高中地理(必修一)“大氣環(huán)境”支架式教學模式研究*

趙 捷，曹 蕾

(包頭師范學院 資源與環(huán)境學院，內蒙古 包頭 014030)

“大氣環(huán)境”是湘教版高中地理必修一的一節(jié)基礎內容，也是高考中的重點內容。由于這部分知識比較抽象難懂，學生在學習過程中感到十分困難。為此，本文分析了“大氣環(huán)境”教學中存在的問題，以建構主義理論和維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論為基礎，闡述支架式教學模式構建過程。通過搭建支架、進入情境、獨立探索、協作學習、效果評價五個環(huán)節(jié)調動學生學習的積極性，培養(yǎng)學生探索學習、合作學習的能力。并通過問卷調查來分析學生的“最近發(fā)展區(qū)”和“潛在發(fā)展區(qū)”，從而確立支架搭建的支點，為最終搭建“大氣環(huán)境”的背景和學習支架奠定基礎。

1 支架式教學模式的理論概述

在新課程理念的指導下，高中地理教學實踐中教師必須樹立以學生為主體取向意識，充分發(fā)揮學生的主體性地位，因此，探索靈活有效的學習模式成為必然。在以往的研究中，印志、劉志雄等人就地理教學中存在的問題進行了分析，認為現階段地理教學觀念和教學方式過于陳舊，教學流于形式，重“結果”輕“過程”[1]；支架用來形象地說明教師為學習者搭建向上發(fā)展的平臺，引導教學的進行，使學習者掌握內化所學的知識技能，并為下一階段的進一步發(fā)展再建構平臺[2]。支架式教學模式作為一種新型教學模式已應用到許多課程的教學中。

支架式教學是建構主義學習理論三種教學模式之一。在教學過程中，支架式教學有利于幫助學習者逐步地達到學習目標，當學習者的能力增加到能獨自解決任務或處理問題時，拆掉支架(如圖1)。

圖1：學習支架示意圖

通過圖1可以直觀看出學習支架在教學過程中所起作用的原理。條形柱的長短表示學習者水平的高低， 條形柱表示幫助學習者從已有水平跨越到潛在水平的腳手架—學習支架。從圖中可以看出教學中使用的學習支架不是一下拆除的，而是隨著教學活動的推進逐步的拆除，是“漸消”。最后，當學生已經達到潛在發(fā)展水平并能獨立完成任務，目標達成，支架徹底消失。[3]

2 目前高中地理教學中存在的問題

2.1 教學方式過于陳舊

目前，很多地理課堂仍停留在“你講我記”的簡單的知識傳授階段。教學方法陳舊，教學模式單一，學生只能亦步亦趨的“跟”著教師走，不會“跟”或“跟”不上的學生就容易造成學習上的困難，課堂教學效果不理想。[4]

2.2 應試教育下“高分”觀念深入人心

現階段人們對地理的學習和評價過于注重結果，看重知識的積累，而忽視思維過程和能力的培養(yǎng)。更為嚴重的是在高考的“指揮棒”下，許多學校、教師甚至是學生本身都將高分作為第一目標，產生了考出高分才是王道的誤解。往往在這種觀念驅使下，學生對地理知識形成的都是暫時性記憶，理解不夠，更談不上能力的提高了。

高中文理分科的教學形式，使得很多同學在高一時就已經確定了自己的學科方向。因此，選擇理科的學生就會忽視地理的學習，甚至是放棄地理學習。

2.3 地理教材的多樣性

地理教材是地理課堂學習中必具備的學習材料?，F在高中地理使用的新教材有四個版本。相比之下，新教材中對地理內容的劃分更加合理,教學目標更加明確。但是多版本的教材不僅對學校在教材的選擇上提出了難題，同時也要求教師在教學內容的把握上要更加全面。也就是說地理教材的多樣性一定程度上考驗了教師整合知識的能力。這種能力的高低影響地理教學的結果。

2.4 地理教師的綜合素養(yǎng)低

地理教師不僅要有過硬的專業(yè)知識，還要掌握廣博的科學文化知識及教育學、心理學理論知識，具備必要的專業(yè)能力，如教育教學的能力、組織管理的能力、溝通交流的能力、現代教學手段能力等等。多數教師忽略了教育學、心理學知識在教學中的重要性，多媒體等數字化教學能力低，忽視學生學習地理知識的興趣培養(yǎng)。

3 學生學習“大氣環(huán)境”支架式教學分析

3.1 “實際發(fā)展水平”及跨越“最近發(fā)展區(qū)”障礙分析

3.1.1 “實際發(fā)展水平”分析

支架式教學模式關鍵在于支架的搭建，要想搭建支架，就必須搞清學生學習的“實際發(fā)展水平”“潛在發(fā)水平”及“最近發(fā)展區(qū)”。從而更好的建構學習“大氣環(huán)境”的支架，筆者對包頭市九原區(qū)包頭三十三中以及包頭市昆都侖區(qū)包鋼創(chuàng)新高級中學兩所中學的2013級高一新生進行了一次關于地理基礎及“大氣環(huán)境”學習相關知識的問卷調查(見附錄1)。本次調查共發(fā)放186份問卷，回收180份，回收率達96.8%。其中有效問卷為178份，有效率95.7%。

根據問卷調查結果分析，發(fā)現學生 “大氣環(huán)境”這部分內容的“實際發(fā)展水平”有高有低，但整體的水平較低?，F將問卷調查結果分析整理如下。

背景知識薄弱。第1、2題是初中階段地理課程開設情況和初中階段地理知識掌握情況的調查。調查數據結果如圖2、圖3。

圖2:地理課程開設情況數據統計圖

圖3:地理知識掌握情況數據統計圖

從數據中可以看出只有極少數學生反映初中學校沒有開設地理課程，大多數學校開設地理課程并能正常上課，但在初中階段中考不考地理，導致學校對地理學科不夠重視，甚至會出現地理課被其他所謂的“主課”占用的現象。在這種環(huán)境下，學生也就理所當然的把地理學科看作可有可無的“副科”。而從地理知識掌握情況數據統計圖(圖3)可以看出被調查的學生中3.3%的學生認為自己初中地理知識幾乎空白，39%的學生所知甚少，47.3%的學生基礎一般，只有10.4%的學生認為地理基礎很好。

較好的理論性知識。問卷中第6、7題分別考查大氣溫度特點、大氣熱量來源的知識。答題情況見圖4底層大氣的主要熱量來源，圖5對流層大氣溫度隨高度增高變化情況。

這兩題的正確答案分別是“地面輻射”、“溫度逐漸下降”。從圖中可以看出這兩題中選擇正確選項的同學多余選擇其他選項的同學。在第6題中，正確選項受“太陽輻射”選項的干擾。但從整體上看，多數同學對大氣熱量轉換和大氣層組成及特點的內容掌握較好。

圖4:底層大氣的主要熱量來源

圖5:對流層大氣溫度隨高度增高變化情況

動態(tài)知識理解記憶水平低。第8、10題是對大氣運動相關知識的考查，分別用客觀題和主觀題的方式進行考查。

本題的正確選項為“太陽輻射在地球表面的異常分布”，正確率僅為39.56%。本題是大氣運動的基礎知識，不知道大氣運動的形成過程，就好比空中樓閣，在進一步的學習中就很難理解記憶大氣運動特點及其形成的現象。

圖6:引起大氣運動的根本原因圖

第10題主要考查由大氣運動引起的天氣特點，正確答案為“盛行上升氣流，多陰雨天氣”。答出“陰雨”的答案均視為正確答案。但本題的正確率很低，僅為18.97%，并且在從收上來的問卷的卷面上看，這一題空白的較多。通過與部分同學溝通了解，得知不是由于時間不夠導致的空白，而是由于大部分學生缺乏大氣運動的基礎知識而無從作答。

從上述調查中不難看出，由于中考“指揮棒”的指揮及“大氣運動”的抽象性使得學生“大氣環(huán)境”這節(jié)內容的“現有發(fā)展水平”不高，多數同學僅僅是掌握了大氣的靜態(tài)特點，而對大氣的動態(tài)過程掌握甚少。

3.1.2學生跨越“最近發(fā)展區(qū)”的障礙分析

缺乏相應的背景知識。從調查問卷的第3題的統計數據(圖7)我們可以看出，學生們認為“基礎不好，阻礙了高中‘大氣環(huán)境’的學習”占初中地理知識對“大氣環(huán)境”的影響情況比重最大。

圖7:初中地理基礎對你學習“大氣環(huán)境”知識的影響圖

初中教材中的天氣氣候相關內容的學習，對“大氣環(huán)境”的學習起到一定的鋪墊作用，但是沒有直接體現大氣環(huán)境組成及運動過程。從調查結果來看，缺乏相應的背景知識不僅造成了學生對于 “大氣環(huán)境”這部分內容 “現有發(fā)展水平”偏低，也導致由于缺少相應的背景知識而形成的學習障礙。 所以初中地理學習的缺失是“大氣環(huán)境”學習困難的原因之一。

缺乏地理知識與生活現象相聯系的意識?！按髿猸h(huán)境”教學內容抽象難學，但與我們的日常生活密切相關。在教學中，學習內容和學生熟悉的生活情景越接近，學生自覺接納知識的程度就越高[5]。平時生活中注意觀察和思考的同學，在學習這部分內容時就會相對輕松一點。問卷中的第 4、5 兩題是關于是否能將地理知識與生活相聯系。

圖8調查數據表明，會經常觀察身邊地理現象的同學占18%，偶爾觀察的同學占63%，從來不觀察的同學占19%。圖9調查數據顯示，認為在生活中經常用到地理知識的學生僅占27%，認為很少用到或者是用了也不知道的學生占73%。

圖8:日常生活中你觀察身邊的地理現象嗎

圖9:你會在生活中運用地理知識嗎

從上述兩組統計數據可以看出，學生學習地理時，大部分并不會主動的將地理知識與生活現象和經驗相聯系，也不會在生活中主動觀察地理現象并加以思考。

地理思維能力差。調查問卷中第9、11題是對學生地理學習方式的調查。在對第9題你是如何記憶“三圈”環(huán)流和風帶示意圖的問題調查中顯示11%的同學表示不理解、記不住。而認為不理解、主要靠背誦記憶，理解不透徹、記憶靠背誦的同學高達80%。僅有9%的能夠對這一知識點準確理解并記憶。

第11題是在10題的基礎上提出的，主要考查完成主觀題的思維方式。在這一題中51%同學憑借模糊記憶完成第10題。而在憑借模糊記憶做題的同學中僅有11.8%的同學寫出正確答案。從這兩題可以看出一些學生沒有正確認識地理學科屬性，沒能意識到“地理學科作為跨越自然科學和人文科學的交叉學科，地理學習能力更有其特殊性[6]”，認為地理屬于文科，只要簡單記憶就可以了，不注意理解和應用，邏輯思維能力比較低，對地理概念的內含與外延把握不準，不會靈活運用，對地理事物的綜合分析能力基本不具備[7]。

3.2 學生學習“大氣環(huán)境”的“潛在發(fā)展水平”分析

3.2.1分析方法——地理課程標準與地理教學大綱對比分析

高中地理(必修一)的 “大氣環(huán)境”主要內容有“對流層大氣的受熱過程”、“全球氣壓帶、風帶的分布和移動”、“氣壓帶和風帶對氣候的影響”和“常見的天氣系統”。本節(jié)涉及大量的地理概念，同時要求學生掌握大氣運動及所形成的復雜多變天氣現象的地理成因，教材運用了大量的篇幅描寫風的形成、“三圈”環(huán)流等。本節(jié)地理成因知識偏多，還有大量的地理演化、地理規(guī)律知識。因此，本節(jié)既是重點也是難點。

《普通高中地理課程標準(實驗)》是高中地理教科書編寫、高中地理教學及評價的依據?！度罩破胀ǜ呒壷袑W地理教學大綱(試驗修訂版)》則是地理教學和考試、評估的依據。都是教育部(國家教委)頒布的指導性文件，他們對地理教學內容的要求是教學活動中學生必須掌握的內容。通過兩者的比較分析我們確定它們共同要求的內容就是學生對“大氣環(huán)境”學習的“潛在發(fā)展水平”。

3.2.2分析結果——學生“潛在發(fā)展水平”

大氣環(huán)境是高中地理課程中比較穩(wěn)定的內容，通過我們之前的分析發(fā)現同學們的大氣靜態(tài)特征的“現有發(fā)展水平”較好。因此，我們在對學生“潛在發(fā)展水平”進行分析時主要側重大氣的運動過程。

地理教學大綱中對大氣運動的教學要求為“理解大氣的受熱過程，理解大氣垂直運動和水平運動的成因，三圈環(huán)流與氣壓帶、風帶的形成、大氣環(huán)流與水熱輸送的關系”。地理課程標準對大氣運動的教學要求是“運用圖表說明大氣受熱過程，繪制全球氣壓帶、風帶分布示意圖，說出氣壓帶、風帶的分布、移動規(guī)律及對氣候的影響”[8]。通過對比分析我們制定教學目標——學生應達到的“潛在發(fā)展水平”：

(1)分析大氣水平運動的動力成因，掌握近地面風的形成及風向變化；

(2)繪制全球氣壓帶、風帶分布示意圖；

(3)掌握氣壓帶、風帶的分布，移動規(guī)律及對氣候的影響；

(4)掌握鋒面系統對天氣的影響過程，低氣壓、高氣壓系統影響天氣的過程。

4 教學支架的搭建

4.1 搭建背景支架——解決基礎知識不足造成的學習困難

依據奧蘇伯爾的理論可知，學生已據有的地理基礎和相關的知識背景是學習新知識的必要條件，因此，結合學習內容，有針對性地給學生補充或糾正相應的地理知識或背景知識是非常必要的，這種準備性知識就是背景支架[9]。

例如講授“風的形成過程”這一內容時：

現有水平：能正確認識風是由大氣水平運動引起的；

潛在發(fā)展水平：分析大氣水平運動的動力成因，掌握近地面風的形成及風向變化。

圖10:“風的形成過程”的背景支架

背景支架：物體的受力分析過程是分析風的成因及風向變化所必須掌握的內容，是大氣受力分析的基礎。 學生對這個知識點在理解上出現困難的主要原因是物體受力分析是初中物理學科中的知識。在這種情況下，教師就必須提供相應的背景支架補充關于物體受力分析基本內容。引導學生獨立思考、探索大氣受力分析過程。并鼓勵學生與其他同學探討大氣受力后產生的運動效果，即風向的分析。最終由教師評定，并講解此過程。通過背景支架的搭建調動了學生學習的主動性，從而提高教學效果。

4.2 搭建學習支架

4.2.1搭建與生活相聯系的認知支架——幫助學生理解地理知識

創(chuàng)設合適的相應情境，有利于激發(fā)學生的對比和聯想，從而借助于其原有認知結構中的相關經驗，將新知識同化和順應到自身的認識體系中去。所以在地理教學中要有意識的引導學生將地理知識與自己的生活經驗相聯系。[10]通過調查發(fā)現，大部分學生學習地理知識時不能主動的把所學知識與生活經驗相聯系理解難懂的地理概念。多數學生不能將所學的地理知識與生活實踐相聯系。他們對地理的學習僅停留在課本上，并沒有意識到“大氣環(huán)境”的很多知識都可以從日常生活中找到相關聯的現象。因此，老師在講解關于“大氣運動”的一些抽象地理概念(如氣壓帶、風帶、氣團、鋒面、氣旋等)時。多聯系生活實際，與學生已有的生活經歷和體驗相結合，深入淺出，把抽象的地理知識與日常的生活現象相關聯，為學生搭建“地理知識”和“生活實踐”之間的橋梁[11]，往往能起到事半功倍的效果。例如，講授冷暖鋒過境前后天氣特點的變化時：

現有水平：掌握冷暖氣團的定義及冷暖鋒形成過程；

潛在發(fā)展水平：冷暖鋒控制下的天氣特點及冷暖鋒過境前后天氣變化。

圖11:“冷暖鋒過境前后天氣特點的變化”的認知支架

認知支架：如果直接告訴學生暖風過境后氣溫上升、氣壓下降、天氣轉暖，冷鋒過境后氣壓升高、氣溫和濕度驟降，學生只會進行被動的機械記憶。而這時候引導學生與自身的生活體驗相聯系，如諺語說：一場秋雨一場寒，一場春雨一場暖，每當秋雨過后我們通常會增加厚的衣物，每當春雨過后風就變暖了，這是我們親身體會過的。這樣一來，本來抽象的地理知識一下就會變得鮮活起來，變得簡單易懂，學生也能準確快速的記憶。

4.2.2搭建直觀支架——提高學生地理空間思維能力

地理學科的空間性決定了地理的學習離不開空間能力的培養(yǎng)。而空間想象能力是以深度知覺為基礎，通過深度知覺認識立體實物，憑借學習把立體實物轉化為直觀圖，再把以平面圖形來表示的直觀圖，通過大腦的思考(直覺和邏輯)在大腦中形成空間立體的映像的能力[12]。

“大氣運動”的學習與空間想象能力是相互作用的。一方面在“大氣運動”的學習過程中學生要想順利地跨越“最近發(fā)展區(qū)”很大程度上必須依賴于這種能力，與此同時“大氣運動”的學習也能培養(yǎng)學生的空間思維能力。通過問卷調查發(fā)現高一學生的空間想象力較差。所以高一學生在首次大量接觸到地理空間概念時，如果不借助于直觀支架，他們在理解相關內容時就會產生思維障礙尤其是本節(jié)的重點難點部分：氣壓帶與風帶季節(jié)移動與季風環(huán)流；鋒面系統對天氣的影響過程；低氣壓、高氣壓系統影響天氣的過程。

對于這部分內容的教學教師有必要通過搭建支架幫助學生克服空間想象困難，其中最為直接有效的方法就是搭建直觀支架，如：直觀教具、多媒體等。

例如氣壓帶、風帶季節(jié)移動的教學時：

現有水平：氣壓帶，風帶的分布；

潛在發(fā)展水平：氣壓帶，風帶隨季節(jié)移動的過程。

圖12:“氣壓帶、風帶隨季節(jié)移動的過程”的直觀支架

直觀支架：支架主要以 Flash 課件形式展現，主要內容如下：氣壓帶風帶形成過程，隨太陽直射點的移動氣壓帶、風帶的移動規(guī)律。讓學生通過此支架，更加直觀的學習，理解大氣的運動過程，調動學生學習的積極性，展開自主學習跨越“最近發(fā)展區(qū)”。

例如鋒面系統對天氣的影響過程教學：

現有水平：冷、暖氣團的概念

潛在發(fā)展水平：冷暖氣團過境前后對天氣的影響

直觀支架：利用Flash課件展示冷暖鋒過境的動態(tài)過程及產生的天氣現象，學生分為若干小組總結歸納每一過程對應的天氣情況，將結果以表格形式展現。教師評價總結并將結果補充完整。制作出冷暖鋒過境過程的對比表，加深學生對運動過程的理解能力及知識點記憶能力。

通過對例1、例2的支架的搭建，我們發(fā)現Flash直觀支架搭建可以培養(yǎng)同學們空間動態(tài)思維能力，可以提高學生對于事物成因及過程的理解記憶能力，從而達到更好的教學效果。

〔參考文獻〕

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