大概念統(tǒng)整視角下的地理單元教學(xué)設(shè)計
——以“大氣的運(yùn)動”為例

高光輝

（浙江省杭州第二中學(xué), 浙江 杭州 310053）

學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)特征?！半p新”背景下，一線高中地理教師應(yīng)不斷深化學(xué)科理解，聚集學(xué)科大概念，在不斷的教學(xué)實踐中提高對學(xué)科視角和培養(yǎng)過程的關(guān)注度，從而統(tǒng)籌推進(jìn)課程改革與教學(xué)創(chuàng)新。高中地理選擇性必修1《自然地理基礎(chǔ)》（以下簡稱“選必1”）中的一個重要概念是“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”，而“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”是研究自然地理基礎(chǔ)知識中的一個大概念視角，可在地理教學(xué)中深度挖掘并應(yīng)用。

一、單元大概念的理論基礎(chǔ)與系統(tǒng)構(gòu)建

單元大概念的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)構(gòu)建建立在五個基本問題之上：一是地理學(xué)科與教學(xué)包括哪些理論基礎(chǔ)；二是某一單元或章節(jié)的大概念是什么；三是大概念蘊(yùn)含了什么樣的地理學(xué)科視角；四是如何運(yùn)用大概念視角增進(jìn)學(xué)生對地理基礎(chǔ)知識的理解和剖析；五是如何運(yùn)用理論基礎(chǔ)及大概念系統(tǒng)指引地理教學(xué)。

文章以選必1中的“大氣的運(yùn)動”為例，從“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”這一大概念視角，嘗試說明地理學(xué)科與教學(xué)理論基礎(chǔ)，闡釋“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”蘊(yùn)含了怎樣的地理學(xué)科視角，剖析運(yùn)用“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”視角增進(jìn)學(xué)生對自然地理基礎(chǔ)知識理解的方法，說明如何運(yùn)用大概念理論基礎(chǔ)指導(dǎo)自然地理單元教學(xué)設(shè)計。

1.單元理論基礎(chǔ)

地理“流”空間、地理過程空間、地理環(huán)境差異性、地理環(huán)境整體性、人地關(guān)系等理論是地理學(xué)科與地理教學(xué)主要的理論基礎(chǔ)，這些理論基礎(chǔ)尤其體現(xiàn)在自然地理的學(xué)習(xí)中。理論基礎(chǔ)是理解地理思想、闡釋學(xué)科視角、明確考查核心和論證題目設(shè)問的前提，蘊(yùn)含了大概念體系構(gòu)建中的核心觀點(diǎn)，在整個大概念系統(tǒng)中居于基礎(chǔ)地位，是學(xué)科大概念的來源。

2.單元大概念

大概念具有一定的層級結(jié)構(gòu)，從基本概念、目標(biāo)、知識到單元大概念，進(jìn)而提升至學(xué)科大概念，其層級越高，闡述的知識范圍和包含的知識體系就越豐富，反之則越小。選必1的第二、三、四章對應(yīng)的課標(biāo)內(nèi)容為“自然地理環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”，文章選取“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”作為統(tǒng)整相關(guān)章節(jié)內(nèi)容的大概念基礎(chǔ)。

3.大概念視角—物質(zhì)運(yùn)動與能量交換

依據(jù)單元理論基礎(chǔ)，“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”可轉(zhuǎn)換為以下視角：物質(zhì)運(yùn)動與能量交換“流”的空間視角、物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的傳輸視角、物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的地域差異視角、物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的功能表現(xiàn)視角。經(jīng)過大概念的統(tǒng)整學(xué)習(xí)，若學(xué)生能夠通過“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”的視角來看待地理問題，則達(dá)到了大概念教學(xué)的應(yīng)有目的。

(1)物質(zhì)運(yùn)動與能量交換“流”的空間視角

其理論基礎(chǔ)是“流”空間理論，要求要以“流”的空間視角看物質(zhì)運(yùn)動和能量交換。在選必1中，巖石圈物質(zhì)的運(yùn)動、大氣的運(yùn)動、水的運(yùn)動和生物圈物質(zhì)的運(yùn)動均是以物質(zhì)運(yùn)動為基礎(chǔ)，突出“流”的空間視角，在“流”的空間過程中產(chǎn)生能量交換與能量傳輸。同時，通過識別物質(zhì)要素所構(gòu)成的地理空間結(jié)構(gòu)，能夠發(fā)現(xiàn)物質(zhì)運(yùn)動的空間聯(lián)系特征，進(jìn)而分析地理空間過程、影響及其未來發(fā)展趨勢等?！傲鳌钡目臻g視角要求教師在地理教學(xué)中強(qiáng)調(diào)地理過程。

(2)物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的傳輸視角

地理過程是高中自然地理課程重要的內(nèi)容，具體包含大氣圈物質(zhì)運(yùn)動過程、水圈物質(zhì)運(yùn)動過程、巖石圈物質(zhì)運(yùn)動過程和生物圈物質(zhì)運(yùn)動過程，這些均體現(xiàn)物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的傳入與輸出視角。物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的傳輸過程中地理事物運(yùn)動的發(fā)生條件、影響因素，過程的具體環(huán)節(jié)和特征、結(jié)果表現(xiàn)和地理意義等均已成為教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。

(3)物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的地域差異視角

其理論依據(jù)是地理環(huán)境差異性理論。在地理學(xué)科的研究范式和主題中，區(qū)域差異是核心內(nèi)容。運(yùn)動的能量來源有差異，運(yùn)動的過程能量交換的結(jié)果也有差異，主要表現(xiàn)在兩個方面：一是能量的輸入和交換在空間分布上具有差異性，其運(yùn)動過程具有差異性，運(yùn)動的結(jié)果具有差異性；二是物質(zhì)交換結(jié)果和運(yùn)動結(jié)果具有差異性，表現(xiàn)為緯度地帶分異規(guī)律、干濕度地帶分異規(guī)律、垂直地域分異規(guī)律和地方性分異規(guī)律，前兩者屬于較大空間尺度分異規(guī)律，地方性分異規(guī)律屬于小尺度分異規(guī)律。

(4)物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的功能表現(xiàn)視角

其理論依據(jù)是地理環(huán)境整體性理論。選必1通過設(shè)置單獨(dú)章節(jié)來體現(xiàn)整體性，又在“大氣圈”“巖石圈”“水圈”等內(nèi)容的教學(xué)中滲透整體性，給予教師兩個方面的啟示：關(guān)注物質(zhì)運(yùn)動與能量交換所形成的空間結(jié)構(gòu)，如氣候影響下的自然植被特征與土壤特征；關(guān)注物質(zhì)運(yùn)動與能量交換所形成的整體功能。整體功能能夠突出單一要素或單一區(qū)域所不具有的功能，是一種整體性的、新產(chǎn)生的功能樣態(tài)。

4.內(nèi)容剖析

形式結(jié)構(gòu)上，選必1各單元采取“探究—知識點(diǎn)—閱讀（活動）—知識點(diǎn)—大活動”的形式結(jié)構(gòu)，知識點(diǎn)較少，探究和活動較多；內(nèi)容結(jié)構(gòu)上，選必1“大氣的運(yùn)動”這一章增加了氣壓帶、風(fēng)帶與氣候的相關(guān)知識，增加了世界氣候類型分布圖及各類型代表地的氣候直方圖。其形式結(jié)構(gòu)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)上的調(diào)整變化更為強(qiáng)調(diào)地理理念、地理視角、地理整體性、地理過程、空間尺度、區(qū)域差異、地理思維與方法。

5.教學(xué)指引

基于“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”這一單元學(xué)科視角，研究者能夠得出高中地理教學(xué)的理論基礎(chǔ)、本質(zhì)內(nèi)涵和學(xué)科大概念，為教師在大概念統(tǒng)整視角下解決具體地理問題予以教法學(xué)法支撐。地理學(xué)科側(cè)重對地理位置、地理特征、地理成因、地理過程、地理關(guān)系、人地關(guān)系等方面的考查，而物質(zhì)運(yùn)動與能量交換作為大概念視角是回答上述考查問題的底層邏輯。由此，本研究搭建出“理論基礎(chǔ)—單元大概念—大概念視角—內(nèi)容剖析—教學(xué)指引”的大概念教學(xué)脈絡(luò)框架（見圖1）。

圖1 大概念教學(xué)脈絡(luò)框架圖

二、大概念單元教學(xué)設(shè)計

1.以課程標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向確定單元教學(xué)目標(biāo)

單元學(xué)習(xí)目標(biāo)旨在讓學(xué)生通過單元學(xué)習(xí)來實現(xiàn)核心素養(yǎng)的落實，考查的內(nèi)容包括必備的知識、獲得的技能、遷移的能力及在真實情境下分析問題、解決問題的能力。本章單元教學(xué)目標(biāo)可分為以下3個：目標(biāo)一是通過繪制示意圖、制作模型或應(yīng)用地理信息技術(shù)等方法，分析氣壓帶、風(fēng)帶的成因并演示說明氣壓帶、風(fēng)帶的分布（地理實踐力）；目標(biāo)二是運(yùn)用示意圖或結(jié)合真實情境，準(zhǔn)確描述不同類型氣候特征及其分布，并分析氣壓帶、風(fēng)帶對氣候形成的作用，進(jìn)而分析氣候?qū)ψ匀坏乩砭坝^形成的影響（綜合思維、區(qū)域認(rèn)知）；目標(biāo)三是通過感知生活情境、運(yùn)用地理信息技術(shù)以及示意圖，分析鋒、低壓（氣旋）、高壓（反氣旋）等天氣系統(tǒng)，并解釋常見天氣現(xiàn)象的成因及其對人類活動的影響（綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀）。每一個目標(biāo)對應(yīng)四個水平層級，其在知識層面、行為要求和過程與方法層面的要求各有不同，如目標(biāo)三的不同水平層級具有不同表現(xiàn)（見表1）。

表1 目標(biāo)三不同水平層級的具體表現(xiàn)

2.以單元大概念為核心重構(gòu)學(xué)習(xí)單元

(1)以大概念為基礎(chǔ)組織單元

以“物質(zhì)運(yùn)動與能量交換”為大概念視角，初步搭建起“大氣的運(yùn)動”這一章的大概念組織單元（見圖2）。能量傳輸具有時間和空間差異，奠定了“大氣”這一要素運(yùn)動的能量基礎(chǔ)。大氣運(yùn)動在時間和空間尺度上的運(yùn)動形式和運(yùn)動組織方式不同，其運(yùn)動的結(jié)果具有差異性，表現(xiàn)為多種類型的氣候分布。在其運(yùn)動結(jié)果的影響下，其對應(yīng)的自然地理景觀具有差異性，同時也具有整體性。

圖2 能量傳輸視角下的大氣運(yùn)動

(2)大概念統(tǒng)整下的單元知識內(nèi)容重構(gòu)

物質(zhì)運(yùn)動與能量交換“流”的空間視角下，大氣作為某一物質(zhì)要素始終是運(yùn)動的，這是單元知識內(nèi)容重構(gòu)的前提。能量交換與能量傳輸視角下，其輸入狀態(tài)是大氣運(yùn)動差異的基礎(chǔ)，其輸入變化是大氣運(yùn)動差異的過程性表現(xiàn)，其輸出狀態(tài)是大氣運(yùn)動結(jié)果的差異。物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的地域差異視角下，氣壓帶、風(fēng)帶的空間與時間分布具有差異性，季風(fēng)的空間與時間分布具有差異性，大氣活動中心的空間與時間分布具有差異性，由此大氣運(yùn)動的結(jié)果——全球氣候表現(xiàn)為13種類型。物質(zhì)運(yùn)動與能量交換的功能表現(xiàn)視角下，植被、土壤等要素與大氣運(yùn)動的結(jié)果表現(xiàn)為一致性。

要素的綜合作用體現(xiàn)在氣壓帶與氣候、風(fēng)帶與氣候、季節(jié)性移動與氣候、季風(fēng)環(huán)流與氣候及氣旋、反氣旋等知識內(nèi)容。大氣運(yùn)動的結(jié)果體現(xiàn)在氣候、天氣等知識內(nèi)容中，大氣運(yùn)動的影響體現(xiàn)在典型的植被與土壤、人類生產(chǎn)與生活和自然災(zāi)害等相關(guān)知識中（見圖3）。

圖3 單元大概念知識結(jié)構(gòu)

3.圍繞大概念創(chuàng)設(shè)單元情境、確立學(xué)習(xí)任務(wù)

依據(jù)大概念視角和學(xué)科核心素養(yǎng)，本研究設(shè)計了如下真實情境和學(xué)習(xí)任務(wù)：一是制作氣壓帶、風(fēng)帶模型；二是利用地理教學(xué)應(yīng)用軟件分析氣壓帶、風(fēng)帶對氣候的影響；三是模擬高壓（氣旋）、低壓（反氣旋）等天氣系統(tǒng)；四是利用“全球天氣可視化模擬網(wǎng)”模擬季風(fēng)環(huán)流；五是利用中央氣象臺網(wǎng)站模擬鋒面氣旋。

任務(wù)1：制作氣壓帶、風(fēng)帶模型。借助橡皮泥、細(xì)鐵絲、彩筆、膠帶、雙面膠等工具進(jìn)行氣壓帶、風(fēng)帶模型的簡單制作。

任務(wù)2：模擬真實情境中氣壓帶和風(fēng)帶對氣候的影響。借助MeteoEarth依次查看新加坡、倫敦、開普敦、上海、烏魯木齊等城市的各月平均最低氣溫、平均最高氣溫折線圖和各月平均降水日數(shù)柱狀圖，對以上城市進(jìn)行氣候分析，并思考影響氣候的因素。

任務(wù)3：模擬氣旋與反氣旋。打開MeteoEarth的“天氣模式”，利用“定點(diǎn)查看”功能，查詢氣旋與反氣旋由中心到四周的氣壓狀況和氣流運(yùn)動狀況。

任務(wù)4：模擬季風(fēng)環(huán)流。利用“全球天氣可視化模擬網(wǎng)”，描述一年中夏季七月份和冬季一月份南亞地區(qū)氣流運(yùn)動狀況。

任務(wù)5：模擬鋒面氣旋。打開中央氣象臺網(wǎng)站，在真實情境中，判斷冷、暖鋒所處位置，并描述云量、風(fēng)向、風(fēng)速、雨區(qū)等主要?dú)庀笠氐奶卣鳌?/p>

4.設(shè)計評價作業(yè)

下圖（見圖4）為世界某區(qū)域3月份某日海平面氣壓分布示意圖，該區(qū)域該日在較大范圍內(nèi)發(fā)生了沙塵暴災(zāi)害。

圖4 世界某區(qū)域3月份某日海平面氣壓分布意圖

（1）下列關(guān)于甲、乙兩氣壓中心描述正確的是（ ）

A.甲氣壓中心以氣流上升為主

B.乙氣壓中心以氣流下沉為主

C.甲氣壓中心與副熱帶高壓的成因相同

D.乙氣流以順時針輻散為主

（2）畫出A、B兩點(diǎn)氣壓、氣溫隨鋒面系統(tǒng)過境前后的變化情況（見圖5）。

圖5 A、B兩點(diǎn)氣壓、氣溫隨鋒面系統(tǒng)過境前后的變化情況

（3）說明甲、乙天氣系統(tǒng)的運(yùn)動特點(diǎn)，指出這些運(yùn)動特征可能給途經(jīng)地區(qū)帶來的災(zāi)害性天氣。

三、大概念統(tǒng)整下的單元建構(gòu)及教學(xué)意義

文章以選必1為例，聚焦第二、三、四章主題，以第三章“大氣的運(yùn)動”為例，從五個基本問題出發(fā)，對該章內(nèi)容進(jìn)行了理論闡釋與大概念系統(tǒng)構(gòu)建，并進(jìn)行了單元教學(xué)設(shè)計。

大概念統(tǒng)整單元教學(xué)，使教學(xué)直指學(xué)科本質(zhì)，體現(xiàn)學(xué)科思想，將課程知識與學(xué)科核心素養(yǎng)兩個不同范疇有效地聯(lián)系起來。一方面，構(gòu)建大概念統(tǒng)整下的知識結(jié)構(gòu)并組織單元教學(xué)，有助于學(xué)生形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使學(xué)科核心素養(yǎng)得以落實。大概念統(tǒng)整下的單元知識構(gòu)建將具體的地理事實、地理概念在學(xué)科中置于中心地位，使學(xué)習(xí)更具持久性和遷移性，進(jìn)而使學(xué)生理解知識背后的規(guī)律。另一方面，構(gòu)建大概念統(tǒng)整下的知識結(jié)構(gòu)有利于教師從整體把握學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)。教師通過整合具體知識內(nèi)容能夠清楚把握每個具體知識內(nèi)容與學(xué)科大概念的對應(yīng)關(guān)系，梳理單元知識層級結(jié)構(gòu)，在教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知邏輯規(guī)律統(tǒng)籌考慮教學(xué)內(nèi)容的先后關(guān)系及內(nèi)在邏輯，引導(dǎo)學(xué)生以結(jié)構(gòu)化的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)與思考，讓零散、具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容變得更加系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。