韓青梅
摘 要:高中地理課堂是培養(yǎng)學生地理實踐力的“主陣地”。本文以“熱力環(huán)流”一課為例,將問題融入情境,通過創(chuàng)設生活化問題情境,引導學生觀察地理現(xiàn)象;依托實驗問題情境,引導學生探究地理原理;運用鄉(xiāng)土問題情境,引導學生實現(xiàn)知識遷移。讓學生通過觀察、思考、動手操作及演示等鍛煉并提升其地理實踐力。
關鍵詞:地理實踐力;問題情境;熱力環(huán)流
中圖分類號:G633.55? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? 文章編號:1005-5207(2022)07-0027-03
《普通高中地理課程標準(2017年版)》指出,地理課程旨在使學生具備人地協(xié)調觀、綜合思維、區(qū)域認知、地理實踐力等地理學科核心素養(yǎng)。地理實踐力指人們在考察、實驗和調查等地理實踐活動中所具備的意志品質和行動能力。[1]考察、實驗、調查等是地理學重要的研究方法,也是地理課程重要且區(qū)別于其他學科的獨特學習方式。地理實踐力的培養(yǎng)不僅依靠課外地理考察和實踐活動,地理課堂也是培養(yǎng)地理實踐力的“主陣地”。教師通過創(chuàng)設問題情境,引導學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題并提出解決問題的方法,有助于培養(yǎng)其觀察能力、實踐能力、主人翁意識及社會責任感,為學生的終身發(fā)展奠定基礎。
一、問題情境及其類型
問題情境是指教師有目的、有意識地創(chuàng)設各種情境,促使學生質疑問難。地理課堂教學中,問題源于情境。教師可根據不同的教學目標,使用相應的教學方法和手段,創(chuàng)設不同類型的問題情境,如生活化問題情境、實驗問題情境與鄉(xiāng)土問題情境等。
1.生活化問題情境
著名教育家陶行知先生曾提出“教育即生活”,高中地理新課標也提出了“學習對生活有用的地理”的要求。地理原理和規(guī)律源于生活。生活化問題情境的創(chuàng)設應聯(lián)系學生的生活經驗,引導學生觀察生活現(xiàn)象,讓學生在自然和社會大課堂中學習對其終身發(fā)展有用的地理知識。此外,生活化問題情境的創(chuàng)設能夠拉近師生距離,引發(fā)師生共鳴,有利于創(chuàng)造良好的課堂氛圍,增進師生、生生互動。
2.實驗問題情境
地理課堂創(chuàng)設實驗問題情境,學生通過自主設計與操作實驗步驟、觀察實驗現(xiàn)象與探究實驗原理,鍛煉動手操作的實踐能力。從實驗設計到實驗操作,地理原理的科學性得到印證,學生的創(chuàng)造性思維也能得到鍛煉。在探究實驗原理時,課堂不斷生成、思維不斷發(fā)散、觀點發(fā)生碰撞,問題情境的啟發(fā)作用得以彰顯。
3.鄉(xiāng)土問題情境
鄉(xiāng)土問題情境的創(chuàng)設是引導學生進一步探究地理現(xiàn)象并運用地理原理解決真實問題的重要手段。教師可運用鄉(xiāng)土案例引入知識,引導學生圍繞案例中的地理問題展開探究,也可以用作知識遷移運用的依托,帶領學生運用地理原理解決案例中的地理問題,檢驗知識的掌握情況,鍛煉其學以致用的能力。以此增進學生的知鄉(xiāng)與愛鄉(xiāng)意識,進行愛國主義和國情教育。
二、問題情境創(chuàng)設的實踐探索
“大氣熱力環(huán)流”是湘教版地理教材必修一第三章“地球上的大氣”第三節(jié)內容,課標要求為“運用示意圖等,說明熱力環(huán)流原理,并解釋相關現(xiàn)象”。本節(jié)課知識內容與人類生產生活密切相關,處處滲透著“學習對生活有用的地理”的理念。課標要求“解釋相關現(xiàn)象”,即要求培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)中的地理實踐力。為此,筆者設計了課堂的三條主線(圖1)。
課堂通過生活化問題情境導入,引導學生觀察生活中的熱力環(huán)流現(xiàn)象,思考現(xiàn)象產生的原因;通過操作實驗,觀察實驗現(xiàn)象,引導學生提出疑問:熱力環(huán)流的成因是什么;通過鄉(xiāng)土問題情境創(chuàng)設分析,將熱力環(huán)流原理運用至身邊實例,解釋鄉(xiāng)土案例中的相關現(xiàn)象。在課堂環(huán)節(jié)設計落實中突出對學生地理實踐力的培養(yǎng)。
1.創(chuàng)設生活化問題情境,觀察地理現(xiàn)象
用生活現(xiàn)象或生活經驗導入課堂,將問題融入生活情境,能夠引發(fā)師生共鳴,迅速拉近師生距離,引導學生觀察生活,激發(fā)學生探究興趣,使得學生迅速投入課堂。
“熱力環(huán)流”一課教學中,天氣預報當天氣溫為1℃~12℃,教室內開了空調暖風,溫度調至25℃。教師引導學生利用現(xiàn)有的學習用品,自行設計觀察用具,來判斷教室門打開之后,門框上方和下方空氣運動的方向。學生分組,經過思考探索,將薄紙巾剪成長條狀,用水筆筆帽夾住薄紙巾一頭,另一頭可以活動。將水筆置于門框上方與下方,分別觀察紙條飄動方向(圖2、圖3)。用觀察生活現(xiàn)象導入新課,拋出問題:觀察到什么現(xiàn)象?現(xiàn)象產生的原因是什么?
空氣是無色的,其運動方向無法直接通過肉眼觀察得知。于是,教師組織學生借助其他事物辨別空氣流動方向,引導學生繪制門框上方和下方空氣流動的方向示意圖(圖4),此過程鍛煉了學生的創(chuàng)新思維能力。生活中不易被察覺的現(xiàn)象,在課堂中通過一支筆、一張紙即可模擬和還原,學生驚嘆于現(xiàn)象的同時,也激發(fā)了自身探究地理問題的興趣。在觀察得知冬季室內、室外空氣流動的方向后,教師順勢引導學生思考:夏季,當室內開啟空調冷風時,室內、室外空氣流動的方向又是如何?以生活情境導入課堂,將復雜抽象的地理概念和原理學習融入教學和生活情境中。將設問融入情境,引導學生觀察生活現(xiàn)象,思考現(xiàn)象背后的原因,有助于學生更好地理解地理原理,提升其地理實踐力。
2.設計實驗問題情境,探究地理原理
依托地理實驗創(chuàng)設問題情境,為學生提供動手實踐、動腦思考的機會,激發(fā)學生的參與熱情,引導學生通過自主操作實驗、突破重難點并自主建構知識。
“熱力環(huán)流”一課中,教師為學生準備好實驗器材,引導學生分組操作實驗。
實驗名稱:驗證大氣熱力環(huán)流的存在。
實驗器材:1個玻璃缸、2個容積相同的杯子、保鮮膜、熱水和冰塊若干,打火機、衛(wèi)生香。
小組分工:11~12人為一組。其中1人為組長、1人為安全委員、1人操作實驗、1人記錄實驗現(xiàn)象、1人展示,其余組員配合實驗操作。
實驗步驟:①在玻璃缸底面兩側分別放兩個杯子,一個放熱水,一個放冰塊;②蓋上保鮮膜,點燃衛(wèi)生香;③將點燃的衛(wèi)生香穿破保鮮膜,置于盛冰塊的杯子上方;④仔細觀察實驗現(xiàn)象。
實驗任務:①畫出煙霧飄動的方向;②說說煙霧為什么飄動。
實驗反思:觀察到的實驗現(xiàn)象是否明顯?如不夠明顯,應該如何改進實驗過程?
學生帶著任務,操作實驗,觀察實驗現(xiàn)象(圖5),進一步思考實驗現(xiàn)象背后的原理。同時,對實驗提出改進意見。
通過對實驗現(xiàn)象的觀察,學生能描述出“在冰塊上方的衛(wèi)生香煙霧會沿著玻璃缸內壁往下流動。在兩個杯子之間,煙霧是從冰塊流向熱水的。煙霧運動至熱水處,則與熱水產生的熱氣一起向上流動。接著,煙霧從熱水上方流向冰塊上方,形成一個環(huán)流”。在展示環(huán)節(jié),學生也能將實驗現(xiàn)象通過繪制箭頭的方式表示出來(圖6)。
在實驗反思環(huán)節(jié),因為衛(wèi)生香燃燒產生的煙霧是白色的,玻璃缸是透明的,實驗現(xiàn)象觀察較為困難,于是有學生提出用黑色的布或卡紙擋住玻璃缸觀察面的對側。另外,熱水冒出的熱氣會讓玻璃缸內起霧,影響實驗現(xiàn)象觀察,有學生提出可以用洗潔精擦拭玻璃缸內壁,防止起霧。實驗操作持續(xù)一段時間,缸內便會充滿煙霧,有學生提出可以揭開保鮮膜,用吹風機吹一下玻璃缸內部,讓煙霧快速散去。學生在實踐、反思再實踐中,不斷改進實驗步驟,使得實驗現(xiàn)象更加清晰。
熱力環(huán)流原理認知是本節(jié)課重難點所在。教師設置地理實驗,將問題情境融入實驗情境,讓學生在“做”“觀察”“思考”“歸納”“推理”“探究”“體驗”和“創(chuàng)作”等一系列活動中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,體驗和感受地理知識和原理,順利突破重難點,增強實驗動手能力和創(chuàng)新能力,[2]鍛煉其綜合思維能力和地理實踐力。
3.構設鄉(xiāng)土問題情境,實現(xiàn)知識遷移
地理教材中的案例典型性強,但與學生現(xiàn)有認知距離較遠,較難觸發(fā)學生“已有經驗”。鄉(xiāng)土案例作為重要教學資源,在培養(yǎng)學生解決實際問題能力的同時,可增進學生知鄉(xiāng)、愛鄉(xiāng)情感。地理教學中創(chuàng)設鄉(xiāng)土問題情境,在情境中設問,可幫助學生在探究中實現(xiàn)知識的自主建構。
城市中心通常因為產生的廢熱、余熱較多,氣溫高于郊區(qū)和農村地區(qū),于是城市與郊區(qū)之間會形成熱力環(huán)流,即“城市熱島效應”。在“熱力環(huán)流”一課知識遷移環(huán)節(jié),教師利用鄉(xiāng)土案例——嘉冶園區(qū)搬遷騰退,引導學生應用熱力環(huán)流原理,解釋家鄉(xiāng)工業(yè)轉移的原因,檢驗學生對知識的掌握情況。
教師給出以下鄉(xiāng)土材料,提供嘉冶園區(qū)所在位置圖以及嘉興城市規(guī)劃圖。
材料:冶金工業(yè)是指開采、精選、燒結金屬礦石并對其進行冶煉、加工成金屬材料的工業(yè)部門,生產過程中會對大氣產生污染。嘉興冶金機械廠是曾經嘉興“五大廠”之一,藏著許多老嘉興人的回憶。其所在的嘉冶園區(qū)始建于1957年,位于東塔路、甪里街與紡工路圍成的區(qū)域內。隨著嘉興中心城市品質提升步伐的加快,嘉冶園區(qū)內145家重化企業(yè)自2019年3月5日啟動搬遷,于2020年初完成全員騰退。
引導學生分組討論,完成以下學習任務:①畫出城市與郊區(qū)間的大氣熱力環(huán)流示意圖,并判斷城郊間近地面的風向;②從大氣污染的角度,說說嘉冶園區(qū)搬遷騰退的原因;③如果你是嘉興城市規(guī)劃的決策人員,會將嘉冶園區(qū)內的工業(yè)搬遷至何處?并說出理由。
學生通過閱讀圖文材料并結合自己對于家鄉(xiāng)發(fā)展變化的了解,意識到在20世紀50年代的城市規(guī)劃中,嘉冶園區(qū)所在地位于城市外環(huán)。如今,隨著城市建成區(qū)面積的擴大,該區(qū)域逐漸變?yōu)橹行某菂^(qū)。結合大氣環(huán)流形成原理,分析嘉興城市與郊區(qū)之間的受熱狀況,繪制熱力環(huán)流示意圖,并判斷出兩者之間近地面的風向是從郊區(qū)吹往城市。從而知曉隨著時間的推移,嘉冶園區(qū)產生的大氣污染威脅到城市中心的空氣質量,應將其搬遷至城郊大氣熱力環(huán)流之外(圖7)。
教師將嘉興嘉冶機械制造有限公司整體搬遷至郊區(qū)外的秀洲區(qū)經濟開發(fā)區(qū)工業(yè)機械園內的案例呈現(xiàn)給學生,進一步驗證了學生的推斷。
設問融入鄉(xiāng)土情境,問題設置層層遞進,檢驗學生掌握地理知識,完成知識的自主建構,增強了學生綜合分析地理問題的能力。學生從大氣污染角度分析嘉冶園區(qū)搬遷騰退的原因時,不僅鍛煉了綜合思維能力,而且有助于形成人地協(xié)調發(fā)展觀念。在引導學生繪制嘉興城市與郊區(qū)之間熱力環(huán)流示意圖,以及在嘉興城區(qū)規(guī)劃圖上圈畫嘉冶園區(qū)可能的搬遷地時,鍛煉了學生學以致用的能力,提升了學生的地理實踐力。通過對鄉(xiāng)土情境的分析探究,讓學生了解家鄉(xiāng)的發(fā)展變化,激發(fā)了愛鄉(xiāng)、建鄉(xiāng)意識,滲透了學習對生活有用地理知識的觀念。
三、總結與反思
本節(jié)課在課堂設計和教學實施中,始終圍繞“學生的學”。教師創(chuàng)設問題情境,將設問融入生活化情境、實驗情境和鄉(xiāng)土情境中,鼓勵學生發(fā)揮主觀能動性,通過動腦觀察與思考,動手操作與演示,鍛煉地理實踐力,樹立主人翁意識及社會責任感。學生在學習過程中,思維始終處于活躍狀態(tài),使得師生互動、生生互動較頻繁,課堂生成也較豐富,頗具生機。但由于高一學生接受能力有限,在知識遷移環(huán)節(jié),學生沒有充分的時間討論思考,如果能將最后一個問題設置成課外調查探究課題,將更有助于培養(yǎng)學生的地理實踐力。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.
[2] 葉柚鈾,陸陛華.高中地理實驗教學程式探析[J].地理教育,2018(7):7-12.