摘 要:高中地理课程标准强调,高中地理教学要重视实践性与科学性的有效统一,以使学生具备良好的地理核心素养,更好地适应今后的学习生活。对地理课程教学而言,项目式学习是一种全新的学习模式,它能让学生在解决实际问题的过程中,收获生动、具体的知识,也能帮助他们将这些知识内化于心,形成良好的大概念思维。因此,本文以实验课“风沙地貌模拟探究”为例,分析了高中地理项目式学习活动的设计策略。
关键词:高中地理;项目式学习活动;探究
对于高中地理教学而言,传统的教学模式往往更重视知识传授,忽视了对学生实践能力及学科素养的培养。随着社会发展的需求以及教育理念的转变,项目式学习逐渐取代传统的教学模式,被更多教师所应用。项目式学习不仅能凸显学生的学习主体性,更能培养学生人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力。本次所研究的“模拟风沙地貌形成的动态过程实验”荣获了实验教学技能说课比赛一等奖,与项目式学习有着巨大关联,所以研究将从项目研究背景、项目目标明确、项目计划实施、项目复盘总结四方面入手,充分展现项目式学习的优势,旨在构建以地理学科核心素养为主导的地理课程。
一、项目研究背景
(一)选题背景
“地貌”是人教版地理必修一第四单元的内容,单元大概念为“地貌是岩石圈在大气圈、水圈和生物圈综合作用下呈现的固体地球表面形态特征,人类活动深受不同地貌特点的影响,也给地貌留下深刻的人类活动印记”。本单元学习要求学生能运用地理信息技术或地理工具观察、识别、描述地貌相关的自然现象,具备一定的运用观察、实验、调查等方式进行科学探究的意识和能力。从普通高中地理课程标准分析,这一单元的核心概念为地貌和景观,而课标内容要求的行为条件是学生可以通过野外观察或者运用视频图像,更好地落实学生核心素养培养发展目标,教师要采用多种方式帮助学生在身临其境中认识各种地貌,引导学生掌握地貌观察探索的方法[1]。本单元第一小节“常见的地貌类型”中有风沙地貌的内容,其中模拟沙丘的动态形成过程和模拟草方格治沙为本节的教学重点和难点,因此本次选题为新月形沙丘,教材中的问题——如何判断新月形沙丘的迎风坡和背风坡,并且用箭头标明风向为本次项目式学习需要重点探究的问题。
(二)学情分析
确定项目问题是本次项目式学习的前提,而分析学情则是掌握学生情况、引导学生全身心参与项目活动的根本。高中地理课程与义务教育地理课程有着密切衔接,其内容反映了地理学的本质,要求学生从地理视角认识、欣赏自然与人文环境,懂得人与自然和谐共生的道理,最终成为德智体美劳全面发展的人。高一学生已经具备了基本的风沙地貌基础知识,同时,他们对于地理实践项目活动也有着相当浓厚的兴趣,并具备了一定的探究能力。然而,从所处区域来看,风沙地貌的形成是一个抽象过程,在本区域内十分少见,所以本次项目问题以及项目活动设计,旨在通过实验活动让学生在实验中判读沙丘的迎风坡和背风坡,理解草方格治沙的作用,充分激发学生的学习兴趣,培养学生的观察分析和解决问题的能力,同时提高学习效果,帮助学生建立正确的地理思维方式和空间想象能力。
二、项目目标明确
(一)教学目标
明确的学习目标就像大海上指引方向的灯塔一样,指引着项目活动的开展与进程。如果缺失目标,很容易迷失方向,使得项目学习的效果大打折扣。所以在本次项目式学习中,首先要确定目标,不仅是活动中教师指引和学生学习的共同目标,也是本次活动顺利开展的关键,它不仅能帮助学生科学地安排、参与项目活动,对于项目任务达成也有积极影响。考虑课程标准中对地理教学的要求,目标设计既要考量核心素养内涵,也要满足学生地理学习的需求。
本次项目式学习活动的内容选自“常见地貌类型中”的风沙地貌,教材中强调了观察内容,意在帮助学生在具体的自然环境中识别风沙地貌,并描述地貌景观特点,以培养学生区域认知和综合思维能力。同时,教材中也引入了真实案例,能引导学生在案例探究中,运用所学知识解决生活中的真实地理问题。结合上述内容,本次“模拟风沙地貌形成的动态过程实验”项目活动目标可确定为:
1.地理实践力。运用实验观察的方式,引导学生在实验操作中分析新月形沙丘迎风坡和背风坡的差异。
2.区域认知。能够辨别地貌类型,归纳风沙地貌的类型以及分布特征。
3.综合思维。从地理环境中风力、沙源、地表状况等各要素的相互关系中,分析风沙地貌的形成过程。
4.人地协调观。借助模拟草方格治沙实验,从人地关系的角度分析自然环境与人类活动的相互关系,了解人类可以采取趋利避害的措施,适应自然环境。
(二)教学方法
项目活动主要以实践观察为主,给学生提供了自由操作、实践探究的时间和空间,能让学生在动手操作中学习探究风沙地貌,并且能够分析自然环境与人类生活的关系[2]。在本次项目式学习过程中所运用的教学方法有项目式教学法、演示教学法和控制变量实验法,不仅要凸显学生的实验主体性,也要指导学生自主探究、合作探究、实验探究,为学生创造交流、合作、讨论的机会,尽可能地引导学生灵活运用所掌握的知识,参与实验,解决问题。
三、项目计划实施
(一)计划制订
在开展项目活动探究之前,要对项目活动实施时间以及每个时间该做的任务给学生一个明确的指导,所以在此阶段需要根据所选的项目问题、项目目标,结合学生和教学实际情况,制定相关的学习活动以及项目任务,旨在帮助学生明确分工以及合作实验学习中的具体任务。当然,在制订具体项目学习计划和规划收集资料的过程中,要确保学生在学习中的主体地位,以激发学生自主学习、参与实验的积极性。
本次项目实验分为沙丘地貌动态模拟实验和草方格治沙模拟实验两部分。学生是本次项目学习活动的主体,教师是领导者和管理者,整个项目学习活动计划主要是教师对整体的基本构想,其中既包括学生的学习活动,也包括教师自身的教学活动。为了确保项目活动的完整性及学生参与实验的兴趣,应当将学生分组。在分组过程中,充分考虑每组学生成员的情况,尽可能地将不同学习风格、不同个性特点、能力强弱不一的学生分到一组,保证组间的同质性,人数控制在6~8人,这样能培养学生的合作学习责任意识,实现共同进步。教师则需要引导学生开展项目问题的探究,要注意帮学生把握时间,避免因为时间控制不当影响最终的学习效果和项目进度。
在本次项目活动过程中,资料也是重要环节,所以学生需要以小组为单位收集相关资料,并利用收集到的资料解决相关问题,完成项目目标。然而,受现实因素影响,资料收集活动一般由学生在课前完成,资料收集的过程能帮助学生发现问题,也能为项目活动的后续开展以及问题解决奠定基础。考虑高中学生的地理学习能力并不一致,本次项目活动开展可能并不能一次达到预期效果,在学生探究过程中,教师要注意观察,注意引导学生在合作探究学习中不断解决项目问题,或者结合自己的想法调整实验思路,优化实验过程,引导学生积极探究项目问题,完成深入学习。
(二)项目实施
1.沙丘地貌动态模拟实验
(1)方案设计
活动开始之后,教师引导学生交流讨论、设计完善实验方案。首先要求学生以小组为单位,结合教材以及所掌握的关于风沙地貌的知识,设计沙丘动态模拟实验,最后在学生共同努力下,将实验方案定为:
第一,模拟物质基础。称取一定量的沙粒,并将沙粒放置托盘中形成沙。
第二,模拟风源。在距离沙堆一定距离,匀速用吹风机模拟风源,保持水平方向上的上下、左右移动。
第三,观察。看一看不同粒径的沙粒移动情况,了解沙丘迎风坡和背风坡的坡度变化情况[3]。
第四,得出结论。
(2)完善报告单
以小组为单位设计实验方案是项目活动开展的前提,也是帮助学生在实验中获得结论、内化知识、发展能力的基础。本次实验是以小组为单位完成的,所以设计实验方案之后,需要学生以小组为单位得出实验报告,也就是填写完善风沙地貌动态模拟实验探究报告单,其中有实验课题、实验目标、实验器材等内容,最为重要的是安排人员分工,为每个小组成员确定具体的实践任务,保证所有人都能参与到实验探究中。
(3)探究问题
完善实验报告单之后,学生根据分工参与到实验中。然而在每个组完成实验之后,得出实验现象为迎风坡的坡度陡、背风坡的坡度缓,教材中则是说明新月形沙丘迎风坡缓,背风坡陡,由此,出现了结论不一致的情况,这时教师就要引导学生探究问题:为什么本次实验现象和书本中给出的结论不一样?
(4)分析问题
不一致的实验现象,让学生产生疑问,每个学生都在积极思考,从实验设计、实验用具、实验过程等进行整体性分析。在交流讨论之后,找出了原因:在模拟实验过程中,吹风机送风的角度偏下,沙砾飞起,导致了迎风坡陡、背风坡缓的情况。模拟过程中,由于没有参考,所以无法直观性地判读到迎风坡和背风坡坡度陡缓情况。
(5)改进方案
看到学生找出了实验中存在的问题,教师则引导他们“想一想,我们应该怎样去解决这个问题”,由此提出了优化器材、改进方案,于是学生再一次以小组为单位,根据项目目标做出了调整。为了能直观判读坡度陡缓变化,学生制作直角参考支架,在模拟风源——吹风机送风时,与桌面平行,水平方向移动,匀速送风。
(6)再次实验
分析问题、改进方案后,学生再一次实验。这是学生加深理解的过程,和第一次实验相比,学生更加细致和仔细,不仅观察得更加认真,也详细地记录了实验现象——不同粒径的沙运动情况、沙丘迎风坡和背风坡的变化情况。最后获得了与教材中一致的实验结果。这一过程有效培养了学生的综合思维,也锻炼了他们从实验中获取关键信息的能力。
2.草方格治沙模拟实验
(1)方案设计
本次草方格治沙模拟实验方案设计是交由学生以讨论交流的形式完成的,共分为模拟物质基础、铺设实验箱、模拟风源用吹风机在吹风口处匀速送风、观察基面上沙粒的多少等几个步骤。准备工作中需要在实验箱前端放上相同的基沙面,在沙面另一侧放上等高沙粒,在其中一个实验箱铺好修剪的用木棍固定好的草排,以方格的形式整齐铺设其中。
(2)探究问题
确定实验方案之后来到了探究问题、分析问题的环节。第一个问题为模拟的草方格无法固定,形成现实生活中的方形沙障;第二个问题为实验箱前端设置的积沙面被吹风机吹起,无法积累沙粒。这两个问题影响了实验的顺利进行,因此需要学生快速找到方法解决,保证实验的顺利开展。学生以小组为单位查阅资料,积极观看视频,看现实中的草方格固沙是怎样进行的,终于在努力之后找到了解决方案。学生了解了制作沙排的过程,并且根据相关视频资料找到了干草来源,然后以就地取材的方式完成了沙排制作,同时,用纸壳设计立体基(积)沙面,由此保证在送风过程中沙粒不会被吹走[4]。
(3)再次实验
解决问题优化方案之后来到了再次实验环节,这是一个锻炼学生地理实践能力、加深理解、培养学生人地协调观的过程。每个小组都在积极参与实验,观察实验过程,及时记录不同实验箱积累沙粒的情况。
在本次模拟实验完成之后,教师也为学生设计了课后拓展研究:草方格的排放时规格大小、出没沙地的草排高度,是否会影响沙障的作用?意在聚焦教学,丰富学生的课外资源,拓展学生思维,激发学生的探究兴趣和创新能力。
四、项目复盘总结
本次项目式学习活动的设计,给予了学生实践探索研究的时间和空间,让学生在实验模拟过程中,真实、直观地了解风沙地貌。与传统的静态模型不同,动态模型中,学生可以更好地理解有关风沙地貌的知识,也能发展他们运用地理知识解决实际问题的能力。可以说,可视化、可控性和真实性是本次活动的创新点。同时,本次项目化学习活动的设计具有递进性,让学生在实验探究、实验改进和解释现象过程中,增强空间感知能力,发展他们的地理核心素养[5]。此外,为了保障实验教学的安全性,实验过程中要确保学生的安全,个别小组的实验探究没有取得有效结果,后续实验设计过程中要尽可能多地创造机会,引导学生参与实践。实验结束之后,要指导学生清理实验场地和器材,培养他们良好的实验习惯。
结束语
核心素养培养下的高中地理教学有了更高目标和要求,在项目式学习活动的探究中,教师要从学生的实际学情入手,以核心素养内涵为依托,精选项目问题,确定项目目标,制订项目计划,凸显学生的主体性,引导学生在个人探究、小组合作、讨论交流的过程中,了解地理现象,探索地理知识,最终具备应用地理知识解决实际问题的能力。
参考文献
[1]田小清,陈斌.指向地理实践力培养的单元教学设计:以人教版教材高中地理必修第一册“地貌”单元为例[J].中学地理教学参考,2024(9):53-56,59.
[2]林茹琴.项目式学习法在高中地理教学中的应用:以“地貌的观察”教学为例[J].新课程,2024(6):115-117.
[3]邹芳园.项目式学习法在高中地理教学中的设计与实施策略研究[N].山西科技报,2024-01-18(B6).
[4]宋城城.基于微项目学习的高中地理教学活动设计与实施:以“风成地貌”教学内容为例[J].中学地理教学参考,2023(31):35-38.
[5]陈水平.项目式学习在高中地理课堂教学中的实施研究[J].试题与研究,2023(35):13-15.