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面向地理核心素养培养的学习进阶研究——以“自然地理环境的整体性”一节为例

更新时间:2016-07-05

当前我国基础教育阶段的教师大多已具备扎实的学科基础知识和基本素养,教师专业能力的提升应更多关注教师能否系统地开展教学活动,使学生的学习更有序、有效[1]。学习进阶理论对教师有效组织教学具有重要的指导意义,成为当前国内外教育教学研究的热点。

随着《普通高中地理课程标准》(2017年版)的正式颁布,地理教育学者需要从各个方面对地理课堂教学改革展开研究,改变学生的培养模式,推进核心素养培养在教学中的落实。学习进阶理论在地理学科领域已经展开了初步的研究,大多与初高中地理学习内容衔接有关。但此类研究广度较宽,深度不够,对于宏观把握学科知识架构和梳理教材内容有较大帮助。而对于短期学习阶段,内容涉及知识面广的具体课题的学习进阶研究相对较少。本文从微观的角度,以具体课题为例,构建核心概念学习进阶,在不同水平阶段落实地理素养的培养,实践价值高,可操作性强。

一、学科核心概念与核心素养的关系

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力[2]。核心概念是某一学科所有相关概念中最核心、最关键的部分,具有较强的统摄力和概括力。核心概念延伸出来的知识体系,有利于学生从整体上把握对学科的认知,学生学习核心概念,并在事理分析和现象解释过程中迁移运用,促进学科核心素养的养成。

地理学科的核心素养主要包括人地协调观、综合思维、区域认知和地理实践力,其与地理学科核心概念在综合性、包容性等特征上具是高度一致的。地理核心素养所包含的观念、思维和能力等在学生逐步构建地理核心概念的过程中得到认识并不断深化,加速地理核心素养的养成。

二、学习进阶促进核心素养的养成

美国国家研究理事会指出,学习进阶是学生在一个长的时间段内学习和研究某一主题时,所遵循的连续的、逐渐深入的思维路径的描述[3]。学习进阶从整体的视角对学生发展过程中所需要的必备品格和关键能力进行了梳理并制定了各阶段的目标,科学教育界兴起的进阶学习理论几乎与核心概念的提出同时发生。在学习进阶理论的指导下,学科核心概念和核心素养的发展路径更加清晰,进阶过程目的性强,避免了非关键因素的干扰,极大地促进核心素养的养成。

三、厘清“自然地理环境的整体性”核心概念

对我科12名护理人员进行护理培训。2016年度未采用微信平台互动学习,以传统模式培训,记录晨会提问知晓率、每季度理论考试成绩以及医院组织的理论考试成绩,此为对照组。2017年度利用微信平台互动学习,记录晨会提问知晓率、每季度理论考试成绩以及医院组织的理论考试成绩,此为为实验组。

地理核心概念的提炼,需要考虑多方面的因素,在解读课程标准和分析教材的基础之上,参考前人关于地理核心概念的研究,以厘清本节内容的核心概念。

1.基于课程标准与教材

(1)课标要求

《普通高中地理课程标准》(2017年版)对于本节的内容要求为:运用图表并结合实例,分析自然环境的整体性和地域分异规律。从学业要求来看,综合思维和地理实践力的培养中,学生首先需要掌握的知识点有自然地理环境的构成要素、要素间的相互作用以及一些自然地理基本过程,再利用这些知识去解释周围的自然地理现象和分析地对人的影响;人地协调观的培养则基于分析人与地的相互作用关系,从而形成尊重自然规律和保护环境等观念;区域认知的培养要求学生运用整体性知识去认识区域并尝试改善区域自然环境问题。

水平1 了解不同的空间尺度下,要素间的相互作用程度和产生的功能会有所不同,小到一棵果树的“开花结果”,大到全球尺度的气候变暖(滥伐森林和燃烧化石燃料导致地质中的碳元素减少和大气中CO2增加,进而使气温升高,结果表现为海平面上升,淹没沿海低地),涉及范围包括岩石圈、大气圈和水圈。尽管不同的地域尺度上物质和能量交换规模、时间、周期等方面存在差异,但他们都具有整体性的特征[5]

从宏观的角度看,本节属于《必修1》自然地理部分的最后一章,前面四章学习了自然地理的大气、水、地质地貌等要素,最后一章对各要素进行综合分析,起到总结和提升的作用。从本节内容来看,本节教材主要有三个部分的内容。教材首先让我们明白自然地理环境是由各个要素构成的,如气候、土壤和水文等,且要素之间在空间上进行着物质和能量交换。然后,进一步解释要素相互作用的结果是产生新的功能,如生产功能、平衡功能。最后,自然地理环境各要素时刻都在进行着统一的演化过程,保证了要素之间的协调,是整体性的重要表现形式。从教材中我们不难发现,了解地理环境的各要素是学习的基础,掌握要素之间的相互作用关系是关键,最后由地理环境的统一演化过程理解自然地理环境的整体性的意义。

由此,笔者得出本节内容的关键知识点为“地理环境的要素”、“要素间的相互作用”以及“人地关系”。

2.提取核心概念,建立概念之间的联系

仅通过教材得出的核心概念,易缺乏科学性,且包容力不强。因此,笔者借鉴张家辉、袁孝亭先生归纳出的中学地理课程中的九大核心概念——位置、分布、地方、区域、尺度、地理过程、空间相互作用、地理环境和人地关系[4],以及《地理教育国际宪章》提出的地理教育的五个核心概念——位置和分布、地方、人与环境的关系、空间相互作用。再结合本节教材内容,综合得出“自然地理环境的整体性”这一节的三大核心概念“自然地理环境”、“空间相互作用”以及“人地关系”,并建立概念之间的联系,如图1所示。

图1 核心概念之间的联系

四、构建“自然地理环境的整体性”核心概念的学习进阶

学习进阶过程符合学生的认知逻辑发展和学习规律,以培养学生的地理核心素养为目标,由浅入深,最终领悟学科核心思想和习得关键能力。核心素养的进阶需要在核心概念的统领下全面覆盖相关知识的学习,由此,结合人教版教材内容和学生学情,构建“自然地理环境的整体性”这一节三大核心的概念的学习进阶,展现学生在学习过程中可能的思维路径,突破障碍,提高分析问题和问题解决的能力。

1. 核心概念“自然地理环境”的学习进阶

水平3 经过前一水平的学习,学生已经掌握分析要素相互作用关系的基本方法。本阶段要求学生通过教材中的“案例”“活动”中的信息,绘制生物循环示意图,并标出物质和能量的流动方向。通过材料分析和绘图,学生认识生物要素在自然地理环境中的重要作用:生物改变大气圈、水圈组成,参与风化作用、土壤形成作用、地貌的改造、岩石和非金属矿产的建造等。人类作为生物的特殊部分,在自然地理环境的组成中起着十分特殊的作用。思维导图法是一种常用的教学方法,有助于学生将所学知识进行整理和归纳,起到很好的巩固和提升作用,更是地理实践能力的一种重要表现。

水平2 通过前一水平的学习,能唤醒学生对自然地理环境要素的感知,避免其在具体的案例分析中有所缺漏,提高分析问题的全面性。生物作为自然地理环境的产物,同时又是自然地理环境的创造者,以生物要素(尤其是植物)为例,分析其与外界的物质和能量交换,培养学生的综合思维能力。以“加拿大一枝黄花”为教学案例,帮助学生顺利完成水平2的进阶。案例的学习主要由三个部分构成,一是阅读相关材料:“加拿大一枝黄花”在我国又叫“生态杀手”,原产于北美洲,在当地并非有害物种,但多年前引入我国,由于缺乏天敌而泛滥成灾。二是分析“加拿大一枝黄花”生长的影响因素:水为植物的生长提供水分,土壤提供养分,大气提供植物生长所必须的光和热,岩石风化提供矿物质元素。三是说明植物在自然地理环境形成和演变中的作用:绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,并释放出氧气,同时还参与水循环和岩石圈物质循环,改善陆地的水分状况,成为岩石的组成部分。

人地关系是地理学的核心思想,也是串联高中地理知识的主线。因此,以“人地关系”作为本节课的核心概念和教学的重点,不仅是本节课的升华,也是对必修一前面几章内容的总结和升华。

水平1 关于这一水平阶段的学习,学生需要掌握两个基本的内容,一是自然地理环境的要素组成,二是各要素在空间上的存在形式。初中阶段学生已经对自然地理环境中的生物、土壤等概念有了初步的认知,高中阶段在学习自然地理环境各要素时,只需要引导学生回忆知识并进行简单地归纳,使其了解自然地理环境的构成要素主要有生物、气候、地貌、水文和土壤。学习本节内容之前,学生同样已经掌握了水循环、岩石圈物质循环的内容,以这两种循环为例,学生能够认识地理要素在空间上并非独立存在或简单地汇集在一起,而是通过复杂的物质交换和能量流动构成一个相互联系、相互制约的有机整体。

人类赖以生存的地理环境包括自然地理环境和人文地理环境,其中自然地理环境主要由气候、土壤、水文、岩石和生物等地理要素构成,本节内容主要涉及的是自然地理环境(见图2)。

材料中的损伤用Deform 3D软件中所带的Cockcroft-Latham准则损伤参数进行表征,其表达式为[10]:

图2 “自然地理环境”的学习进阶水平表现

2. 核心概念“空间相互作用”的学习进阶

空间相互作用又称空间关系,在人文地理中城市等级与服务的教学中较多提及,而在自然地理环境演化过程中,必定存在各个要素在不同的空间尺度上的相互作用(见图3)。

网络具有即时性、更新速度快等特点,通过网络可以了解到近期国内外发生的重大政治、经济、社会问题。弥补了课本时效性差、更新速度慢、内容不全面的特点,网络文化丰富了思想政治教育的内容。

(2)分析教材

水平2 达到这一水平阶段,首先需要明确自然地理环境各要素除了具有自身独特的功能外,还能通过相互作用产生单独要素所不具备的新功能,特别是生产功能和平衡功能。以绿色植物光合作用产生有机物为例,综合分析各个影响因子的作用。案例分析:大气提供二氧化碳、光热,植物本身提供叶绿素,土壤、岩石圈和水圈提供水分、无机盐,绿色植物通过光合作用综合大气、水和土壤等要素,将太阳能转化为化学能储存起来,生产出有机物。这一阶段借助具体实例,初步培养学生的综合思维能力。

A组患者的年龄为65.14±8.86岁,B组患者的年龄为70±8.88岁;A组中男性13例,女性9例,B组组中男性13例,女性9例;两组患者在眼别、术前视力、术前眼压、术前散光方面差异无统计学意义(表1),两组患者基线差异无统计学意义。

水平3 在前一水平分析的基础之上,该阶段要求学生独立完成“活动”材料的阅读和分析,提取相关信息,用思维导图的方式表示和说明自然地理要素共同作用所产生的平衡功能。达到这一阶段水平,学生最终能够解释在无人类干扰的情况下,一定范围内物种数量保持相对恒定这一现象,并提升地理实践能力,掌握案例分析法和思维导图等方法。

图3 “空间相互作用”的学习进阶水平表现

3. 核心概念“人地关系”的学习进阶

其中,评价对象因素集 V={V1,V2,V3,V4,V5},即课前预习效果,课堂学习效果,课后拓展效果,求助渠道畅通,学习监控与反馈,每一个评价因素又分为多个因子。评价对象评价集 U={U1,U2,U3,U4,U5},即好,较好,一般,较差,差。

据彝良县外宣办介绍,此次滑坡塌方量达1万立方米以上,并阻断小河形成堰塞湖;油房小学教学楼全部被掩埋,据初查18名学生被埋在垮塌的教学楼内;学校附近2户农户房舍被掩埋,其中1户农户1家3口全部逃离,另1户1人被掩埋。

水平1 黄土高原水土流失是典型的自然地理环境整体性的表现,学生通过已有的认知,再加上教材“案例”材料的学习,能深入浅出地理解自然地理环境演化的统一性知识。这一水平阶段学生需分析在黄土高原土壤受侵蚀后,对水文、地貌、植被、气候等要素带来的影响,并建立起要素间的相互影响关系,理解自然地理环境整体性的重要表现之一是各要素具有统一的演化过程。

水平2 自然地理环境不仅具有统一的演化过程,并且其中某一要素发生改变会“牵一发而动全身”,以东北森林的演化过程为例,进一步学习整体性另一重要表现。东北地区南北部林区对改善当地生态环境有着重要作用,但经过20世纪大规模采伐,森林面积锐减,从而引发土壤失肥、洪涝灾害以及岩石风化等问题。学生在分析这一案例时,需要考虑多方面因素,以此来培养并提升学生的综合思维能力。

区域教研是学校之间协同合作、相互开放、共谋发展的一种教研模式。区域教研的平台可以实现资源共享和沟通交流的目的,开阔教师以及学校的视野,增进校际之间的交流。区域教研突破了原本自上而下的单线教研工作模式,极大地挖掘了教师作为教研主体的潜能,有效地推进了区域教学质量的提高,充分发挥了区域优质教师资源的价值。

水平3 通过黄对土高原水土流失和东北森林变化这两个案例的分析,学生会发现自然地理环境的变化通常受人类活动的影响最大,同样的,这种变化会对生活在自然环境中的人类产生反作用。领悟整体性的两个重要表现所隐含的意义:一是人类的经济发展过程需顺应自然地理环境演化过程的统一性,与自然环境和谐共生;二是人类利用自然,主要是利用其中某一要素,由于地理环境是一个有机整体,一个要素的变化必将会影响周围其他环境要素,其中生物和水是比较容易受人类活动所影响的要素。

水平4 在掌握前三个水平的基础之上,理解人地关系的内涵,并做到学以致用,运用整体性的知识,分析周边的一些自然地理现象和并提出改善环境问题的方案。如,解释太湖蓝藻爆发这一自然现象产生的原因,预测三峡工程建设对周围自然地理环境带来的有利影响和不利影响,从理论回归到生活,落实到地理实践能力的培养中,具体进阶过程如图4所示。

图4 “人地关系”的学习进阶水平表现

五、总结与反思

地理核心素养并非一朝一夕就能养成,它必须遵循学生的客观认知规律和教学逻辑,在学生学习过程和教学过程中逐渐渗透和培养。在核心概念统摄下的学科知识架构中,学生建立起学习内容之间的联系,把握关键学科内容,有助于形成地理核心素养。在进行核心概念学习进阶的相关教学中还需注意以下问题:在构建进阶路径时,应充分考虑地理学科特点和学生的认知特点;特别关注学生进阶过程,实时调整各阶段的水平目标,强调核心素养培养过程中的连贯性和可达性;在各阶段水平进阶中侧重培养的核心素养有所不同,并非是四个核心素养有主次之分,地理核心素养是一个整体,其渗透在不同的学习内容和学习阶段之中。

参考文献:

[1] 林崇德.21世纪学生发展核心素养研究[M].北京:北京师范大学出版社,2016.

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.

[3] National Research Council. Taking Science to Schol[M].Washington, D. C.:National Academies Press.2007.

[4] 张家辉,袁孝亭.中学地理课程中的地理核心概念:筛选、释义与特征[J]. 课程·教材·教法, 2015,35(11):113-118.

[5] 朱其山. 自然地理环境整体性原理的内涵及其教学功能[J].地理教学,2011(13):28-19+23.

袁静
《地理教学》 2018年第11期
《地理教学》2018年第11期文献

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