指向综合思维的初中地理跨学科主题学习教学设计*——以“大米产自何处”为例

康翠玉

（苏州工业园区东沙湖实验中学，江苏 苏州 215127）

《义务教育地理课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）的出台，预示课程改革进程的进一步深化和立德树人根本任务的落地实施。新课标提出“地理课程跨学科主题学习的课时容量占课程总课时的比重不小于10%”，并对跨学科主题学习的内涵、目标、内容和评价方式进行了深入的阐释。新课标明确指出，地理课程跨学科主题学习是基于学生的知识基础、生活体验和学习兴趣，围绕某一主题开展综合学习的一种方式，需要以地理课程内容为主干，同时整合、运用其他课程的相关知识和方法［1］。这种学习方式充分体现了新课程理念，以提升学生核心素养为宗旨，着眼于学生地理探究能力和地理实践能力的培育［2］。在此过程中，既能激发出学生的创新意识，又能有效培养学生的社会责任感和地理实践力，为学生提供综合运用多学科知识解决问题的机会，使其获得全方位发展［3］。跨学科学习作为一种崭新的学习组织形式，如何实现跨学科中的“跨”？需要把握课堂的学科性、联结性、实践性和超越性这四个要素［4］，笔者通过设计“大米产自何处”的跨学科主题学习课堂，迈出了“跨”的第一步。

一、地理跨学科主题学习的设计目标

1.拉近知识与学生生活的距离，指向综合思维的培养

本主题学习依据的新课标内容为“要求学生能够借助地图和相关资料，举例描述中国农业生产活动的分布”［1］。“农业”这一生产活动对城市学生来说既“熟悉”又“陌生”，虽然生活中衣食住行的原材料都来源于此，但他们鲜少有机会直接参与或亲身体验农业生产的过程。农业生产涉及多种农作物，若将每种农作物都面面俱到地展开探究、分析，对于欠缺农业生产经验的学生来说难度颇大、难以厘清。因此，本主题学习利用日常生活中常接触的水稻开展跨学科主题学习，由特殊的农作物到中国农作物分布的一般规律，将“陌生的学科知识”和“熟悉的生活实际”联系起来。

生物新课标中也同样提到了跨学科的内涵和重要性，科学探究是学习生物学的重要方式，跨学科实践是拓展视野、增强本领的重要途径［4］。本主题学习融合了苏科版初中生物七年级上册“植物的光合作用”和八年级上册“植物的生殖与发育”的内容，从观察植物的生长过程到探究植物的生长条件，再延伸到植物的分布，最后深入到如何因地制宜发展农业。将农业生产的过程可视化为生物对照实验，将农作物的生长条件链接到农业生产的布局，在此期间，学生可利用已学的生物、地理知识探究未知的问题，从而实现“跨学科”的学科性、联结性和实践性，培养学生在真实情境中综合运用地理学科知识解决问题的能力［5］。

2.拉近课堂与学生学习的距离，促进真实问题的解决

随着知识创新融合、信息互联互织的步伐加快，真实生活情境繁复冗杂，主题学习主张围绕某一特定主题组织学生进行调查研究，从中发现、理解事物关联性和形成批判性思维，整合运用多学科知识，学会将活动与日常生活相联系。因此，主题学习是解决真实复杂问题的有效途径，这要求课堂不能脱离学生生活实际，借助主题学习可推动学生在复杂情境中进行有目标的学习实践，聚焦真实问题的解决。通过创设有意义、目标任务明确的真实学习情境，让学生真正参与其中，通过主题学习加深对知识、概念的理解，从而提高探究、批判性思考和解决问题的能力。本节内容中的“农业”远离学生生活实际，因而笔者选取真实情境并设计环环相扣的任务拉近课堂与学生生活实际的距离，学生调用对比、观察、分析能力来建构知识，最终通过学生得出的结果（可观察）评价其对“因地制宜发展农业”观念的内化程度（图1）。

图1 初中地理主题学习对学生知识能力提升的作用

3.着眼知识与能力的迁移应用，指向综合素养的培育

跨学科主题学习以综合实践活动的方式进行，强调学生的亲身实践与积极探究，既能获得相应的结果性知识，又能经历知识的获得过程，从而掌握必备知识、方法与能力［6］。因此，初中地理跨学科主题学习应立足学生实际，打破碎片化的知识状态，在知识之间建立起联系，关注知识与能力的迁移运用。本主题学习的开展建立在学生已初步具备义务教育阶段地理和生物学的知识基础之上，从生物学科学探究和地理实践力的角度解决如何因地制宜发展农业的问题，整个过程均由学生自主探究完成。在学习过程中，学生利用已有知识、控制变量实验方法、设计和操作实验能力，在设计实验方案、记录实验过程、分析实验数据中得出结论，总结归纳水稻的生长习性并推测我国水稻的分布，形成解答农业分布问题的思维路径，并尝试解决新问题，亲历探究问题的过程，体验像科学家一样的研究过程，从而实现学生综合思维的提升［7］。

二、地理跨学科主题学习的设计思路

跨学科主题学习设计首先要确定学习主题，本主题学习充分结合学生的生活经验和新课标的要求，确定以“大米产自何处”为探究主题，实质是以因地制宜发展农业这一理念为抓手，从该主题中梳理出主导跨学科的核心概念和问题链［8］。第二步是确定学习目标，将学习主题分解成多个层层递进的问题。以本主题学习为例，即对“水稻的产地”这一学习主题进行细分，然而现实农业生产的发展规划和农作物的布局非常复杂，需先提取出“农业生产为什么要因地制宜”和“怎样因地制宜发展农业”两个核心概念，接着设计问题“为什么水稻的布局要因地制宜”和“水稻生产如何因地制宜”引发学生思考。第三步是设计学习活动，围绕问题确定学习任务群，将多学科思想渗透其中。在本主题学习过程中，学生通过设计生物实验探究“水稻种子萌发和生长的条件”明确“水稻的生长习性”，逆向思维推导出“水稻的产地”，调动多学科知识，通过任务群分析问题、解决问题，不断形成新认知，指向综合思维水平提升。具体问题分解及任务群设计思路如图2所示。

图2 综合思维指向下跨学科主题学习问题分解示意图

三、地理跨学科主题学习教学的实施过程

本主题学习以“大米产自何处”为主题，以“水稻”生产为载体，以“品米粉，辨作物；做实验，探条件；知习性，寻产地；看分布，验结果；稻花香，满世界”的学生具体实践探究活动为明线，以“调动学生感知，联系学生已知，探究学生未知，形成学生认知，运用学生新知”的任务目标为暗线，双线并驱实施课堂教学，具体学习活动设计如图3所示，并通过三个任务和五个环节达成学习目标。

图3 初中地理跨学科主题学习活动设计

1.任务一：调动感知，联系已知，探究水稻习性

学生品尝米粉，根据口感猜想米粉的原材料并学会辨别水稻实物，同时，提出问题“如何探知大米的产地？”引导学生建立假设，并由水稻萌发的气温条件激发学生的探究欲望。本环节活动设计与常规课堂不同的是：通过看、摸、猜、选等活动调动学生的多种感知，学生通过亲身触摸、辨别、品尝身边的农产品，拉近与主题学习的距离，以更饱满的心态和充分的好奇心投入到课堂中。

（1）证据1：水稻生长的气温条件

师生共同分解问题后，学生为验证假设寻找支撑证据，在联系已知并搜集相关资料的基础上，设计了控制变量对照组实验“水稻的萌发与生长”。实验设计如表1 所示，实验装置如图4、图5 所示。通过实验数据，探究水稻种子萌发的外界条件（水分和气温），并通过分析水稻萌发到生长的过程明确水稻的生长条件，由其喜温喜湿的习性推测可能的分布地区并分析成因。学生在体验水稻生长的过程中，将种子萌发的气温、降水等条件与地理环境相联系，通过直观感知微观环境特征进而深刻理解区域地理环境特征。在长达9 天的实验中，学生主动参与、体验科学研究的过程，最终在课堂中呈现出实验成果（图6），真正缩小了学生与“农业”的距离。通过数据对比得出结论：①水稻种子萌发的气温至少需达到12 ℃；②气温越高，萌发和生长速度越快。囿于课堂场所的限制，教师无法呈现水稻生长的全部过程，而跨学科主题学习则让学生综合运用地理与生物学、数学等相关知识，从被动接受知识转变为主动建构认知。

表1 “水稻种子萌发的外界条件”对照组实验方案

图6 不同气温条件下水稻种子第9天萌发情况（气温由低到高）

（2）证据2：水稻生长的水分条件

各小组观察对照组2 的实验结果（图7），发现水分与水稻生长之间呈正相关，在实验结论的基础上，教师设问“水稻的生长究竟需要多少水？”来激发学生的好奇心和思维进阶。学生通过搜索“杂交水稻之父”——袁隆平院士的权威研究数据叠加实验结论明确水稻生长的水分条件。教师继续提问“在我国各区域，仅靠大气降水能否满足水稻从萌发到完熟？”，引导学生通过数学计算，发现在我国大部分地区降水不能满足水稻的生长，还需要河流灌溉。通过实验，收集、比较、分析数据，理解水稻生长、分布的地理背景，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，注重培养学生的独立性、自主性和思辨性，着眼于学生实践能力的培养。

图7 不同水分条件下水稻种子第9天萌发情况

2.任务二：突破已知，探究未知，分析水稻产地

学生已知水稻生长习性，小组合作通过查阅中国5种不同气候类型的地域（海口、长沙、哈尔滨、乌鲁木齐、五道梁）的气候直方图、中国降水分布等资料寻找问题答案。在分析5 个城市的气候特点（气温和降水）并叠加中国降水分布图、中国水系图后，逐个筛选出符合水稻生长条件的地域，交流展示并结合实验结论给出证据。学生依据生物实验和数学计算的数据，充分联系已知，选取不同气候类型的地域，这既是对已有知识的加工重组，又能以点带面了解中国不同地域的差异。同时，尝试叠加“中国水稻主产区分布示意图”，发现所选择的地域均位于中国的水稻主产区。教师通过提问“满足水稻生长条件的地区具备怎样的气候特征？”引导学生充分利用实验数据整合信息说出我国水稻的分布地区及成因。在分析和归纳过程中，顺其自然得出农业生产与光热水土等息息相关的结论，将农作物布局在适合它生长的地区，以充分利用当地的自然条件优势，从而让学生形成“因地制宜发展农业”的地理思想。

在活动过程中，学生不能通过已有经验解释“东北大米品质优良”的原因，教师根据实际情况调整活动，鼓励学生尝试突破已有认知，结合光合作用公式、呼吸作用公式、土壤等多角度阐明理由，实现多学科的共同促进。以问题“生活在青藏高原地区的人们怎样满足粮食需求？”激发学生进行头脑风暴，并对照青稞与水稻在相同时间、相同气温条件下的萌发情况（图8），学生在对比中加深水稻喜温喜湿习性的印象。以“高原地区青稞的种植”和“海南省南繁水稻试验基地”促进学生理解“因地制宜”的内涵。学生在筛选符合水稻生长条件地区的过程中感受农业生产的艰辛，真正理解“粒粒皆辛苦”，形成珍惜粮食的意识。

图8 相同气温条件下（12 ℃）青稞与水稻第9天萌发对比

3.任务三：形成认知，运用新知，明确世界水稻产地

水稻的种植是中国古代劳动智慧的产物，水稻在中国广为栽种后逐渐向全世界传播和种植。笔者设计问题“稻花香可以飘向世界哪些地区？”引导学生运用知识解决新问题，学生查阅世界气候类型分布图等资料并结合已学的相关气候知识，紧扣本节课通过实验、计算等探究得出的新知，选出符合水稻生长条件的地区并阐释选择的理由。为验证假设的正确性，学生搜集世界水稻分布图等资料，发现其假设与世界水稻实际分布地区一致。与以往课堂结课方式不同的是，用“世界水稻的分布地区”反推“因地制宜发展农业”的必要性，笔者通过放大区域尺度，由中国到世界，让学生获得成就感，培养其尊重自然、人地协调发展的意识。

4.课堂评价

评价学生综合思维的表现程度需要观察其在主题学习中运用所学知识完成某个任务的情况，因此，设计评价量表是判断学生综合思维水平的重要方式，以本主题学习为例，结合新课标的要求，制定了有针对性的评价量表，通过评价了解学生对知识的掌握程度、迁移运用的能力及综合思维素养的发展水平，具体内容如表2所示。

表2 “大米产自何处”跨学科主题学习评价量表

四、地理跨学科主题学习的教学反思

1.亮点

本节课的设计和实施主要有以下三个亮点：第一，在知行合一中习得原理，关注学生的已有认知，调动学生的多种感知，引导学生设计实验验证猜想，观察实验结果并推导水稻的分布，让其在层层递进的任务中主动探究，实现有意义学习而非机械学习；第二，打破学科壁垒提升综合思维，鉴于真实情境中问题的复杂性，充分融合多学科知识，不仅突出了地理学科的综合性和实践性，也能融合生物、数学学科的知识和方法，让学生在面对复杂问题时有据可依，综合多因素解决问题；第三，体现学生的主体性，环环相扣的问题设计和任务群驱动，让其在问题探究中得出结论，分析、总结、推导和归纳成因，充分体现了学生的主体地位。

2.不足

笔者在教学过程中发现本节课有以下三点不足：首先，课堂深度仍有待挖掘，本主题学习主要探讨发展农业需结合当地的自然环境（光、热、水、土等），但“因地制宜”中的“地”包含了诸多因素，农业布局和发展过程中也需要充分考虑当地的社会因素（经济、科技、政策等），可以通过后续的问题设计引导学生思考水稻生产布局的社会因素，引导学生进行深度学习。其次，课堂广度仍可延伸，随着科学技术的不断发展，探究得出水稻产地结论时，可引发学生思考现代科技与农业生产的关系，从而延伸学生的思维广度，向纵深方向发展。最后，课堂宽度仍可拓宽，以“大米产自何处”为主题探究因地制宜发展农业的必要性，可让学生课后调查研究其他不同种类的农作物，验证本节课的探究结论，从而加深其具身认知。▲