指向科学精神培育的高中地理主题情境教学探究

科学精神主要是学生在学习、理解、运用科学知识和技能等方面所形成的价值标准、思维方式和行为表现［1］，具有求知、唯实、理性的特点。科学精神是实施科教兴国战略，强化现代化建设人才支撑的必然要求，也是《中国学生发展核心素养》的六大维度之一［2］。高中地理，特别是自然地理是自然科学的重要组成部分，承担着激发科学探究兴趣、提升科学探究能力、培养科学探究精神的神圣使命。情境教学是目前高考评价体系和高考教学的重要载体，将科学探究过程转化成系统性、层次性的主题情境学习，可以让学生在解决问题的过程中逐渐感悟、内化成科学精神。但长期以来，人们仅重视科学知识的教育却忽视了对科学思维能力的培养，这虽然能让学生在较短的时间内较多地获取系统性知识，但学生的内心情感难以受到激发，理性思维、批判质疑、勇于探究的科学精神更是难以培育和落实，久而久之形成“懂理论、难实践、更难以主动探索实践”的知行脱节问题。因此，在地理课堂上开展科学探究活动，让学生在情境问题解决的学习过程中由表及里、由浅入深、逻辑清晰地解决问题，不仅可以提升学生科学探究的能力和方法，还可以让学生在“做中學”中感悟科学理念，渗透科学品质，并由此实现让学生热爱科学、崇尚科学的目的。

一、问题提出的背景

高中生是国家的未来，高中阶段是抽象思维、辩证逻辑思维日趋发展的阶段。为了更好地了解当前高中生对科学精神的认知和态度，笔者对本校高一、高二共282位地理选考生进行了题为“对于生活中不了解的一些科学现象，你会去查资料了解或问别人吗？”的问卷调查，结果如表1所示。

数据显示：仅29.75%的同学会一定要搞清楚，不搞清楚不罢手，65.7%的同学会去了解一下，查不到就算了，还有近4%的同学不感兴趣或觉得浪费时间。这表明，当前部分高中生对科学的求知欲和探究精神还非常欠缺。此外，通过对近几年高考试题的分析发现，高考对学生理性思维、批判质疑和勇于探究等能力的考查越来越多，科学精神也已成为影响考生答题质量的重要因素，因此在高中地理课堂中培育科学精神、渗透科学品质非常必要。

二、科学精神培育下高中地理主题情境教学模型的构建

科学研究的一般步骤是：提出问题→猜想与假设→进行实验→分析与论证→表达与交流，这种研究过程不是教师“告诉”学生就能形成的，必须通过“活动”不断内化、主动建构，而主题情境恰好为这种“活动”提供了良好的载体。在地理教学中，教师可以将科学探究过程转化成情境性、系统性的深度学习过程，让学生通过观察、假设等手段对情境中的问题进行质疑、协商、剖析和构建，体验科学研究的一般步骤，培养科学研究的方法，进而形成科学看待问题、解决问题的价值观和方法论。这种通过系统化的情境学习过程来促成科学思维的进阶路径（图1），可以让学生在交流和对话中形成求知、唯实、理性的科学品质，达到知行合一的教学效果。

[ 图1 科学精神培育下主题情境的模型建构 ]

三、科学精神培育下高中地理主题情境教学实践——以“热力环流”为例

1.创设问题情境，激发求知精神——猜想与假设

科学源于发现，科学精神首先要有对新鲜未知事物的好奇心和探索欲，苏霍姆林斯基说过：“只有当知识对学生来说成了一种触动他的思想和情感，激发他去探索，使他产生需要而变成自己的东西时，才能说这是掌握知识”［3］。利用学生感兴趣的生产、生活、故事等情境，设计符合学生认知水平的问题，使学生产生认知冲突，引发学生主动思考，提出质疑，寻求答案。结合“热力环流”的学习目标和学情，从高中生善于设疑、释疑、解疑的特点出发，本节课利用“福尔摩斯探案”来作为情境创设的切口，试图以此激活学生的学习动机和学习兴趣（表2）。

2. 深化问题情境，培养唯实精神——实验与论证

（1）地理实验——培养实证意识

科学实验是自然科学研究的重要方法，在教学中采用模拟实验等方法有助于学生形成尊重事实和证据的科学学习态度。在引发学生认知冲突的基础上，进一步让学生在真实情境中对未知事物蕴含的内在规律展开充分的想象，并用一切合理的、不合理的假设尝试去解释，然后再本着严密的态度去求证，以确凿的证据去实证，最后得到最合理的结论，当然这个结论随着条件的变化可能又会被推翻，又会进入到新一轮的探索过程，这种追求真理的实证意识和持续严谨的求知态度才是真正离科学更进一步（表3）。

（2）思维地图——建构思维过程

结构化的知识有助于记忆和迁移，在高中地理学习中，利用思维地图能够使学生更好把握知识的上下位联系，厘清各地理要素的因果联系，更好理解地理过程，将抽象思维形象化，促进逻辑推理和理性思维能力的发展，增强学生解决实际问题的能力［4］。 在实验论证的基础上，借助区域图和特定时空下的原理示意图，让学生对实验现象进行观察、记忆、想象、思维等多种思维活动，为知识的迁移应用奠定基础（表4）。

3.拓展问题情境，渗透理性精神——表达与交流

理性精神即坚持用科学的态度看待评价问题，不借用非科学或伪科学。通过基于科学探究过程的情境学习后，学生已经对探究的概念、原理等有了一定的理解和认知，但认识是否透彻全面，还需要用新情境问题来检验。在新情境问题下，通过给学生留出探索的空间和时间来让学生进行表达和交流，展现学生是否坚持用科学的态度看待评价问题。基于此，从学生的“最近发展区”出发进行情境的延伸，再次提出富有挑战的问题来激发学生思维的张力和进一步科学探究的欲望，促使学生调用自身的经验参与讨论和交流，在“跳一跳，摘桃子”的过程中，暴露他们可能存在的错误思维，从而完成对知识意义的原始建构，让学生已有的知识在后续的学习中获得挑战和重建，培养学生多角度辩证分析问题的批判质疑能力，渗透科学的理性精神（表5）。

四、结语

科学精神的培育是一个既复杂又系统的过程，从传播科学知识延伸到培育科学精神是落实立德树人的根本任务、是培养“活跃的、有责任感的公民”的必然要求［5］。实践证明，在科学精神的视角下让情境的发生发展过程和科学探索精神的培养过程融合到一起，可以让学生在“做中学”中不断批判质疑、加深认知，达到“知行合一”的学习境界。结合科学精神的内涵，在通过主题情境来培育科学精神时，还需特别关注以下两点。

1.情境素材的创设要有广度、深度和延度

基于科学精神培养的地理问题往往具有创新性、实践性、综合性、批判性等特点，因此情境素材的创设也一定要有广度、深度和延度。情境学习的设计要以学习者为主体，情境素材与活动的安排要与人类社会的具体实践相连通，最好在真实的情境中，通过类似人类真实实践的方式来组织教学，同时把知识的获得和学习者的发展、身份建构等统合在一起［6］。

2.情境问题的设计要关注批判性、发散性思维的考查

批判性、发散性思维的问题是建立在聚合性思维之外，具有开放性、实证性特点的不良结构的问题，它主要针对问题提出假设和验证策略，并做出有理有据的结论，这种问题设计可以帮助学生在问题解决的过程中提出新观点、建构新任务、创造新知识。

總之，作为课堂的引领者，高中地理教师要多研读教材，挖掘教材中的科学元素，通过灵活多样的形式或途径，帮助学生感知、领悟、体验科学精神的本质，使科学精神在地理课堂中落地生根。

参考文献：

［1］ 核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养［J］.中国教育学刊，2016（10）：1-3.

［2］ 赵婀娜，赵婷玉.《中国学生发展核心素养》发布［N］.人民日报，2016-09-14（12）.

［3］ 苏霍姆林斯基.给教师的建议［M］.杜殿坤，译.北京：教育科学出版社，1984.

［4］ 沈素真.运用思维地图，优化地理教学［J］.课程教育研究，2016（38）：193-195.

［5］ 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2011年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2012.

［6］ 柯旺花.指向核心素养培育的地理多元情境创设途径［J］.地理教育，2023（6）：49-52.