基礎教育視域下地方高校教師教育專業示范教學嘗試
——以月相變化為例

李小燕 程同偉 王路云

2014年，教育部印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，提出了核心素養概念。2016年，中國學生發展核心素養研究成果發布。隨后，不同學科的核心素養紛紛落地，地理學最終確定將人地協調觀、綜合思維、區域認知以及地理實踐力作為四大核心素養。隨著地理學科核心素養概念的提出，基礎教育新課標、新教材、新教學、新評價迅速跟進，并對高師地理人才培養和教育教學形成倒逼之勢。因此，高校有必要結合基礎教育市場需要，從供給方開展基于核心素養培養和踐行的教育改革，從源頭上解決中學教師素養提升問題，而作為高等學校育人主陣地的課堂教學，理應成為改革的最前線。但目前基于核心素養需求下的高師課堂教學改革研究還相對較少。

教育部考試中心張亞南研究員和上海紐約大學榮譽校長俞立中教授在中國教育學會地理教學專業委員會2020 年的綜合學術年會上均提道：中國中學生在地理學科國際賽事中最為薄弱的環節為月相知識。中學地理教師也普遍反映，月相內容抽象復雜，教師掌握得尚且不夠深刻，學生學習起來更是困難，已成為高中地理教學的盲區。但月相變化是人類最先觀測到，且是學生目前最易觀測到的自然天象，對于人類生活影響顯著，是“學習對生活有用的地理”的典型代表，也是踐行綜合思維、地理實踐力等地理核心素養的典型案例。事實上，關于月相的研究一直從未間斷，主要集中在基礎教育階段的月相變化教學設計、教具制作、實驗裝置改進等，也有人借助民間俗語進行月相講解。隨著網絡技術的快速發展，教師開始借助Vee 圖知識可視化、青只課堂、Stellarium 等軟件進行課堂教學，此外，還有將月相變化與地質災害、疾病以及魚類群落結構進行相關分析的案例。但是，關于高師月相教學的研究，尤其是基于基礎教育核心素養倒逼的月相變化教學研究和設計鮮有報道。

基于此，本研究以高師地理學科基礎課《地球概論》中的月相變化為例，開展核心素養導向的集學科知識傳授與師范技能培訓于一體的創新型高師課堂教學設計，以期深度挖掘月相變化教學內容的內涵，讓高師課堂成為示范課堂，既傳授學科專業知識，又培養師范生的素養意識和教學實踐。同時，通過核心素養架起高師教育與基礎教育之間的橋梁，提高師范生人才培養質量和達成度，以更好地滿足基礎教育市場需要。該研究也可為高師教育同行提供教改靶向，為地理師范生、中學地理教師及天文愛好者提供交流案例。

教材分析

《地球概論》教材版本較多，金祖孟和陳自悟編寫的《地球概論》第三版，分別將月相相關內容放置在第五節地月系和第七節地球公轉的后果，共計5張相關示意圖和1個表格，占5個版面；日食和月食單獨作為第十一節進行講解，共使用了9張圖1個表格，9.5 個版面，海洋天文潮汐緊隨該內容之后。在福建師范大學余明編寫的《地球概論》第二版中，將該內容放置在第五章第一節日月地系，內容依次為月球繞轉地球運動、月相和交食三部分，隨后講授的是天文潮汐。月球繞轉地球和月相部分共計4張圖1 個表，3.5 個版面；交食部分有10 張圖5 個表，12 個版面。月相的產生和變化源于日地月三者的繞轉，日月食是月相變化的特殊情況。另外，潮汐現象也與月相息息相關，是日地月系統繞轉的顯著后果，因此，從系統論的角度出發，可將該部分內容按照單元教學進行整體設計和規劃（圖1），共用三個課時，將月相變化作為第一個內容。

圖1 單元教學內容整體設計圖

教學設計思路

中學生地理核心素養培養的關鍵在于中學地理教師，地理師范生作為未來的地理教師，理應在大學時代就深刻理解核心素養的實質和內涵，主動加強素養意識培養，提高踐行能力。本研究的設計結合地理學科生活性、思想性和綜合性的特點，從學科知識、核心素養以及師范技能等多維度進行規劃和示范，目的在于提升高師課堂的教學效率，全方位培養能適應基礎教育市場需要的、具有核心素養踐行能力的卓越地理教師。

教學從月相觀察實驗、傳統節假日等日常生活情境入手，讓學生產生認知沖突，進而通過提出問題、質疑探究、拓展延伸及遷移應用等構建培養框架，通過問題式教學設計和降維式分析的處理方法，從簡到繁、逐層級地引導學生理解和學習月相變化規律，培養學生處理復雜地理問題和教學的能力，不斷提高學生情境創設、分析質疑、自主探究、綜合思維、地理實踐，以及素養挖掘和課堂把控的能力；結合新聞素材、科研成果、相關國際賽事案例等培養師范生的學術敏銳性、社會關注度及教學資源收集意識。同時，培養學生理解人類探索宇宙的使命感，懂得航空航天事業發展關乎國家命運和安全，使其具備家國情懷，樹立正確的宇宙觀和科學觀（圖2）。

圖2 問題式教學設計思路教學過程

1.情境創設，生成問題

在課堂教學中，第一步，可先創設生活情境，向學生提問元宵節和中秋節的日期，追問為何都是農歷的十五，繼續追問為何十五月亮最圓，其他日子月亮是什么形狀等，然后讓學生交流和展示月相觀察實驗結果，詢問月球出現方位，對學生的回答進行總結。第二步提問，為何月亮的出沒如此詭異，有別于太陽和其他星辰的東升西落；同時詢問，為何有二分之一個球面永遠被太陽照亮的月球的形狀如此撲朔迷離，讓學生形成雙重認知沖突，最后教師進行總結，引出新課。

設計意圖：通過傳統節日促使學生關注中國傳統文化和生活中的地理；通過實驗記錄分析，培養學生的地理觀察力、實踐力以及問題意識；通過認知沖突，提升學生的思辨能力和綜合思維。

2.搭建支架，分析問題

先進行帽子實驗：將帽子頂部對準學生，讓他們記住帽子的形狀；把帽子緩慢地逆時針旋轉，讓學生觀察帽子的形狀變化，并開展小組討論。小組匯報后，教師進行總結：隨著帽子的緩慢旋轉，學生觀察的方向和帽頂方向之間的夾角會不停地發生改變，進而導致大家看見的帽子形狀不同。那么，假設帽子就是月球，帽子頂部是被太陽照亮的部分，通過知識遷移思考為何月亮形狀變化了。學生討論后總結：月相變化的主要原因是太陽照射方向與觀測方向發生了改變，即日地月夾角變化了。此時，教師應繼續追問：為何這個夾角不停地變化呢？通過建構月相成因知識支架（圖3），引導學生借助教材、各類型圖片及各類小實驗、網絡小軟件等，開展小組合作和自主學習，經分析、討論和總結后進行課堂匯報。

圖3 月相成因知識支架搭建圖

設計意圖：通過帽子實驗提升師范生的動手能力、創新意識、地理實踐力以及知識遷移能力等；通過自主學習和小組討論等教學活動的課堂示范，培養師范生組織課堂活動和把控教學節奏的能力；借助不同類型教學資源培養師范生教學資源的搜集、整理和利用能力，讓學生樹立正確的課程資源觀和教材觀。

3.降維處理，解決問題

借助多媒體動畫效果構建月相動態變化模型（不考慮緯度位置、四季變化以及大氣折散射等，早6∶00 到晚18∶00 為白天；晚18∶00 到次日6∶00 為夜晚，滿足觀月條件）。由于日地月系統的復雜性和空間性，月相變化、觀月時間和方位等受多因素影響，一次性考慮所有因素，對于初學者來說極為晦澀難懂。因此，借助數學上降維處理的方法，先將月相變化的復雜生態環境進行要素剝離和降維處理，進而通過要素增加的方法嘗試更加深奧和復雜內容的學習。這種降維處理的方法，可形成從簡單到復雜的學習過程，更利于學生理解和接受。

具體過程為：首先僅考慮地球和月球的公轉，學生自己動手操作模型，觀察、記錄并總結初一到十五，18∶00 時的日地月距角、月亮形狀、凸面朝向，以及觀月方位和高度等，完成板書表格填寫；進而通過增加地球自轉要素，完成月出、中天、月落及觀月時間的學習；最后增加月球自轉要素，完成月球同步自轉內容及表格的填寫和整理活動（表1）。

表1 基于降維處理的農歷上半月月相變化規律

在該過程中，教師的主導作用主要體現在組織、引導、答疑、糾錯和最后的概括總結中。月相變化的理解和記憶，可以借助各種口訣、民間俗語等，還可引入嫦娥五號新聞素材，提升教學內容的實時性和時代性，培養師范生關注時事的意識，激發學生學習航空航天的興趣。學生以自主學習、小組討論的方式完成下半月的學習。

設計意圖：月相變化及其規律需要考慮多種因素，在實踐中踐行地理學的綜合思維能力；通過降維處理和要素增加的課堂示范，教給師范生處理復雜地理問題和教學的必要方法；通過自主學習和小組討論完成下半月知識學習，培養學生的知識遷移能力、問題解決能力，以及自主學習和團隊合作能力；通過嫦娥五號新聞素材的學習，激發學生的航空航天熱情，理解人類探索宇宙的使命感，懂得個人發展與國家命運的緊密關系，樹立正確的宇宙觀、科學觀和發展觀。

4.評價總結，拓展應用

結合學生填寫的板書表格完成課堂教學內容的總結；借助往屆月相相關奧賽題目，完成對課堂教學的評價。同時強調，月相變化相關知識雖未被納入新高考，但它是地理學不可分割的有機組成部分，且與生產生活息息相關，這也是中學生最感興趣的地理內容，更是各類型國際國內地理奧賽、天文奧賽、地理科普大賽等的重要命題和目前我國中學生的主要失分點。在教學中，教師可通過文獻資料分析月相與地震、魚類群落結構以及疾病等之間可能存在的關系，創設學術情境，拓展學生的視野。最后，應結合教學內容布置拓展作業，如分析朔日與望日時，若剛好月球和太陽都位于黃白焦點附近，即日地月幾乎處于同一條直線，會發生什么情況，或者搜集和整理與月相相關的古詩詞，并發現里面可能存在的學科知識或錯誤。

設計意圖：引入國際國內地理奧賽知識，在評價授課效果的同時，可以拉近高師教育與基礎教育的距離；學術情境創設利于學生理解月相變化的更深層次意義，也利于學生學習和實踐學術情境的創設方法；古代文學作品的收集，既能提升師范生的文學修養和人文素養，還可以將中國傳統文化與地理教育相結合，培養學生的跨學科思維和多學科融合意識。

教學反思

基礎教育的成敗在于師資隊伍，即高師人才培養質量。隨著基礎教育改革的不斷推進和深化，高師課堂教學改革已經迫在眉睫。將學科知識傳授、師范技能培養以及核心素養踐行集為一體的創新高師課堂教學，能夠更加有效地挖掘教學內容中的核心素養內涵，提升教學深度；通過核心素養培養強化高等教育與基礎教育的有效銜接；教師在課堂的垂身示范作用可有效提升學生的師范技能，提高師范生培養的達成度和基礎教育適應性。但當前該教學方法還處于初步嘗試和實驗階段，僅在《地球概論》個別課堂上進行了實驗，效果良好，后續還可結合不同教學內容繼續完善教學模式和教學方法，并嘗試在更多的課程中進行實驗和實踐。高師課堂的教學改革，倒逼每個高師教師在關注學科知識傳授的基礎上，更加重視基礎教育市場的需要和師范生未來專業發展的需求，重新審視課堂教學組織和存在的意義，讓自己的教育思想與時俱進，成為學術專家+課改專家，助力高師人才培養和基礎教育事業發展。