基于地理核心素养的“情境问题解决教学模式”探究

2020-09-30 06:48樊志姜
中学教学参考·语英版 2020年9期
关键词:河流素养实验

樊志姜

[摘要]文章阐释了“情境问题解决教学模式”的概念、环节和实施步骤,探讨了“情境问题解决教学模式”在“凹岸侵蚀、凸岸堆积”教学中的运用,总结反思了如何通过“情境问题解决教学模式”培养学生的地理核心素养。

[关键词]地理核心素养;情境问题解决;高中;教学

[中图分类号] G633.55

[文献标识码] A

[文章编号] 1674-6058(2020)25-0083-04

核心素养指的是个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时,能够综合运用特定学习方式所孕育出来的(跨)学科观念、思维模式和探究技能,结构化的(跨)学科知识和技能,以及世界观、人生观和价值观在内的动力系统,进行分析情境、提出问题、解决问题、交流结果的综合性品质[1]。地理核心素养应是学生在地理学习过程中形成的解决实际问题所需要的最有用的地理知识、最关键的地理能力、满足终身发展所必备的地理思维[2]。综上所述,“问题解决”教学是培养学生地理核心素养的重要途径之一。在地理教学中,“情境问题解决”教学,就是把学习置于真实的、复杂的、有意义的情境中,创设问题,引导学生自主合作探究学习,在问题解决中获得知识、形成关键能力和必备品格的过程。笔者现以人教版必修1《河流地貌的发育》一节中“凹岸侵蚀、凸岸堆积”的教学为例,谈一谈如何运用“情境问题解决教学模式”来培养学生的地理核心素养。

一、“情境问题解决教学模式”的基本步骤

“情境问题解决教学模式”主要由四个环节组成:①创设情境、提出问题;②分析问题、制订方案;③合作探究、解决问题;④展示交流、迁移应用。

(一)环节一:创设情境、提出问题

教师依据教学目标、教学重难点、学生的心理特点和认知规律,选取自然、社会等真实地理情境,根据情境设置地理问题链,引导学生发现问题、思考问题,激发学生学习的动机,为学生自主合作探究营造氛围、奠定基础。

(二)环节二:分析问题、制订方案

引导学生分析问题情境,并对预设问题进行深入思考。学生在教师的引导和帮助下,通过小组讨论、查阅资料、交流研讨等活动,初步形成解决地理问题的可行性方案。

(三)环节三:合作探究、解决问题

学生在教师引导下自主合作探究,根据问题解决方案,理顺问题解决思路,通过观察、调查、实验、查阅文献等基本方法,运用分析与综合、抽象与概括、归纳与总结等思维方法,改进、优化问题解决方案,经历问题解决的过程,完成学习任务。

(四)环节四:展示交流、迁移应用

学生以小组形式通过语言、文字、图表、视频、PPT、报告等多种形式,完整展示问题解决过程与结论,通过师生、生生评价,提出问题,反思总结,进一步完善成果与结论。教师引导学生运用在这过程中构建的思维过程与知识体系来分析新情境,解决新问题,实现在新案例中的迁移应用。

二、“情境问题解决教学模式”的教学实践

下面以“凹岸侵蚀、凸岸堆积”的教学为例谈“情境问题解决教学模式”的运用。

(一)创设情境、提出问题

情境一:播放《航拍中国·新疆》中有关巴音布鲁克草原上的开都河的视频(见图2)。视频中解说道:“在平坦的草原上,一个小小的外力,就能改变河流的方向。由天山融水汇成的开都河,全长500多公里,拥有弯道一万多处……”

情境二:“$弯”是内蒙古额尔古纳湿地景区的著名景点,因其形状而得名,千曲百转的河流在这里形成了巨大的S形(见图3)。它像太极图中的S分割线,和谐网融,阴阳相生;它又像一个巨大的美元符号($),绵绵流水恰似财源滚滚。

问题思考:

1.观察图2、图3,说说哪里是凹岸,哪里是凸岸。

2.依据图2,说说河流凹岸和凸岸分别以流水的什么作用为主。

3.河流凹岸侵蚀和凸岸堆积是怎样形成的呢?

(二)分析问题、制订方案

“凹岸侵蚀、凸岸堆积”是怎样形成的?如何更为直观地理解凹岸侵蚀、凸岸堆积?可以通过实验法、查阅文献法来解决上述问题。

设想的实验方案与步骤:

实验器材:竹签、红色彩纸、剪刀、双面胶、洒水壶、铲子。

实验步骤:

1.用剪刀将红色彩纸剪成两个三角形,并将三角形红色彩纸用双面胶粘贴在竹签上,做好两面红色小旗;

2.在学校找一块有点倾斜的空地,在地面上用铲子挖出一个弯曲较大的沟槽,将制作好的红色小旗分别插在凹岸和凸岸处;

3.用装满水的洒水壶向沟槽内倒水,让水自然流动,观察凹岸和凸岸哪一岸的小红旗先倒下;

4.观察凸岸的侵蚀与堆积情况。

(三)合作探究、解决问题

学生通过小组合作开展实验,一部分学生操作实验,一部分学生做好实验过程记录。

第一步,实施设想的实验方案。

在实验方案实施过程中发现,凹岸、凸岸的泥土硬度较大,凹岸侵蚀、凸岸堆积效果不佳(见图4、图5)。第二步,改进实验方案与步骤。

实验器材:竹签、红色彩纸、剪刀、双面胶、洒水壶、铲子、黄沙、白色KT板。

改進的实验步骤:

1.用剪刀将红色彩纸剪成四个三角形,并将三角形红色彩纸用双面胶粘贴在竹签上,做好四面红色小旗;

2.在原空地沟槽基础上,用铲子挖出一条较大较宽的有三个弯曲的沟槽,在沟槽底部铺上白色KT板,再将黄沙堆积在凹岸和凸岸处,将制作好的红色小旗分别浅插在凹岸和凸岸的黄沙内;

3.用装满水的洒水壶向沟槽内倒水,让水自然流动,观察凹岸和凸岸哪一岸的小红旗先倒下;

4.沟槽内的水流失后,观察沟槽底部白色KT板的凹岸和凸岸处泥沙的堆积情况,并做好记录。

第三步,观察实验效果(见图6、图7、图8)。

第四步,记录实验现象。

当水在沟槽内流动时,保持水流有一定的速度,可以发现大部分水流直接冲向凹岸,黄沙在流失,一段时间后,凹岸的黄沙堆出现松动,与泥土间出现了缝隙,与水流直接接触的黄沙堆出现小块小块的塌落,小红旗随之倒下,而此时凸岸的小红旗依然直立在黄沙堆中。停止倒水后,发现凸岸处的KT板上有黄沙堆积,凹岸处的KT板上几乎没有黄沙堆积。

第五步,查阅相关资料。

真实河流的凹岸侵蚀、凸岸堆积比实验复杂得多,在实验过程中,无法观测到凸岸的堆积情况。教师可引导学生查阅《自然地理学》教材以及论文《河流的凹岸与凸岸问题详解》等资料。

(四)展示交流、迁移应用

第一步,展示交流。

展示一:“凹岸侵蚀、凸岸堆积”的示意图(见图9、图10、图1 1、图12)。

展示二:“凹岸侵蚀、凸岸堆积”的文字表述。

当河流转弯时,河水行至拐弯处,由于惯性和离心力的作用,表层水流直接冲向凹岸,且流速较快,强烈侵蚀凹岸,使凹岸岸陡水深。同时,凹岸水位抬高,产生横比降与横向力,在河底产生向凸岸的补偿水流,将底层水流压向凸岸(如图10),把从凹岸侵蚀下来的物质搬运至凸岸,因凸岸流速较慢以堆积作用为主形成边滩(如图11)。所以,在河流的横剖面上,底部和表层流向相反的水流构成了横向环流,也叫弯道环流(如图12)。在横向环流的作用下,河道愈来愈弯曲,结果形成了曲流。

第二步,迁移应用。

迁移应用一:圣贝内泽断桥。

材料1:法国罗纳河上的圣贝内泽桥始建于1177年,13世纪和15世纪曾大修和重建,1668年被廢弃。1669年的大洪水冲毁了河流右岸的桥墩,后来左岸的残桥(图13中的粗实线)成为旅游景点——圣贝内泽断桥(图14为该景点照片)。

问题思考:比较分析断桥处河流左右岸附近河水的深浅及流速差异,思考该断桥能保存至今的原因是什么。

迁移应用二:河流凹、凸岸与人类的关系。

材料1:“莫问桑田事,但看桑落洲。数家新住处,昔日大江流。古岸崩欲尽,平沙长未休。想应百年后,人世更悠悠。”——胡玢。

材料2:某河段示意图(见图15)。

材料3:通过Google Earth查看长江中下游河流的凹岸、凸岸情况,截取张家港段的双山岛与张家港港口间的长江段(见图16)。

阅读材料1、2,思考问题:

1.“古岸崩欲尽”的“古岸”是指江的哪一岸(甲或乙)?为什么?

2.诗中“数家新住处”可能位于图中的哪一位置?为什么?

3.若在甲、乙处建一港口,哪处更合适?为什么?

4.阅读材料3,分析张家港港口位于河流的凹岸还是凸岸,有什么好处,以及双山岛东侧泥沙不断沉积的原因。

第三步,问题拓展。

学生在解决问题的过程中提出一些新的问题:如何在黑白图中判别凹岸和凸岸?为什么草原河曲多见,长江下游少凹岸和凸岸?

三、基于地理核心素养的教学反思

《普通高中地理课程标准(2017年版)》中的“课程目标”部分提出“学生能够运用所学知识和地理工具,在室内、野外和社会的真实环境下,通过考察、实验、调查等方式获取地理信息,探索和尝试解决实际问题,具备活动策划、实施等行动能力”的目标。学生的地理学科必备品格和关键能力,是在问题情境中通过问题解决的实践不断培育出来的,而不是教师直接教出来的。所以,依据课程目标与上述理念,本节课主要通过真实情境导入、实验情境探究、生活化情境的迁移应用,以问题为主线,引导学生分析问题、提出问题、解决问题,有效渗透和培育了学生的地理核心素养。

(一)提升地理实戢力

地理实践力是指人们在地理户外考察、社会调查、模拟实验等地理实践活动中所具备的行动能力和意志品质。本节课主要通过地理模拟实验情境展开教学,模拟实验也是突破教学重难点的关键所在。师生共同预设实验方案,学生根据课前预设方案开展自主实验,在实验中发现问题,并对实验方案进行调整优化,再次进行实验并形成最终实验方案。在本节课教学中,教师组织学生课外开展实验活动并回教室完成相关学习任务。学生在实验的设计、改进、实施等过程中,主动从体验和反思中学习,获得了克服困难的勇气和方法,逐步形成了实事求是的科学态度,提升了自主合作设计实验方案以解决地理问题的能力。

(二)强化综合思堆

综合思维是指人们全面、系统、动态地分析和认识地理事物和现象的思维方式和能力。本节课通过模拟实验、谷歌地球模拟参观考察,让学生的地理学习从空洞、抽象走向形象、直观,引导学生学习凹岸侵蚀与凸岸堆积相关知识,摒弃简单记忆和浅层学习,从地形条件、河岸性质、河水流量、水流速度、地转偏向力、横向环流等多要素分析成因,以及从时空综合视角分析河流凹凸岸的产生、发展和演变,深刻理解凸岸越凸、凹岸越凹的原因,从而能全面、系统和动态地认识“凹岸侵蚀、凸岸堆积”,养成综合分析地理事物的形成原因的习惯,培养了综合思维能力。

(三)加强区域认知

区域认知是指人们具备的对人地关系地域系统的特点、问题进行分析、解释、预测的方法和能力。本节课从小尺度实验河流,到中尺度草原河流,再到大尺度长江河流,让学生在尺度转换中认识河流曲流,并引导学生注意观察河流凹岸和凸岸所在的区域位置,让学生关注河流弯曲对区域发展的影响,如河流弯曲与洪涝、凹岸与港口建设、凸岸与人类耕种居住等,主要从有利和不利等方面简单阐述,学会发现问题,提出应对措施,扬长避短,让学生了解地理环境与区域的可持续发展。

(四)渗透人地协调观

人地协调观是指人们对人类与地理环境之间形成协调关系的必要性和可能性的深刻认识和理解。本节课通过圣贝内泽断桥、《庐山桑落洲》古诗、张家港港口等情境,让学生分析人类在凹岸建港口、建水渠取水口、加固桥梁等的原因,以及在凸岸居住、农耕等的原因,深刻理解凹、凸岸与人类生产生活的关系,懂得要遵循地理规律和原理来解决人类发展问题,从而渗透人地协调观这一地理学科的基本价值观念,凸显地理学的育人价值。

[参考文献]

[1]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社.2017.

[2]汤国荣.论地理核心素养的内涵与构成[J].课程·教材·教法,2015(11):119-122.

(责任编辑 周侯辰)

[基金项目]本文系江苏省中小学教学研究第十三期立项课题“指向地理学科核心素养的地理实践活动设计与实施研究”(立项编号:2019JK13-L135)阶段性成果之一,江苏省教育科学“十三五”规划2020年度立项课题“基于‘教是为了不教的‘本真课堂构建研究”(立项编号:Y2-c/2020/12)阶段性成果之一,苏州市教育科学“十三五”规划2016年度重点课题“基于核心素养培养的‘问题解决教学模式研究——以高中地理教学为例”(立项编号:16011007)阶段性成果之一。

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