娄焕杰
(浙江省杭州第十四中学, 浙江 杭州 310015)
学生观察他们拍摄的一幅景观图,内容是同一天校园道路两侧的同一种植被叶片,其颜色有明显差异,学生在思考讨论后无解,遂向教师请教。笔者结合目前正在授课的“植被与自然环境”这节内容,引导学生分析植被叶片颜色有明显差异的可能性原因。在此过程中,学生思维活跃,积极发言,大胆表达,表现出浓厚的学习与探讨兴趣。这样的场景使笔者萌发了强烈的想法:带领学生多走出课堂,将课堂所学内容和生活、生产等真实情境联系起来。
地理学科核心素养主要包括区域认知、综合思维、地理实践力和人地协调观。实践是地理学科的重要特点,开展地理实践活动既有助于学生将课堂所学知识和实际生活联系起来,提高学习兴趣,也有利于地理学科核心素养在教学中落地生根。目前有一些中学通过开展研学旅行积极落实地理实践力的培养,但由于经费问题、时间限制和安全问题等诸多因素,使得研学旅行等实践性活动多在层次较高的个别高中学校的寒暑假实现,对于普通高中来说组织难度较大。
校园是学生熟悉的场所,校园的植被、土壤、气候、建筑布局等都是重要的地理资源。对于学生而言,充分利用校园资源开展地理实践活动,既可以将课堂所学内容内化为知识,大大提升学习效果,又可以培养学生留心观察生活、热爱校园、热爱生活的情感态度价值观。对于教师而言,也有利于改进实践教学,找到具有校本特色的培养地理实践力的方法。
“1.10通过野外观察或运用视频、图像,识别主要植被,说明其与自然环境的关系”[1]是《普通高中地理课程标准(2017年版)》(以下简称“课标”)新增的课程内容要求,现行教材中“植被”均被列为其中的章节内容来学习,其重要性不言而喻。基于对课标的分析,本节课以“校园植被调查”为线索,主要采用情境体验式教学法,同时,辅以实验探究法及合作讨论法。[2]《普通高中地理课程(2017年版)解读》中指出:地理学科核心素养培养可以通过“情境—问题—行动—生成”路径来达成。[3]情境体验式教学正是在教学中设置相关的情境,通过实践促进学生直观理解,从而解决相关问题,提升核心素养的教学方法。具体教学设计思路如下(见图1)。
图1 教学设计思路图
学生活动:①设置地理兴趣小组,跟随学校花农师傅辨识校园主要植被;②借助“识花君”APP详细了解校园植被特征,填写校园植被调查登记表(见表1)。
表1 校园植被调查登记表
设计意图:从学生最熟悉的校园环境入手,借助花农师傅的经验和相关科技软件,加深学生对生活中常见植被的认知程度,培养其地理实践力。
“情境—问题—行动—生成”是促成地理学科核心素养落地的主要培养路径。创设“校园植被调查”的真实情境,在实践中通过观察植被特征、差异,分析和解决问题。
情境1:根据调查所得的植被数量,分析杭州校园里樟树数量最多的原因。
教师提问:根据同学们调查所得的樟树、银杏、桂树、枫树、柳树等植被数量,分析校园里樟树数量最多的原因。
学生猜想:杭州自然地理环境适应樟树生长、樟树净化环境、调节气候的效果最佳。
问题设置:结合杭州气温、降水量资料图(见图2)和樟树生长习性(见表2),分析校园樟树数量最多的原因。
表2 樟树生长习性
图2 杭州气温和降水量资料图
学生活动:①结合樟树喜温暖湿润的特征,从气候角度来看,杭州夏季高温多雨适宜樟树的生长;②樟树耐寒性不强,杭州1月份日均最低温为2℃,冬季温和的特征满足樟树的生长条件;③杭州夏秋季节多台风,樟树抗风性强;④樟树生长速度快,易存活,种植成本、维护成本较低;⑤杭州地带性土壤为红壤,肥力较低,而樟树对土壤要求不高,红壤能满足其生长需求;⑥校园内种植樟树,可以起到美化环境的作用。
设计意图:通过展示Meteoearth软件提供的杭州气候资料图,结合樟树的生长习性,引导学生分析图文材料,最终解决“杭州校园里樟树数量最多的原因”这个问题。樟树适应杭州的自然地理环境特征,是亚热带季风气候区的地带性植被,反映了自然植被是地理环境的产物和指示物。整个过程教师逐步引导,培养了学生的综合思维能力。
情境2:展示冬季校园某道路两侧,樟树和银杏树景观差异图。思考:冬季的校园,为何樟树、银杏树有明显的外观差异 (见图3)。
图3 2021年12月15日校园东侧道路樟树、银杏树景观图
教师提问:冬季12月15日,校园道路两侧的樟树、银杏树景观有差异吗?
学生回答:有差异,樟树冬季叶子仍旧是绿色的,而银杏树已经完全落叶。
教师追问:为何会引起这种差异?
学生回答:学校道路两侧光照、降水、气温等没有明显差异,因此主要是树种的问题。银杏树之所以秋季变黄,冬季落叶,主要是为了适应杭州冬季低温少雨的气候特征。
教师活动:进一步展示校园其他植被,柳树、枫树、桂树、花叶络石等景观图,请同学们将对应的植被照片分别放置在常绿阔叶树种和温带落叶阔叶树种的名目下(见图4、图5)。总结归纳常绿阔叶林和落叶阔叶林的特征和分布地区。
图4 校园主要常绿阔叶树种植被景观图
图5 校园主要落叶阔叶树种植被景观图
设计意图:通过展示冬季校园同一条道路两侧的樟树和银杏树景观图,引导学生分析小尺度地理问题,初步培养学生的空间尺度概念。进一步展示校园其他植被景观图,组织学生分类,归纳出常绿阔叶林、温带落叶阔叶林、灌木的特征和差异。从校园内两种植被到主要常见植被,从个问题到类问题,解决了真实情境中的问题,提升了学生的综合思维。
情境3:展示春季校园樟树景观图(见图6),设置层次递进的问题链,打破认知冲突。
图6 2022年3月18日校园东侧道路樟树景观图
教师提问:
问题1:樟树一年四季常绿,是不是终年不落叶?
问题2:樟树在冬季还是春季落叶更多?
问题3:杭州樟树为何在春季落叶?
好莱坞枪战片中,镜头:攻坚克难时,通常由A队(Alfa阿尔法队)担当主攻,由B队(Bravo勇敢者队)协助、掩护进攻,或PLAN B方案。最终目的是解决问题。图书馆学研究作为社会科学的一支,既要关注行业问题,深入开展内涵式研究(A面研究);也要关注社会问题,以图书馆学的学科理论与方法,共同参与、解决日益复杂的社会现实问题,彰显学科影响力(B面研究)。两者相辅相成,缺一不可;在以问题为导向的现代社会科学研究范式中,直面学科发展与突破,B面研究将更为重要。当然,我们也要始终牢记图书馆学学科独有的理论与方法。
学生活动:通过实践调查,发现春季樟树落叶量较大。
设计意图:学生存在“常绿阔叶林是不落叶”的认知误区,为了打破认知冲突,本环节设置了层次递进的问题链,引导学生结合生活实际现象,认识到樟树由于春季新叶萌发顶落老叶,使其春季落叶量大,与温带落叶树种秋冬季节落叶形成了对比。该问题一方面培养了学生对比思考问题的能力,另一方面打破了认知冲突,促使学生养成了留心生活、向生活要答案的思维习惯。
情境4:为学校做专属地图——绘制校园绿地分布图。
整体情境:结合校园植被调查情况,在校园平面示意图上绘制校园绿地分布图。
教师活动:结合校园植被调查情况,将校园主要植被——樟树、银杏、草地的标识,绘制在校园平面图上,为校园做一幅专属地图——校园绿地分布图。
学生活动:将校园主要植被——樟树、银杏、草地的标识,绘制在校园平面图上(见图7)。
图7 校园主要植被分布图
设计意图:将真实情境中的校园植被分布情况转绘到校园平面示意图上,有利于加强学生的小尺度区域认知,也为接下来从大尺度学习世界范围内主要陆地植被分布作铺垫,培养学生的区域认知和综合思维能力。
情境5:分析学校西侧道路两侧樟树外观有明显差异的原因(见图8)。
图8 校园西侧道路两侧樟树景观差异图
学生活动:以小组为单位合作探究影响植被生长的主要原因。分析小尺度范围内,地形、光照、热量和降水都没有明显差异,进而猜想是树种的差异。
教师引导:同学们可以采访生物老师和建校之初就已经服务学校的物业队长,探究可能的影响原因。
学生活动:
采访物业队长:樟树是同时种下、同品种、同批次,不是树种导致的差异。
采访生物老师:看樟树外观差异,国旗下的樟树应该是缺乏氮素。
教师总结:通过采访校园物业人员和生物老师,排除了是树种引起的樟树景观差异。
学生活动:既然樟树地上部分的影响因素没有明显差异,可以考虑地下的土壤。
教师活动:是不是土壤所导致的差异?要用实验数据来证明。
设计意图:为校园“三同”(同时种下、同品种、同批次)樟树做诊断,这个环节有助于培养学生细心观察生活现象并提出问题的优良品质。发现问题是提出问题、解决问题的第一步,学生首先给出了自己的猜想,并通过采访物业队长和生物老师,排除不可能的因素。整个过程锻炼了学生解决真实情境问题的能力,并能从综合性角度分析影响植被的主要因素。
整体情境:针对引起“三同”樟树景观差异的主要原因,引导学生采集国旗下、食堂边表层0~5厘米土壤样品,同时设置对照组——校园农田试验田土壤。将土壤样品送至杭州某科研院所实验室进行土壤理化性质分析,并进行同位素示踪追踪土壤来源的相似度。
教师活动:带领学生采集国旗下、食堂边表层0~5厘米土壤样品,同时设置对照组——校园农田试验田土壤。
学生活动:参与测量土壤厚度和采集表层土壤样品,初步了解野外土壤的观察和采集过程(见图9)。
图9 校园土壤采集过程
教师活动:将土壤样品送至杭州相关科研单位,向学生展示土壤数据。引导学生结合数据、图文资料,分析造成校园小尺度樟树景观差异的原因。展示如下材料(见表3、图10、图11、图12)。
图10 国旗下、食堂边、农田试验田表层5厘米内土壤总氮含量
图11 国旗下、食堂边、农田试验田表层5厘米内土壤总有机碳含量
图12 国旗下、食堂边、农田试验田表层5厘米内土壤碳稳定同位素含量
表3 采集的校园土壤样品主要数据
材料1:土壤有机碳(TOC)是反映土壤肥力的重要指标,通常TOC含量越高,土壤有机质就越丰富。
材料2:碳稳定同位素(δ13C)含量通常可以作为物质来源的示踪剂。相同来源的土壤通常拥有相同的同位素值。
设计意图:问题解决是真实情境问题突破的最后一步。学生全程参与土壤的采集过程,实验结果最终也印证了学生的猜想,有利于帮助学生树立解决问题的一般性方法的意识:提出问题—做出猜想—实验分析—印证猜想。学生全程参与,增强了其动手能力,也培养了其地理实践力。
学生是学习的主体,“为了每一位学生的发展”是新课程的核心理念。学生的学习表现是课堂教学评价的重要内容,相较于以往的终结性评价,过程性评价增加了评价的维度,更符合学生的成长特点,有利于提升学生学习的兴趣。
学生跟随校园花农师傅调查主要植被类型、填写植被调查表格、绘制校园绿地分布图、为“三同”樟树做诊断、采集校园表层土壤、采访后勤队长、向生物老师求助等,整个过程学生走出课堂,回归生活,同多个行业的人群打交道,增加了学生解决实际问题的途径——向生活要答案,增强了其社会实践能力。学生在交流过程中表现出的探索精神、合作能力、表达能力和人际交往能力,也是地理实践活动赋予学生的隐性品质。