一条等压线之间海拔相差多少？”等问题。这些问题的提出表明学生仅通过图像来掌握风向的形成这一知识还是有难度的，教师需要创设情境设计课堂微活动来化解这些难点知识。

（三）“风向的形成”教学活动的具体实施

1.设计思路。新教材第39页图2.14、图2.15、图2.16呈现的都是某一个压力不等的等高面，是横剖面图而不是纵剖面图，学生读图的视角应该是俯视。为了让学生更好地理解风向的形成是在一个压力不等的水平面上而非垂直面上，教师可以在课堂上利用教室里“7×8”（7横排、8竖列）的空间排列格局设计活动式教学，让学生在教室这一平面上模拟演示风的形成过程。

2.教学过程。活动准备：教师要铺垫水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力等影响风形成的力的基本知识，学生要基本了解二力合成和三力合成等内容。

活动说明：教师首先强调全班同学都在同一个水平面上，但这个水平面上气压不等，其中每一横排的同学相当于处在一条等压线上；其次，假定教室最后一横排的同学气压最大，第一横排的同学气压最小（这一假定是基于一般情况下高个子坐后排、小个子坐前排的习惯而制定的，这样学生也比较好理解）；最后，依次演示新教材中的图2.14、图2.15、图2.16，学生手臂举起的方向代表风向。

活动流程。情境1：模拟在水平气压梯度力作用下的风向图（见图2.14）。由于每一横排的同学都处于同一条等压线上，那么垂直于这些等压线的每一竖列就可以认为是表示水平气压梯度力的方向，并且这个方向是由后排（高压）指向前排（低压）。以任意一列同学为例，假设这7位同学起立并面向讲台，如果他们同时举起右手并向前平举，那么他们手臂的指向就是只受水平气压梯度力作用下的风向。

情境2：模拟在水平气压梯度力和地转偏向力共同作用下的风向（北半球高空）（见图2.15）。考虑到地转偏向力，以北半球为例，教室中位置在第7排第8列的同学起立举起右手并向前平举，代表只受水平气压梯度力时刚形成的风。风一旦形成立即受到垂直于风向偏右的地转偏向力的影响。活动中可让其右侧的同学垂直拉扯他向前平举的手，让他感受地转偏向力的作用。结合已有的“二力合成”知识，风向会右偏，这时让位置在第7排第8列的同学右前方的同学起立，并向右前方举起右手代表新的风向，依次进行，每往后一位同学右手往右前方举起时往右的力度逐渐加大。在这一过程中，学生使用“二力平衡”原理，即当水平气压梯度力和地转偏向力平衡时，风向稳定；风向稳定时教室中位置在第1排第1列的同学起立，并且手臂向右平举，代表风向平行于第一排的等压线。

情境3：模拟在水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力共同作用下的风向（北半球近地面）（见图2.16）。考虑到地转偏向力，以北半球为例，教室中位置在第6排第7列的同学起立举起右手并向前平举，代表刚刚形成的风，风一旦形成立即受到垂直于风向偏右的地转偏向力的影响。活动中，让其右侧的同学垂直拉扯他平举的手，让他感受地转偏向力的作用。同时，由于是近地面的情况，还需要考虑摩擦力对风的实际阻碍作用。可让第6排第7列的同学左后方的同学去拉扯他，以模拟摩擦力的阻碍作用。在模拟过程中，随着摩擦力的增加，风力不断减弱，风向也会逐渐改变，可能指向位置在第6排第7列同学右前方的同学。最后，学生结合所学的“三力平衡”原理，即当水平气压梯度力、地转偏向力和摩擦力三力平衡时，风向稳定。为表示这一稳定的风向，可让教室中在第1排第1列的同学起立，并且手臂向右前方平举，代表风向斜交于第一排的等压线。

（四）“风向的形成”教学活动反思

在自主参与探究的过程中，学生能基于已有知识建构起关于风向形成的新知识体系。同时，学生自主建构的知识能被他们活学活用。该活动设计有一个很大的优势，那就是利用了教室排列整齐的行（排）和列这一天然的教学环境，这使得活动的开展具有很强的操作性，不用借助其他教具就可以很好地模拟风的形成过程中的等压线和水平气压梯度力等要素。在活动中，每个学生的学习积极性都被充分调动起来，最终得出的关于风向的结论也是大家共同讨论的智慧结晶。此外，这个教学活动可以很好地配合新教材图像系统的变化，取得较好的教学效果。

二、新旧教材“大气的水平运动”活动题图像系统对比及教学启示

（一）新教材中“大气的水平运动”活动题图像系统的变化

对于“大气的水平运动”这部分内容，新旧教材都设计了关于等压线疏密和气压梯度力大小之间关系的活动题。对比其图像系统（见表2）可以发现，图幅数量、图幅尺寸都没有变化，但新教材中海平面气压分布图时效性更好，在图名的表述上更严谨。更为重要的是，图像上甲、乙两地的选择上发生了变化：旧教材中甲、乙两地分别位于陆地和海洋，而新教材中甲、乙两地都位于陆地。

（二）新教材中“大气的水平运动”活动题图像系统变化的教学启示

新教材活动题甲、乙两地位置的变化其实体现了新教材图像系统变化的主要意义。旧教材的活动题是根据图2.8完成以下问题的解答：1.甲、乙两地哪里的气压梯度力大？简要说明判断理由；2.在图上画出甲、乙两地的风向。为了保证教学的完整性，教师一般都会补充追问：甲、乙两地风力的大小如何？在同一幅气压分布图上（即等压距相等），等压线越密，气压梯度力越大，风力越大。这个结论是在较为理想的状况下得出的，忽略了下垫面差异带来的摩擦力的影响。在旧教材图2.8中，甲、乙两地分别位于陆地和海洋，两地的摩擦力大小不同。甲地等压线密集，水平气压梯度力大，但陆地上摩擦力也大，因此并不能确定风力一定比乙地大。新教材活动题是据图2.17完成以下问题的解答：1.比较甲、乙两地的气压梯度力大小，并说明理由；2.在图上画出甲、乙两地的风向；3.比较甲、乙两地风速的大小，并说明理由。这个活动题在题目设置上考虑到了教学的完整性，从水平气压梯度力大小的判断延伸到风力大小的判断。为了忽略摩擦力差异对风力的影响，新教材图2.17中甲、乙两点都标在陆地上，这样可以规避不同下垫面（陆地和海洋）带来的摩擦力的影响。

（三）“大气的水平运动”活动题教学策略

在图2.17上增加海洋上等压线密集程度和乙类似的丙地（见图1），设计题组：1.比较甲、乙两地的风力大小并说明理由；2.比较乙、丙两地的风力大小并说明理由；3.比较甲、丙两地的风力大小并说明理由。这三个问题可以帮助学生很好地理解影响风力大小的因素，既兼顾了水平气压梯度力和摩擦力，又有一定的思维梯度。

（四）“大气的水平运动”活动题教学反思

通过补充教材图像和新增题目，有利于学生充分思考等压线疏密和风力大小之间的关系，这样的教学设计可以取得较好的教学效果。这部分教学还可以尝试让学生利用教材图像来改编或者自主命题，在思考设问的过程中充分挖掘图像信息。

三、新教材图像系统使用的教学建议

1.做好教学活动的设计。教师应充分挖掘新教材图像系统改变的原因，依据图像系统的改变设计更为合理的课堂活动，帮助学生抓住问题的难点，并在任务驱动中体现出以学生为主体、教师为主导的活动策略。

2.善于利用新教材中的图像。教师应充分理解新教材图像系统的设计意图，合理地对新教材中的图像进行二次加工，比如图像对比、图像叠加、地理要素增补等。很多时候，新教材中的图像可以作为教学素材的母版进行进一步的加工和利用。

［   参   考   文   献   ］

[1]  周丽霞.人教版高中地理新旧教材图像对比分析：以自然地理为例[J].中学地理教学参考，2022（14）：71-73，76.

（责任编辑    陈    明）