基礎(chǔ)教育視域下地方高校教師教育專業(yè)示范教學(xué)嘗試
——以月相變化為例

李小燕 程同偉 王路云

2014年，教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出了核心素養(yǎng)概念。2016年，中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果發(fā)布。隨后，不同學(xué)科的核心素養(yǎng)紛紛落地，地理學(xué)最終確定將人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認(rèn)知以及地理實(shí)踐力作為四大核心素養(yǎng)。隨著地理學(xué)科核心素養(yǎng)概念的提出，基礎(chǔ)教育新課標(biāo)、新教材、新教學(xué)、新評(píng)價(jià)迅速跟進(jìn)，并對(duì)高師地理人才培養(yǎng)和教育教學(xué)形成倒逼之勢(shì)。因此，高校有必要結(jié)合基礎(chǔ)教育市場(chǎng)需要，從供給方開展基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)和踐行的教育改革，從源頭上解決中學(xué)教師素養(yǎng)提升問題，而作為高等學(xué)校育人主陣地的課堂教學(xué)，理應(yīng)成為改革的最前線。但目前基于核心素養(yǎng)需求下的高師課堂教學(xué)改革研究還相對(duì)較少。

教育部考試中心張亞南研究員和上海紐約大學(xué)榮譽(yù)校長(zhǎng)俞立中教授在中國(guó)教育學(xué)會(huì)地理教學(xué)專業(yè)委員會(huì)2020 年的綜合學(xué)術(shù)年會(huì)上均提道：中國(guó)中學(xué)生在地理學(xué)科國(guó)際賽事中最為薄弱的環(huán)節(jié)為月相知識(shí)。中學(xué)地理教師也普遍反映，月相內(nèi)容抽象復(fù)雜，教師掌握得尚且不夠深刻，學(xué)生學(xué)習(xí)起來更是困難，已成為高中地理教學(xué)的盲區(qū)。但月相變化是人類最先觀測(cè)到，且是學(xué)生目前最易觀測(cè)到的自然天象，對(duì)于人類生活影響顯著，是“學(xué)習(xí)對(duì)生活有用的地理”的典型代表，也是踐行綜合思維、地理實(shí)踐力等地理核心素養(yǎng)的典型案例。事實(shí)上，關(guān)于月相的研究一直從未間斷，主要集中在基礎(chǔ)教育階段的月相變化教學(xué)設(shè)計(jì)、教具制作、實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)等，也有人借助民間俗語(yǔ)進(jìn)行月相講解。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，教師開始借助Vee 圖知識(shí)可視化、青只課堂、Stellarium 等軟件進(jìn)行課堂教學(xué)，此外，還有將月相變化與地質(zhì)災(zāi)害、疾病以及魚類群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)分析的案例。但是，關(guān)于高師月相教學(xué)的研究，尤其是基于基礎(chǔ)教育核心素養(yǎng)倒逼的月相變化教學(xué)研究和設(shè)計(jì)鮮有報(bào)道。

基于此，本研究以高師地理學(xué)科基礎(chǔ)課《地球概論》中的月相變化為例，開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的集學(xué)科知識(shí)傳授與師范技能培訓(xùn)于一體的創(chuàng)新型高師課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，以期深度挖掘月相變化教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)涵，讓高師課堂成為示范課堂，既傳授學(xué)科專業(yè)知識(shí)，又培養(yǎng)師范生的素養(yǎng)意識(shí)和教學(xué)實(shí)踐。同時(shí)，通過核心素養(yǎng)架起高師教育與基礎(chǔ)教育之間的橋梁，提高師范生人才培養(yǎng)質(zhì)量和達(dá)成度，以更好地滿足基礎(chǔ)教育市場(chǎng)需要。該研究也可為高師教育同行提供教改靶向，為地理師范生、中學(xué)地理教師及天文愛好者提供交流案例。

教材分析

《地球概論》教材版本較多，金祖孟和陳自悟編寫的《地球概論》第三版，分別將月相相關(guān)內(nèi)容放置在第五節(jié)地月系和第七節(jié)地球公轉(zhuǎn)的后果，共計(jì)5張相關(guān)示意圖和1個(gè)表格，占5個(gè)版面；日食和月食單獨(dú)作為第十一節(jié)進(jìn)行講解，共使用了9張圖1個(gè)表格，9.5 個(gè)版面，海洋天文潮汐緊隨該內(nèi)容之后。在福建師范大學(xué)余明編寫的《地球概論》第二版中，將該內(nèi)容放置在第五章第一節(jié)日月地系，內(nèi)容依次為月球繞轉(zhuǎn)地球運(yùn)動(dòng)、月相和交食三部分，隨后講授的是天文潮汐。月球繞轉(zhuǎn)地球和月相部分共計(jì)4張圖1 個(gè)表，3.5 個(gè)版面；交食部分有10 張圖5 個(gè)表，12 個(gè)版面。月相的產(chǎn)生和變化源于日地月三者的繞轉(zhuǎn)，日月食是月相變化的特殊情況。另外，潮汐現(xiàn)象也與月相息息相關(guān)，是日地月系統(tǒng)繞轉(zhuǎn)的顯著后果，因此，從系統(tǒng)論的角度出發(fā)，可將該部分內(nèi)容按照單元教學(xué)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)和規(guī)劃（圖1），共用三個(gè)課時(shí)，將月相變化作為第一個(gè)內(nèi)容。

圖1 單元教學(xué)內(nèi)容整體設(shè)計(jì)圖

教學(xué)設(shè)計(jì)思路

中學(xué)生地理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的關(guān)鍵在于中學(xué)地理教師，地理師范生作為未來的地理教師，理應(yīng)在大學(xué)時(shí)代就深刻理解核心素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)和內(nèi)涵，主動(dòng)加強(qiáng)素養(yǎng)意識(shí)培養(yǎng)，提高踐行能力。本研究的設(shè)計(jì)結(jié)合地理學(xué)科生活性、思想性和綜合性的特點(diǎn)，從學(xué)科知識(shí)、核心素養(yǎng)以及師范技能等多維度進(jìn)行規(guī)劃和示范，目的在于提升高師課堂的教學(xué)效率，全方位培養(yǎng)能適應(yīng)基礎(chǔ)教育市場(chǎng)需要的、具有核心素養(yǎng)踐行能力的卓越地理教師。

教學(xué)從月相觀察實(shí)驗(yàn)、傳統(tǒng)節(jié)假日等日常生活情境入手，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，進(jìn)而通過提出問題、質(zhì)疑探究、拓展延伸及遷移應(yīng)用等構(gòu)建培養(yǎng)框架，通過問題式教學(xué)設(shè)計(jì)和降維式分析的處理方法，從簡(jiǎn)到繁、逐層級(jí)地引導(dǎo)學(xué)生理解和學(xué)習(xí)月相變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生處理復(fù)雜地理問題和教學(xué)的能力，不斷提高學(xué)生情境創(chuàng)設(shè)、分析質(zhì)疑、自主探究、綜合思維、地理實(shí)踐，以及素養(yǎng)挖掘和課堂把控的能力；結(jié)合新聞素材、科研成果、相關(guān)國(guó)際賽事案例等培養(yǎng)師范生的學(xué)術(shù)敏銳性、社會(huì)關(guān)注度及教學(xué)資源收集意識(shí)。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理解人類探索宇宙的使命感，懂得航空航天事業(yè)發(fā)展關(guān)乎國(guó)家命運(yùn)和安全，使其具備家國(guó)情懷，樹立正確的宇宙觀和科學(xué)觀（圖2）。

圖2 問題式教學(xué)設(shè)計(jì)思路教學(xué)過程

1.情境創(chuàng)設(shè)，生成問題

在課堂教學(xué)中，第一步，可先創(chuàng)設(shè)生活情境，向?qū)W生提問元宵節(jié)和中秋節(jié)的日期，追問為何都是農(nóng)歷的十五，繼續(xù)追問為何十五月亮最圓，其他日子月亮是什么形狀等，然后讓學(xué)生交流和展示月相觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，詢問月球出現(xiàn)方位，對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行總結(jié)。第二步提問，為何月亮的出沒如此詭異，有別于太陽(yáng)和其他星辰的東升西落；同時(shí)詢問，為何有二分之一個(gè)球面永遠(yuǎn)被太陽(yáng)照亮的月球的形狀如此撲朔迷離，讓學(xué)生形成雙重認(rèn)知沖突，最后教師進(jìn)行總結(jié)，引出新課。

設(shè)計(jì)意圖：通過傳統(tǒng)節(jié)日促使學(xué)生關(guān)注中國(guó)傳統(tǒng)文化和生活中的地理；通過實(shí)驗(yàn)記錄分析，培養(yǎng)學(xué)生的地理觀察力、實(shí)踐力以及問題意識(shí)；通過認(rèn)知沖突，提升學(xué)生的思辨能力和綜合思維。

2.搭建支架，分析問題

先進(jìn)行帽子實(shí)驗(yàn)：將帽子頂部對(duì)準(zhǔn)學(xué)生，讓他們記住帽子的形狀；把帽子緩慢地逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，讓學(xué)生觀察帽子的形狀變化，并開展小組討論。小組匯報(bào)后，教師進(jìn)行總結(jié)：隨著帽子的緩慢旋轉(zhuǎn)，學(xué)生觀察的方向和帽頂方向之間的夾角會(huì)不停地發(fā)生改變，進(jìn)而導(dǎo)致大家看見的帽子形狀不同。那么，假設(shè)帽子就是月球，帽子頂部是被太陽(yáng)照亮的部分，通過知識(shí)遷移思考為何月亮形狀變化了。學(xué)生討論后總結(jié)：月相變化的主要原因是太陽(yáng)照射方向與觀測(cè)方向發(fā)生了改變，即日地月夾角變化了。此時(shí)，教師應(yīng)繼續(xù)追問：為何這個(gè)夾角不停地變化呢？通過建構(gòu)月相成因知識(shí)支架（圖3），引導(dǎo)學(xué)生借助教材、各類型圖片及各類小實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)小軟件等，開展小組合作和自主學(xué)習(xí)，經(jīng)分析、討論和總結(jié)后進(jìn)行課堂匯報(bào)。

圖3 月相成因知識(shí)支架搭建圖

設(shè)計(jì)意圖：通過帽子實(shí)驗(yàn)提升師范生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)、地理實(shí)踐力以及知識(shí)遷移能力等；通過自主學(xué)習(xí)和小組討論等教學(xué)活動(dòng)的課堂示范，培養(yǎng)師范生組織課堂活動(dòng)和把控教學(xué)節(jié)奏的能力；借助不同類型教學(xué)資源培養(yǎng)師范生教學(xué)資源的搜集、整理和利用能力，讓學(xué)生樹立正確的課程資源觀和教材觀。

3.降維處理，解決問題

借助多媒體動(dòng)畫效果構(gòu)建月相動(dòng)態(tài)變化模型（不考慮緯度位置、四季變化以及大氣折散射等，早6∶00 到晚18∶00 為白天；晚18∶00 到次日6∶00 為夜晚，滿足觀月條件）。由于日地月系統(tǒng)的復(fù)雜性和空間性，月相變化、觀月時(shí)間和方位等受多因素影響，一次性考慮所有因素，對(duì)于初學(xué)者來說極為晦澀難懂。因此，借助數(shù)學(xué)上降維處理的方法，先將月相變化的復(fù)雜生態(tài)環(huán)境進(jìn)行要素剝離和降維處理，進(jìn)而通過要素增加的方法嘗試更加深?yuàn)W和復(fù)雜內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這種降維處理的方法，可形成從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的學(xué)習(xí)過程，更利于學(xué)生理解和接受。

具體過程為：首先僅考慮地球和月球的公轉(zhuǎn)，學(xué)生自己動(dòng)手操作模型，觀察、記錄并總結(jié)初一到十五，18∶00 時(shí)的日地月距角、月亮形狀、凸面朝向，以及觀月方位和高度等，完成板書表格填寫；進(jìn)而通過增加地球自轉(zhuǎn)要素，完成月出、中天、月落及觀月時(shí)間的學(xué)習(xí)；最后增加月球自轉(zhuǎn)要素，完成月球同步自轉(zhuǎn)內(nèi)容及表格的填寫和整理活動(dòng)（表1）。

表1 基于降維處理的農(nóng)歷上半月月相變化規(guī)律

在該過程中，教師的主導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在組織、引導(dǎo)、答疑、糾錯(cuò)和最后的概括總結(jié)中。月相變化的理解和記憶，可以借助各種口訣、民間俗語(yǔ)等，還可引入嫦娥五號(hào)新聞素材，提升教學(xué)內(nèi)容的實(shí)時(shí)性和時(shí)代性，培養(yǎng)師范生關(guān)注時(shí)事的意識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)航空航天的興趣。學(xué)生以自主學(xué)習(xí)、小組討論的方式完成下半月的學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：月相變化及其規(guī)律需要考慮多種因素，在實(shí)踐中踐行地理學(xué)的綜合思維能力；通過降維處理和要素增加的課堂示范，教給師范生處理復(fù)雜地理問題和教學(xué)的必要方法；通過自主學(xué)習(xí)和小組討論完成下半月知識(shí)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力、問題解決能力，以及自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)合作能力；通過嫦娥五號(hào)新聞素材的學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的航空航天熱情，理解人類探索宇宙的使命感，懂得個(gè)人發(fā)展與國(guó)家命運(yùn)的緊密關(guān)系，樹立正確的宇宙觀、科學(xué)觀和發(fā)展觀。

4.評(píng)價(jià)總結(jié)，拓展應(yīng)用

結(jié)合學(xué)生填寫的板書表格完成課堂教學(xué)內(nèi)容的總結(jié)；借助往屆月相相關(guān)奧賽題目，完成對(duì)課堂教學(xué)的評(píng)價(jià)。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，月相變化相關(guān)知識(shí)雖未被納入新高考，但它是地理學(xué)不可分割的有機(jī)組成部分，且與生產(chǎn)生活息息相關(guān)，這也是中學(xué)生最感興趣的地理內(nèi)容，更是各類型國(guó)際國(guó)內(nèi)地理奧賽、天文奧賽、地理科普大賽等的重要命題和目前我國(guó)中學(xué)生的主要失分點(diǎn)。在教學(xué)中，教師可通過文獻(xiàn)資料分析月相與地震、魚類群落結(jié)構(gòu)以及疾病等之間可能存在的關(guān)系，創(chuàng)設(shè)學(xué)術(shù)情境，拓展學(xué)生的視野。最后，應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容布置拓展作業(yè)，如分析朔日與望日時(shí)，若剛好月球和太陽(yáng)都位于黃白焦點(diǎn)附近，即日地月幾乎處于同一條直線，會(huì)發(fā)生什么情況，或者搜集和整理與月相相關(guān)的古詩(shī)詞，并發(fā)現(xiàn)里面可能存在的學(xué)科知識(shí)或錯(cuò)誤。

設(shè)計(jì)意圖：引入國(guó)際國(guó)內(nèi)地理奧賽知識(shí)，在評(píng)價(jià)授課效果的同時(shí)，可以拉近高師教育與基礎(chǔ)教育的距離；學(xué)術(shù)情境創(chuàng)設(shè)利于學(xué)生理解月相變化的更深層次意義，也利于學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐學(xué)術(shù)情境的創(chuàng)設(shè)方法；古代文學(xué)作品的收集，既能提升師范生的文學(xué)修養(yǎng)和人文素養(yǎng)，還可以將中國(guó)傳統(tǒng)文化與地理教育相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維和多學(xué)科融合意識(shí)。

教學(xué)反思

基礎(chǔ)教育的成敗在于師資隊(duì)伍，即高師人才培養(yǎng)質(zhì)量。隨著基礎(chǔ)教育改革的不斷推進(jìn)和深化，高師課堂教學(xué)改革已經(jīng)迫在眉睫。將學(xué)科知識(shí)傳授、師范技能培養(yǎng)以及核心素養(yǎng)踐行集為一體的創(chuàng)新高師課堂教學(xué)，能夠更加有效地挖掘教學(xué)內(nèi)容中的核心素養(yǎng)內(nèi)涵，提升教學(xué)深度；通過核心素養(yǎng)培養(yǎng)強(qiáng)化高等教育與基礎(chǔ)教育的有效銜接；教師在課堂的垂身示范作用可有效提升學(xué)生的師范技能，提高師范生培養(yǎng)的達(dá)成度和基礎(chǔ)教育適應(yīng)性。但當(dāng)前該教學(xué)方法還處于初步嘗試和實(shí)驗(yàn)階段，僅在《地球概論》個(gè)別課堂上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，效果良好，后續(xù)還可結(jié)合不同教學(xué)內(nèi)容繼續(xù)完善教學(xué)模式和教學(xué)方法，并嘗試在更多的課程中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐。高師課堂的教學(xué)改革，倒逼每個(gè)高師教師在關(guān)注學(xué)科知識(shí)傳授的基礎(chǔ)上，更加重視基礎(chǔ)教育市場(chǎng)的需要和師范生未來專業(yè)發(fā)展的需求，重新審視課堂教學(xué)組織和存在的意義，讓自己的教育思想與時(shí)俱進(jìn)，成為學(xué)術(shù)專家+課改專家，助力高師人才培養(yǎng)和基礎(chǔ)教育事業(yè)發(fā)展。