中學(xué)地理開展科學(xué)探究活動(dòng)的研究

黃小燕

摘 要： 教育部與科技部聯(lián)合召開多次會(huì)議，要求在物理、化學(xué)、地理、生物學(xué)科中開展科學(xué)探究學(xué)習(xí)?？茖W(xué)探究學(xué)習(xí)與地理學(xué)科結(jié)合，更凸顯地理學(xué)科的科學(xué)性和實(shí)踐性。為此我們提出“中學(xué)地理科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)”的研究，其目的是：形成一套適應(yīng)當(dāng)?shù)刭Y源和本校實(shí)際的科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，并有效地開展科學(xué)探究活動(dòng)，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。本課題以地球科學(xué)探究為例，研究內(nèi)容涉及《地理》七年級(jí)上冊(cè)《地球和地球的運(yùn)動(dòng)》的兩個(gè)主題、四個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)、七個(gè)基本模式。對(duì)于如此完整、系統(tǒng)的研究，國內(nèi)不曾有人涉及，其中基本模式的第七個(gè)步驟“學(xué)以致用”，是本課題的創(chuàng)新之處。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)地理 科學(xué)探究 活動(dòng)設(shè)計(jì)

一、問題提出

2001年頒布的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要》和《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）》及2003年頒布的《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（試行）》均強(qiáng)調(diào)“轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式”，明確提出倡導(dǎo)探究學(xué)習(xí)。“探究”對(duì)于廣大一線老師來說已不陌生，然而在教育部頒發(fā)的《初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（7～9年級(jí)）中，出現(xiàn)了一個(gè)耀眼的名詞：科學(xué)探究?！冻踔锌茖W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》把科學(xué)探究作為科學(xué)課程的核心概念。[1]教育部與科技部聯(lián)合召開多次會(huì)議，要求在物理、化學(xué)、地理、生物學(xué)科中開展科學(xué)探究學(xué)習(xí)。[2]

地理科學(xué)探究是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，圍繞自然地理科學(xué)問題，根據(jù)已有知識(shí)、技能和經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用地理科學(xué)方法體驗(yàn)地理研究過程，嘗試解決地理科學(xué)問題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。[3]

“科學(xué)探究”在國內(nèi)還是較為前沿的課題，近年來國內(nèi)主要有華東師范大學(xué)夏志芳教授等從理論視角進(jìn)行研究，而從理論運(yùn)用到實(shí)踐，還鮮有人涉及。[4]本課題以地球科學(xué)探究為例，研究內(nèi)容涉及《地理》七年級(jí)上冊(cè)《地球和地球的運(yùn)動(dòng)》的兩個(gè)主題，四個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)，七個(gè)基本模式。國內(nèi)外對(duì)“地球科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施”的研究只局限在教學(xué)設(shè)計(jì)、課件設(shè)計(jì)等或?qū)δ骋环矫妫ǖ厍騼x、地球運(yùn)動(dòng)）的研究，如此全面的、系統(tǒng)的探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，還不曾有人研究。其中地理科學(xué)探究的七個(gè)基本模式中前六個(gè)前人已有，而第七個(gè)步驟“學(xué)以致用”是筆者的創(chuàng)新之處，而且是必不可少的。希望我們的研究更好地服務(wù)于學(xué)校、教師、學(xué)生，為教學(xué)改革作出一定的貢獻(xiàn)。

二、科學(xué)探究活動(dòng)的實(shí)施方案

（一）實(shí)施對(duì)象。

2012學(xué)年學(xué)?？萍脊?jié)展示活動(dòng)中選取初二、初三共10名學(xué)生做實(shí)驗(yàn)；2013學(xué)年上學(xué)期選取初一學(xué)生做實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

（二）實(shí)施方法。

1.觀察、調(diào)查相結(jié)合，設(shè)計(jì)科學(xué)探究方案。

2.用實(shí)驗(yàn)法、行動(dòng)研究法、案例研究法、教育觀察法等開展探究活動(dòng)。

3.用統(tǒng)計(jì)法檢驗(yàn)活動(dòng)效果。

（三）實(shí)施計(jì)劃與目標(biāo)。

本課題研究時(shí)間為2012年6月至2014年4月。通過科普講座、到大學(xué)城“廣東科學(xué)中心”進(jìn)行參觀等活動(dòng)，豐富師生的科普知識(shí)，培養(yǎng)師生科學(xué)探究的興趣。利用每周三第八節(jié)課外活動(dòng)，實(shí)施地球科學(xué)探究活動(dòng)、科技節(jié)展示活動(dòng)，宣傳和展示地球科學(xué)探究活動(dòng)。設(shè)置實(shí)驗(yàn)班級(jí)，開展地球科學(xué)探究活動(dòng)，把地球科學(xué)探究活動(dòng)引進(jìn)課堂學(xué)習(xí)，并通過學(xué)校和區(qū)級(jí)公開課，推廣和檢驗(yàn)地球科學(xué)探究活動(dòng)。其目的是形成一套適應(yīng)當(dāng)?shù)刭Y源和本校實(shí)際的科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，并有效地開展科學(xué)探究活動(dòng)，最終提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（四）實(shí)施方案。

1.選取地球科學(xué)探究活動(dòng)。地球科學(xué)探究活動(dòng)屬于自然地理，是青少年了解地球的必備活動(dòng)，是初中地理的第一個(gè)探究活動(dòng)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)科興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，有著重要的作用。但這部分內(nèi)容較抽象，既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)。多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)證明光靠老師講、課件和教具演示，效果不理想。需要配套的《地球科學(xué)探究器材》和相關(guān)活動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)。但是教材《地理》七年級(jí)上冊(cè)（人教版）缺乏相關(guān)活動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，只有一個(gè)活動(dòng)“制作地球儀”，過于簡單和枯燥。[5]而且目前配套的《地球科學(xué)探究器材》存在不足：探究材料不足，缺乏有效說明、指引，難操作，使用價(jià)值不高，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維存在局限性。

2.地球科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)方案。根據(jù)課標(biāo)和教材要求，本課題把地球科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)為兩個(gè)主題、四個(gè)活動(dòng)，配備操作簡單的地球科學(xué)探究活動(dòng)器材，研制簡易教學(xué)用具，設(shè)計(jì)《活動(dòng)指導(dǎo)》和《活動(dòng)檢測》等，見下表。

三、研究的成果

（一）《地球科學(xué)探究活動(dòng)器材》的改造與研發(fā)。

舊的《地球科學(xué)探究活動(dòng)器材》存在不足：探究材料不足，缺乏有效說明、指引，難操作，使用價(jià)值不高，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維存在局限性。探究活動(dòng)有兩個(gè)方面：一個(gè)是制作地球儀，另一個(gè)是制作簡易等高線模型。

新的《地球科學(xué)探究活動(dòng)器材》在原來基礎(chǔ)上有如下創(chuàng)新和改造：

1.改造探究材料。新器材包括自制地球儀、《太陽直射點(diǎn)移動(dòng)及晝夜長短變化演示盤》、《公轉(zhuǎn)動(dòng)態(tài)示意圖》等。

2.刪除無關(guān)內(nèi)容。根據(jù)課標(biāo)和教材要求，刪掉制作簡易等高線模型活動(dòng)（應(yīng)該放在下一節(jié)探究地圖活動(dòng)中）。

3.增加探究活動(dòng)。新的探究活動(dòng)有兩個(gè)主題、四個(gè)活動(dòng)，主題一：認(rèn)識(shí)地球儀（活動(dòng)1—畫經(jīng)緯線，標(biāo)注經(jīng)緯度；活動(dòng)2—制作地球儀）；主題二：探究地球運(yùn)動(dòng)（活動(dòng)1—探究地球自轉(zhuǎn)；活動(dòng)2—探究地球公轉(zhuǎn)）。

4.增加有效指引。原有的《地球科學(xué)探究活動(dòng)器材》只有簡單的說明，沒有有效的活動(dòng)指引，增加《活動(dòng)指導(dǎo)》和《活動(dòng)檢測》。

筆者負(fù)責(zé)2011年海珠區(qū)科普計(jì)劃項(xiàng)目和廣州市青少年科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目《地球科學(xué)探究活動(dòng)器材》的改造與研發(fā)，于2013年已通過驗(yàn)收和結(jié)題。

（二）形成科學(xué)探究的基本模式，并開發(fā)相關(guān)案例。

地理科學(xué)探究的七個(gè)基本模式中前六個(gè)前人已有，而第七個(gè)步驟“學(xué)以致用”是筆者的創(chuàng)新之處，而且是必不可少的，依據(jù)是《地理課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程基本理念：“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理?！盵6]

四、結(jié)果評(píng)析

在2012年學(xué)?？萍脊?jié)展示活動(dòng)中，選取初二、初三共10名學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，利用《活動(dòng)檢測》做前測和后測，結(jié)果如下：滿分100分，前測平均分為56.9分，后測是87.3分，有明顯差異。結(jié)果分析：初二、初三學(xué)生已在初一地理學(xué)過地球和地球儀的知識(shí)，有一定基礎(chǔ)，但對(duì)于抽象的知識(shí)，如地球運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地理現(xiàn)象基本遺忘，所以前測成績不理想，但他們完成地球科學(xué)探究過程后，再做《活動(dòng)檢測》，成績理想，說明地球科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，解決教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)。

2013學(xué)年上學(xué)期選取初一入學(xué)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)班15、17班，對(duì)比班11、13班，這四個(gè)班學(xué)習(xí)能力等基本沒差異，在初一地理《地球和地球儀》的教學(xué)中，11、13班按常規(guī)教學(xué)，15、17班采用科學(xué)探究活動(dòng)教學(xué)，最后進(jìn)行《活動(dòng)檢測》，檢測數(shù)據(jù)如下表所示。

檢測結(jié)果分析如下：從總分看：實(shí)驗(yàn)班15、17班平均分為：84.5分，對(duì)比班11、13班平均分為：68.9分，分差15.6分，存在顯著差異。從檢測內(nèi)容分析：基礎(chǔ)題：一、二、三、四、五、八題差異不大，而較難或抽象的題目：六、七、九、十、十一題分差較大，進(jìn)一步說明地球科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)是有效的，能解決教學(xué)難點(diǎn)和重點(diǎn)，增強(qiáng)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

五、不足與展望

（一）學(xué)校硬件和軟件的添置是開展課題研究的基礎(chǔ)，一定要繼續(xù)加大經(jīng)費(fèi)投入力度，加強(qiáng)硬件和軟件的建設(shè)，為課題研究創(chuàng)造良好的物質(zhì)條件。

（二）我們?cè)谘芯亢蛯?shí)踐的過程中發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力是實(shí)施探究活動(dòng)的重要基礎(chǔ)，必須重視提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。

（三）隨著研究的不斷深入，對(duì)教師素質(zhì)的要求越來越高，需要課題組教師加強(qiáng)學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐和總結(jié)，并希望得到專家的指導(dǎo)。

（四）學(xué)生的成果比較難以體現(xiàn)。除了反映學(xué)生能力水平提高的調(diào)查報(bào)告外，學(xué)生的進(jìn)步主要體現(xiàn)在課堂教學(xué)中。教師要加強(qiáng)教學(xué)設(shè)計(jì)，提高課堂教學(xué)效率，真正提高學(xué)生的素質(zhì)。

設(shè)計(jì)有效的科學(xué)探究活動(dòng)，并在課堂教學(xué)中順利實(shí)施，思路已基本清晰，輪廓初顯。前面的研究中雖然取得一些成就，但也存在問題，我們的課題研究工作還需延續(xù)，我們一定會(huì)克難奮進(jìn)，結(jié)出累累碩果。

參考文獻(xiàn)：

[1]初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施建議.

[2]顧紹琴.中學(xué)地理科學(xué)探究活動(dòng)研究.2010年華東師范大學(xué)碩士論文.

[3]夏志芳，張建珍主編.地理案例教學(xué)論[M].2011.12，第六章自然地理教學(xué)：在探究中弘揚(yáng)科學(xué)精神.

[4]張建珍.科學(xué)探究學(xué)習(xí)視域中的地理主題活動(dòng)設(shè)計(jì)研究.2012年華東師范大學(xué)博士論文.

[5]張建珍，夏志芳，湯璦賓.中學(xué)地理科學(xué)探究學(xué)習(xí)實(shí)施現(xiàn)狀的調(diào)查.地理教學(xué)，2013年第10期8-11頁.浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院.

[6]地球和地圖的教學(xué)內(nèi)容和要求.

[7]地理課程標(biāo)準(zhǔn)基本理念.