摘 要:在新高考背景下,高中地理教学目标逐渐从知识传授向学生核心素养提升转变。文章通过分析5E教学模式的构成,结合人教版高中地理教材,探讨在新高考背景下如何通过5E教学模式有效提高学生的地理素养,尤其是空间思维和问题解决能力,重点阐述了各教学环节的实施策略及教学实践中的优化措施。
关键词:新高考;5E教学模式;地理核心素养;空间思维能力
新高考改革推动了高中课程体系和教学评价方式的变革,地理学科的教学目标也逐渐转向核心素养的培养。为了适应这一变化,传统教学方法需要升级为更具探究性和互动性的模式[1]。5E教学模式作为一种探究式学习模式,强调学生的主动参与和自主探究,能够有效提升学生的学习兴趣和认知能力,深入理解新概念,解决新问题,构建知识逻辑体系,进而促进学生地理学科核心素养的有效培养和全面发展。
一、新高考背景下高中地理“5E”教学模式的构建策略
“5E”教学是美国生物学课程研究所(BSCS)开发出的一种建构主义教学模式,由吸引(Engage-ment)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、迁移(Extension)和评价(Evaluation)五个环节组成。这一模式以学生为中心,通过问题引导、活动参与和反馈评估,帮助学生逐步构建知识体系,提升自主学习能力。基本实施步骤如表1所示。
(一)引入阶段:关注学生的生活实际,创设地理问题情境
新高考强调,地理教学要从“知识灌输”向“核心素养提升”转变,而5E教学模式中的“引入”环节,正是学生主动学习的起点,主要任务是激发学生的学习兴趣,引导他们积极参与到后续的学习活动中。因此,教师应将生活实际与地理问题结合,创设贴近学生生活且具有挑战性的问题情境,促使学生对所学内容产生兴趣,并愿意深入探究[2]。
首先,教师应充分考虑学生的生活经验,选择那些与学生日常生活、周边环境、社会热点等相关的地理问题。例如,在讲解《城市与城市化》这一课时,教师可以从学生生活的城市发展情况切入,提出诸如“你所在的城市近几年发生了哪些变化?这些变化与城市化进程有何联系?”等问题,让学生带着问题去思考和学习。这种方式不仅能够让学生感受到地理学科的实际应用价值,还能够让他们体会到地理与自身生活的密切关系,从而激发他们的学习动力。
其次,问题情境的创设还需要注重学生的认知水平与探究能力。地理问题的提出要兼顾学生的现有知识储备和能力发展水平,在引发“认知冲突”的同时,又要让学生感觉问题是可解的。比如,在讲解《地理信息技术在区域发展中的应用》时,教师可以结合学生对电子地图、导航软件等地理信息技术的熟悉程度,创设“如何利用地理信息技术解决实际生活中的问题,如优化城市交通或提高农业生产效率”等问题情境。这类问题能够引导学生从熟悉的技术入手,逐步引向更加复杂的区域问题,使学生从“认知冲突”走向“认知平衡”。
最后,教师在创设地理问题情境时,要注意结合新高考的要求,注重培养学生的地理核心素养。在新高考背景下,地理学科不仅关注学生的知识掌握情况,还更加注重培养学生的地理思维、区域认知和人地协调观等核心素养[3]。因此,在引入阶段,教师要有意识地设计能促进学生核心素养发展的情境问题。例如,在讲解《区域发展差异》时,教师可以结合国内外区域发展的实际案例,如珠三角地区与西北地区的经济发展差异,提出“不同区域的发展条件有哪些差异?如何通过区域协调发展实现人地关系的和谐?”等问题,引导学生从地理视角去分析和思考区域问题,逐步提升他们的空间思维和问题解决能力。
(二)探究阶段:引导学生合作和探究,培养创新实践能力
在5E教学模式中,“探究”环节是整个教学过程的核心部分,旨在通过自主探究、合作学习等方式,引导学生运用已有的知识和技能去解决问题。高中地理教学不应局限于传统的知识传授,更要注重培养学生的探究能力、实践能力及创新思维。因此,教师在“探索”阶段的教学设计应围绕这些目标展开,利用丰富多样的教学资源和手段,让学生在动手、动脑的过程中逐步提升地理核心素养。
首先,教师需要设计有针对性的探究任务,帮助学生主动参与知识构建。在这一过程中,问题设计的难度应与学生的认知水平相匹配,并能够引发深度思考和持续探究。例如,在《区域农业发展》这一课中,教师可以设计一个探究任务:“不同区域的农业生产方式有何差异?如何根据地理环境选择最适合的农业发展模式?”学生可以通过查阅资料、分析区域地图等方式,研究不同区域的地理条件(如气候、地形、土壤等)对农业生产的影响,并提出合理的农业发展建议,如表2所示。通过这样的探究任务,学生不仅能够掌握如何从区域地理条件出发,选择适合的农业发展方式,还能培养他们的区域认知能力和实践创新能力。
其次,教师在这一环节中应鼓励学生通过合作学习完成任务,培养团队合作精神和集体探究意识。在新高考要求下,学生的综合素养逐渐成为评价的重要内容,因此在课堂中鼓励学生合作交流显得尤为重要。例如,在《城市化与城市问题》一课中,教师可以将学生分为若干小组,分别研究城市化带来的不同问题(如交通拥堵、环境污染、住房紧张等),然后各小组将研究成果汇总,通过集体讨论提出综合性的城市发展对策。这样的合作探究方式不仅能够提升学生的自主学习能力,还可以帮助他们学会如何在团队中协作,如何整合多方信息形成完整的解决方案。在合作探究过程中,教师要注意适时提供支持与指导,帮助学生理清思路、纠正偏差。教师可以通过引导提问、示范操作等方式促进学生对探究过程的深层次理解。例如,当学生在分析不同区域的气候条件时,教师可以引导他们思考:“为什么这一地区适合种植小麦,而另一地区更适合种植水稻?”通过这些引导性问题,学生可以更深入地理解地理环境与人类活动之间的复杂互动关系。
最后,教师在“探索”阶段要注重培养学生的创新思维与实践能力。这一环节不仅仅是知识的简单探究,更是学生创新能力的培养过程。教师可以通过设计开放性较强的任务,鼓励学生提出独特的见解。例如,在《区域能源开发与利用》这一课中,教师可以引导学生思考:“如何在保证能源开发效益的前提下,实现生态环境的可持续发展?”学生可以根据自己的兴趣,提出诸如“利用可再生能源替代传统能源”“开发节能环保技术”等创新性建议。在这一过程中,学生的创新意识和实践能力能够得到有效培养。
(三)解释阶段:融入STEAM教育理念,促进知识构建和内化
在5E教学模式中的“解释”阶段,教师的主要任务是帮助学生在自主探究的基础上,系统化地构建地理知识。这一环节是学生从探究性学习向概念理解过渡的关键,要求教师根据学生的探究成果,通过合理地引导和讲解,帮助学生梳理知识体系、内化核心概念。因此,在“解释”阶段,教师可以融合STEAM教学理念,将多学科元素有机结合,促使学生更好地理解地理概念,并提升其跨学科解决问题的能力,如图1所示。
图1 STEAM教育理念与5E教学的融合模式图
在“解释”阶段,学生往往已经通过探究环节获取了部分零散的知识和经验,但这些知识未必系统和完整。教师的任务是帮助学生将零散的探究成果进行归纳和总结,形成完整的地理知识体系。例如,在《地理信息技术在区域发展中的应用》这一内容中,学生通过自主探究可能已经对地理信息系统(GIS)的基本功能有了一定了解,但未必能够完整理解其在区域规划中的实际应用。因此,教师可以通过图表和案例分析,帮助学生构建起地理信息技术如何收集、处理、分析区域数据,并应用于城市规划、交通管理等实际领域的知识链条。在这一过程中,教师要注重知识的层次性和逻辑性,结合STEAM理念,通过技术手段如地图软件、虚拟现实(VR)等,帮助学生更直观地理解复杂的地理信息技术应用场景。同时,鼓励学生从工程角度思考如何通过技术手段优化区域发展方案,从而将科技与实际问题解决紧密联系起来,提升学生的系统思维能力。
STEAM教学理念强调多学科融合,以培养学生的创新能力和实践能力。在地理教学中,教师可以通过引入数学模型、技术工具等跨学科元素,帮助学生更全面地理解地理现象。例如,在讲解《区域农业发展》时,教师可以结合数学模型分析不同区域的农业产量与气候、地形、土壤等因素的关系,帮助学生理解如何运用定量数据进行区域农业发展的评估与预测。此外,通过工程设计思维,教师可以引导学生思考如何利用地理信息技术优化农业生产模式,如设计更加高效的灌溉系统或交通运输方案。同时,结合艺术元素,学生可以通过绘制地图、设计区域规划方案等形式,直观展现他们的学习成果。这种跨学科的学习体验不仅能够帮助学生加深对地理知识的理解,还能够培养他们的创新思维和实际操作能力。例如,在学习《气候变化与区域发展》时,教师可以提出问题:“如果你是某一发展中国家的规划者,如何应对气候变化带来的挑战?”学生需要从气候学、经济学、工程技术等多角度进行思考,提出综合性的解决方案。通过这种迁移性问题的设置,学生能够在反思中不断深化对地理知识的理解,并提高其解决实际问题的能力。
(四)拓展阶段:依托阶梯式变式训练,重视知识迁移应用
在新高考背景下,地理教学不仅关注学生对基本知识的掌握,更强调知识的灵活应用及在新情境中的迁移能力。因此,在5E教学的拓展阶段,可以通过阶梯式变式训练,引导学生逐步从简单问题过渡到复杂问题,实现知识的深度应用与提升。
首先,教师在设计拓展环节时,需要考虑学生的认知发展水平,将问题情境从易到难、由浅入深地逐层递进。例如,在学习“区域经济差异”这一主题时,教师可以先提出相对简单的问题,如“某一经济落后地区如何利用其资源优势发展特色产业?”引导学生应用已有知识进行解答。接着,教师可以提出更具挑战性的问题,如“在全球化背景下,该区域如何调整产业结构以应对国际市场的变化?”这一过程中,学生需要调动多种知识资源,通过分析和综合运用,形成更全面的认识。
其次,变式训练的设计要注重实际情境的多样性和广泛性。教师可以结合人教版高中地理教材中的典型案例,引入现实中的新问题,帮助学生从多角度分析和解决。例如,在学习《城市与城市化》一节时,教师可以设置多种城市化问题情境,如“某大城市如何缓解交通拥堵?”“某中小城市如何吸引外来投资?”等,通过不同区域的城市化特点,启发学生从政策制定、区域规划等多维角度提出解决方案。通过这种多情境训练,学生能够将课堂中的知识运用于生活实践中,提升其地理素养。
此外,教师可以通过鼓励学生进行跨学科思考,促进知识的综合应用。例如,在讲解《能源开发与环境保护》时,教师可以结合环境科学、经济学等领域,设计一个变式问题:“如何在保护生态环境的前提下,合理开发西部地区的水能资源?”这一问题要求学生从环境保护与经济发展的双重视角进行权衡,培养学生的综合分析能力和系统思维。
(五)评估阶段:借助多样化评价手段,促进学习能力提升
在5E教学模式中的“评估”阶段,教师的主要任务是通过多样化的评价手段,帮助学生反思学习过程,并促进其学习能力的提升。尤其在新高考背景下,评价不仅关注学生的知识掌握情况,还要注重学生地理核心素养的全面发展。因此,教师在设计评价环节时,要综合运用多种评价方式,激发学生的主动反思和持续进步的意识。
首先,教师可以采用形成性评价与终结性评价相结合的方式。在教学过程中,教师可以通过课堂提问、小组讨论、探究任务反馈等形式,随时了解学生的学习状态和知识掌握情况。这种形成性评价的优势在于其灵活性和即时反馈,能够帮助教师及时调整教学策略,确保学生在每一个学习环节都能有效理解和内化知识。例如,在《区域农业发展》这一课中,教师可以通过观察学生小组讨论中的表现,了解他们是否能够运用区域地理知识分析农业生产模式,从而在下一步教学中进一步引导和补充。
其次,教师应注重多元化的评价方式,通过不同的评价手段,全面了解学生的学习过程与效果。除了传统的笔试外,教师可以采用口头汇报、作品展示、项目作业等方式,丰富评价手段。例如,在讲解《地理信息技术在区域发展中的应用》时,教师可以让学生设计一个基于地理信息技术的城市规划方案,并通过小组汇报的形式展示自己的成果。学生在准备和展示过程中,不仅需要梳理和运用所学的地理知识,还要提高表达和合作能力,这种综合性评价方式能够更全面地反映学生的学习能力和素养发展[4]。
此外,自评与互评也是促进学生学习反思的重要手段。教师可以鼓励学生对自己的学习过程进行自我评价,反思自己在探究过程中的优势与不足。例如,在学习《气候变化与区域发展》后,学生可以撰写学习反思,思考自己在哪些环节遇到困难,又是如何克服的。通过这种自我反思,学生能够逐步提升自己的学习策略与能力。互评则可以通过同伴之间的交流与反馈,帮助学生看到自己在小组合作或个人表现中的不足之处,进一步改进学习方法。
二、5E教学模式的实践反思与优化建议
在5E教学模式的实际应用中,我们发现虽然该模式有助于激发学生兴趣和促进深度学习,但在具体操作上仍面临一些挑战。例如,教师对“引入”阶段问题情境的设计有时难以精准对接学生的认知起点,导致部分学生参与度不高;“探索”阶段的合作探究活动若组织不当,则可能流于形式,缺乏实质性的知识建构。此外,“解释”阶段的知识整合过程中,学生往往需要更多的引导来实现从具体经验到抽象概念的转化[5]。针对这些问题,建议采取以下优化措施:首先,加强教师培训,提升教师对学生认知特点的理解及问题设计能力;其次,细化合作学习指导策略,确保每个学生都能积极参与并从中受益;最后,在“解释”与“拓展”阶段,增加互动式讨论环节,帮助学生更好地将新旧知识联系起来,并通过实际案例分析强化知识的应用。同时,利用虚拟实验室、在线协作平台等信息技术辅助教学,以提高学习效率。
结束语
综上所述,在新高考背景下,5E教学模式为高中地理教学提供了有效的路径,能够显著提升学生的地理核心素养与问题解决能力。通过精心设计的引入情境、合作探究活动、系统化知识构建、阶梯式变式训练以及多样化评价手段,教师不仅能够激发学生的学习兴趣,还能促进其深度理解和应用所学知识。然而,该模式的成功实施需要教师具备较高的专业素养和创新能力。未来,应进一步加强师资培训,优化教学资源,确保5E教学模式在实践中发挥最大效能,从而培养出更多具有综合能力和创新精神的新时代人才。
参考文献
[1]鞠傲霜,周忠发,刘智慧,等.基于深度教学的高中地理课堂“5E”教学模式构建:以“喀斯特地貌”为例[J].中学地理教学参考,2024(20):48-52.
[2]张琴,华红莲,耿旭洁,等.融合批判性思维的高中地理5E教学模式:以“区域产业结构及其变化”为例[J].中学地理教学参考,2024(18):47-51.
[3]郑楚嫣,龙锡恩.融合STSE教育理念与5E教学模式的高中地理教学设计:以“荒漠化的防治”为例[J].地理教育,2024(6):23-27.
[4]许印梅.5E教学模式在高中地理过程类知识教学中的应用研究[D].福州:福建师范大学,2023.
[5]吴选露.新高考背景下5E教学模式在高中地理专题教学中的应用[J].课程教育研究,2020(9):187-188.