董瑞杰
(陜西師范大學 地理科學與旅游學院, 陜西 西安 710119)
大情境體現大單元教學理念,是培養學生地理學科核心素養非常關鍵的起點和支點。真實情境與任務是大單元教學的核心要素之一,[1]即大情境能夠提供一個支持和維持高階思維的學習環境。[2]大單元下的情境創設是從學習“大視角”構建的真實生動的教學場景,這也符合核心素養培育的教學要求。大單元特別突出“大”的情境,意在把知識獲得置于學科概念、專題研究的歷程中,讓學生體驗尋求概念之源的歷程。[3]大情境為地理概念教學的連貫性、完整性、靈活性提供支撐,給學生提供豐富的學習內容、動態的學習方式、多元的學習空間,從而幫助學生遷移運用知識、形成良好的認知結構。[4]同時,大情境可以讓學生成為主動學習的深度思考者,通過自主發現、建構并遷移應用相關知識,促進地理學科核心素養的有效落實。因此,從理念、思路、策略等方面探討大情境在地理概念教學的應用要略,具有十分迫切的現實意義。
大情境是指一個完整的、真實發生的事實場景,其要義是讓學生在該情境中完成某項真實任務,即介入真實情境與任務(即提供“真實世界”)來實現“真學習”(即“做事”和“做人”)。大情境關注情境化學習。情境化學習體現人與情境的交互功能,能最大化地利用情境中的信息和因素,引導學生圍繞學習主題充分與情境互動而引發經驗生長,在復雜情境中經歷問題解決的過程,以培養學生的核心素養。[5]大情境的創設即搭建綜合化與結構化的復雜情境,為學生提供有效的信息場域,促使學生深度體驗學習主題和架構知識邏輯,并獲得身心的全面發展,從而生成素養。因此,大情境下的地理概念教學理念如下。
第一,真實性。大情境的寓意說明真實情境的重要性,意在對接學生的經驗,促使學生自主參與任務實踐,促進真實學習的發生。大情境由真實的情境和任務組成,為學生提供概念理解的必要條件,促使學生對地理概念展開真實的感知和行動。這種真實的學習情境是“經驗融入—行為反應—發現知識—解決問題”的往復歷程,符合學生學習心理,能充分調動學生的生活經驗和知識背景,激發學生的強烈學習興趣,并使其沉浸于地理概念的探究任務之中。大情境將理解地理概念的具體任務落實到行動中,讓學生從多角度、多層次進行問題解決,既掌握地理概念知識的習得邏輯,又發展高階思維和形成學科關鍵能力,從而獲得最佳學習效果。
第二,整合性。大情境與學科大概念相對應,由學習任務和具體問題引領,構成整體化的地理概念體系。大情境是“一境到底”的立體情境,它強調問題及任務,把各類問題統一為一個整體,有助于學生系統思考和整理地理概念,促進學生形成良好的認知結構,并提升其地理概念理解和遷移應用的能力。學生身處具體的、有邏輯聯系的復雜情境中,全方位體驗地理概念的發生、發展、應用過程。學生既能建立相關概念間的密切聯系,形成完善的地理核心概念體系,又能積極探究地理問題,不斷完善邏輯思維,提升綜合分析能力。大情境為學生搭建地理概念的理解框架,充分調動學生學習的積極性和主動性,在潛移默化中達成學生高階思維的培養。
第三,系統性。大情境遵循循序漸進的教學原則,為學生理解地理概念搭建由淺入深的思維框架,包含著討論、分析、體驗、感悟等過程,有助于學生形成結構化的邏輯思維方式。這種遞進的結構和秩序能夠揭示知識內在的邏輯關聯,形成知識圖譜,建構問題解決的圖式,保障地理概念教學的有效實施。大情境對地理概念教學所起的作用有:一是提供整體思考的視角,引導學生從不同角度認識地理概念之間的聯系;二是引導學生進行持續深入的思考,將零散的知識進行有序的整理和編排;三是引導學生實現知識的遷移,促使學生形成判斷以及問題解決辦法。知識情境化推動知識遷移發生,[6]形成抽象知識與具體情境聯系起來的學習境脈,幫助學生梳理出地理概念的內在特征。
第四,創新性。大情境追求高階的思維質量,能引領學生的創新實踐,使學生取得更好的學習效果。情境是學生學科核心素養形成和發展的重要載體,也為學生學科核心素養提供了真實的表現機會。[7]地理概念的生成是一個問題剖析和思維創新的實踐過程,涉及發散、直覺、想象等思維方式,意在培養學生的抽象概括、邏輯推理、理論建模、直觀想象等地理思維能力。大情境下的地理概念教學中,學生大膽質疑和思辨,從常規理解到運用批判性思維;進行協作學習,從中獲得創新思維能力;深入思考地理問題并提出具體方案,從而培養創新素養。
大情境在地理概念教學的應用,是為了形成一個教學的整體系統,即從真實背景出發,以問題和任務為驅動,對地理概念進行知識體系的單元組合,促進學生形成層級交織的概念網絡,并突出具體的應用與實踐。情境具有真實性、實踐性和社會性的特征,[8]能夠讓學生全身心地參與創造和體驗,其本質是富有教育內涵的生活空間和多維互動的心理場,[9]能夠幫助學生實現學習過程中“知”“情”“意”三者的統一。總體上,大情境是通過提供復雜情境,把探索地理概念的過程變成真實學習的發生過程,以此提高學生的能力,培養學生的素養。具體的思路如下。
第一,統領教學內容。大情境以真實情境統領具體的教學內容,促進學生深度理解相關地理概念,為實現學生有意義學習提供教學保障。大情境發揮著牽引教學全局和提升教學質量的作用,即把學生的學習方案設計成一個完整的學習故事,向學生提出具體實踐的任務,給學生提供學習活動的機會,讓學生實現對知識的意義的感受與理解。大情境強調把個人體驗、社會生活與學科認知三種情境的統一,為學生提供真實學習情境。大情境包含著不同的任務和問題,能促使學生多元探索。這樣,學生就能獲得感知和探求概念的機會,經歷任務探究、問題推理和積極思維的過程,達成地理概念的深度理解。大情境與學科大概念相對應,能統領教學內容,即其所包含的所有教學資源都被整理成結構化的知識體系,并轉化成具體的學習任務,由此促進學生進一步系統理解地理概念。其要求是激發學生的學習興趣和探索欲望,為學生提供更大的思維和實踐空間,引發學生對地理概念進行積極思考和意義建構,從而促進學生深度理解地理概念。
第二,保障主動學習。大情境所發揮的最重要作用之一就是激發、維持、強化和調整學生主動探索的意愿。大情境能夠使學生身臨其境,激發其學習興趣和自主思考。特別是在教材內容和學生求知心理之間制造一種不協調的認知沖突,誘使學生積極主動地投入到學習中去。大情境把發現問題、分析問題與解決問題的過程進行統整,形成一個整體情境,在其中切入不同任務,突出地理思維的構建過程。大情境強調對地理概念的意義建構,其落腳點是理解和應用地理概念。因此教師應引導學生在情境中獲得新知識并去解決新問題,為學生營造探究的真實情境,以具體問題和任務為引領,把學生置身于積極思考和深度思維的真實體驗中,促使學生主動利用既有經驗并遷移應用,獲得解決地理問題的能力。總之,大情境蘊涵著當前教學要解決的問題,鼓勵學生與情境、問題的有效互動,有利于培養其地理學科核心素養。
第三,突出開放生成。大情境創設的本質是以情境化的主題啟發學生積極思維,在解決問題過程中深刻理解和應用重要的地理概念。大情境與典型、豐富的生活實例相關聯,能夠為學生具體或抽象的思維提供豐富的材料,直至理解和掌握地理概念。這是一個支撐高階思維并引發學生思維躍遷的復雜過程。具體要求包括以下四點。(1)主題目標化。分析與大情境相契合的重要概念、一般概念,并以此為教學目標選擇合適的情境主題。(2)目標問題化。基于情境主題,設計與教學目標相匹配的核心問題。以引導學生圍繞學習目標在真實情境中解決實際問題。(3)問題任務化。基于待解決的具體問題,設計相適宜的活動任務,以環環相扣的任務串引領教學。(4)任務活動化。將驅動性任務轉變為各種學生活動,讓學生在動手動腦的親身體驗活動中,加深對地理概念的理解,提升應用知識的能力。總的來說,大情境以具體情境為依托,通過活動和體驗的任務驅動方式,讓學生解決真實問題,不斷培養學生的知識、能力和素養。
第四,達成優化效果。大情境創設的出發點是以結構化的知識鏈形成一個充滿意義的探究空間,促使地理概念教學取得更好的效果。大情境能夠為建構地理概念提供豐富的事實證據,引導學生形成有效的問題思考。這與學生的個體經驗聯系緊密,有助于學生開展具身式的學習,理解和應用地理概念,同時在實際“做事”的過程中發展地理能力。大情境是地理概念教學的切入點,意在讓學生在感知、提問、交流中形成對地理概念的內涵和外延的理解,從而建構概念體系。達成優化效果的具體要求如下:其一,創設相關情境,給學生提供豐富的材料,讓學生感知地理概念;其二,呈現多元尤其是劣構的問題,讓學生進行推理驗證,剖析概念本質;其三,完成探究任務,建立系統、完整的認知結構,并協助學生產生思維碰撞;其四,拓展應用和遷移實踐,讓學生達成思維進階和深度學習。
大情境所起的作用是讓學生從豐富的情境材料出發,圍繞學習任務單自主建構,深度理解地理概念,并形成解決地理問題的能力。其關鍵是以境生情、以境促思,把枯燥、抽象的地理知識變成富有情趣的靈動形式,以具體情境和任務的推進為線索,讓學生理解地理概念、解決地理問題,提升學生的思維和能力。下面以必修《地理1》“地球上的大氣”的概念教學為例,分析大情境創設的具體策略。
地理概念教學要求利用生活經驗和直觀手段,使學生腦中形成豐富的地理表象,再進行地理概念的生成。[10]地理概念是對地理事物或現象本質特征的抽象概括,包含分析、概括、比較等的思維活動。在大單元下,探究地理概念是一項復雜的任務,需要通過創設特定事件或場景,引起學生積極的情緒體驗和強烈的學習動機,實現知識發現的過程。在教學伊始,教師有必要從身邊的地理現象入手,引導學生自主研習教材,從中獲得基本的概念知識。在大單元下,情境創設的目的是讓概念學習的過程真實發生,讓學生親自經歷概念抽象與概括的深度體驗,從而在真實探究的體驗中主動建構、提升思維水平。
在“地球上的大氣”教學中,可以讓學生通過自主閱讀教材內容,完成如下學習任務。(1)借助物理學科知識背景,解釋輻射的基本原理。其一,分析影響大氣的各種輻射特征,對地面輻射、大氣輻射、太陽輻射按電磁波波長順序進行排列,認識各種輻射的基本特征,探討熱傳導機理。其二,探究太陽輻射的影響因素,分析地形、海拔、日照時間、天氣狀況、空氣清潔度等因素對太陽輻射的影響,區別大氣受熱過程的不同情況,明晰大氣受熱過程的不同熱量來源。(2)分析和解釋典型的大氣受熱現象,理解大氣保溫作用。其一,從云層的反射、大氣的吸收、大氣的散射、地面反射等,分析多云的白天氣溫不高的主要原因,拓寬大氣受熱過程的思維視角。其二,分析霜凍常出現于深秋至第二年早春晴朗的夜晚的原因,抽象歸納地面對太陽輻射的反射作用、大氣的逆輻射作用、大氣的保溫作用等概念。其三,剖析深秋時節人工制造逆溫的農業實踐,分析農民利用燃燒秸稈制造煙霧預防霜凍的原理。(3)歸納“大氣受熱過程”的核心概念知識體系。上述學習任務基于大情境而創設,對學生提出明確的目標和具體的要求,滿足學生對概念認知的不同發展方向,引導學生運用抽象思維建立地理概念體系,并進行協作學習。該策略從引發學生興趣入手,要求學生發揮自主作用,掌握基本的概念知識,為深度學習奠定基礎。
地理概念的獲取需要將學生置于真實地理情境中,讓學生經歷地理概念的推理思維過程,才能讓學生既全面掌握概念的基本內涵,又提升地理思維水平。地理概念的習得具有層級性,需要學生從核心概念到具體概念逐步深化。大情境創設促使學生形成地理概念理解,包含地理知識邏輯關系的梳理和地理學科思維的操作引導,意在讓學生真正理解概念和解決問題,打牢地理知識體系建構的基礎。要使學生從感性的認識達到抽象概念的理解,教師應力求將分散、零碎的知識點融入到專題性的真實情境中,引導學生從中探求概念的來龍去脈。
在“地球上的大氣”教學中,通過搭建遞進路徑,幫助學生掌握相關概念。從探究大氣受熱過程的真實情境出發,引導學生積極探究具體地理現象背后的地理原理,從而獲得對地理概念的遷移應用能力。課程要求學生理解六大基本概念:大氣組成與垂直分層、大氣的受熱過程、保溫作用、熱力環流、大氣的水平運動(風)、大氣環境與人類活動的關系。具體的教學過程如下(見表1)。第一步,引導學生思考地表大氣熱量的來源與去向的關系,讓學生初步認識抽象的地理概念和地理原理。第二步,引導學生深入分析大氣輻射作用、大氣逆輻射、大氣保溫作用等之間的關系,梳理“太陽暖大地”“大地暖大氣”“大氣暖大地”的詳細過程。第三步,引導學生探究熱力環流的原理,深入分析不同尺度效應下的大氣水平運動(風)形式,概括大氣運動的基本規律。第四步,引導學生分析大氣環境與人類活動的關系,解釋現實生活中的地理問題。大情境通過整體架構提供逐步進階的軌跡,使學生不僅形成清晰的地理知識網絡,而且獲得形象思維、邏輯思維和創新思維的綜合提升。

表1 “地球上的大氣”的主要概念、具體內容與對應活動
大情境把學生理解地理概念設計成具體的問題解決任務,把地理學習與生活體驗很好地結合起來,從而讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握知識與技能,獲得綜合能力的培養。大情境的創設具體表現為模型制作、數據記錄、研究報告撰寫等具體的問題和任務,其過程中學生的學習具有貫通一致性。這既能為學生理解地理概念提供體驗實踐的情境,對地理概念教學具有驅動作用,促使學生進行實踐思考,同時也能強化學生的學習主體作用,讓學生持續思考地理問題,建構地理概念體系。
在“地球上的大氣”教學中,可以讓學生參與“大氣溫室效應”的模擬實驗,通過假設、驗證、推理,深刻理解大氣對地面的保溫作用,步驟如下。(1)確定實驗目標。了解大氣溫室效應的原理,查詢影響大氣溫室效應的主要物質,并嘗試提出減弱溫室效應的辦法。(2)明晰實驗問題。地球表層大氣是如何變熱的?太陽輻射和地面在其中各自起到什么作用?(3)完成實驗任務。第一,提出實驗假設。設想地球表層大氣如同一個保溫罩,它一面吸收地面長波輻射,另一面再把熱量輻射回地面(逆輻射),導致地面的熱量散失較慢,溫度變化幅度不大,因此大氣對地面起到了保溫作用。第二,設計實驗方案。選擇實驗材料,如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等,讓學生比較不同材料。第三,制作微型溫室。讓學生觀察并記錄溫度計顯示的溫度,培養動手實踐能力。第四,分析實驗結果。讓學生將觀測到的氣溫繪制成統計圖(折線圖或直方圖),解釋氣溫差異的原因,總結出有關氣溫的變化規律。(4)拓展研究。第一,比較蔬菜大棚與溫室效應的異同,分析太陽輻射與地球大氣的作用過程。第二,開展農業生產地膜覆蓋的微專題學習,分析透明地膜、黑色地膜、雙色地膜、反光膜等的保溫效果,總結地膜覆蓋的優勢與劣勢。上述學習任務包含很深刻的思維價值,能夠讓學生體驗概念學習的趣味性,經歷逐步遞進的思維過程,進而獲得對概念的深度理解。在大情境下,教師為學生提出具體細化的任務和問題,聚焦地理概念教學的關鍵點,便于學生開展積極的實踐體驗,促使學生遷移應用地理概念,形成結構化的概念體系。
大情境突出地理實踐力素養的要旨,讓學生體驗實踐的魅力,把地理概念的學習過程變成一種思維引領的實踐活動,強調用具體案例和實踐經歷激發學生的實踐欲望,并且在操作和體驗中深入理解所涉及的地理概念。一方面,地理實踐活動是支持學生地理學科核心素養發展的重要手段,選擇行之有效的實驗、考察、調查等地理實踐活動可以體現地理學科核心素養的內在價值。另一方面,實踐也是幫助學生更好地理解和體驗地理知識的關鍵環節,讓學生能夠在主動參與中領悟地理原理的應用。學生在參與和合作的過程中,既培養了地理概念的推理思維,又提高了合作學習能力和探究學習的意識,這些對于學生創新思維的培養尤其重要。
在“地球上的大氣”教學中,應注重科學創新精神的培養,引導學生參與“熱力環流”模擬實驗的創新思維實踐,多角度理解地理概念。本案例中的實踐活動如下。(1)設計“熱力環流”模擬實驗的優化方案。學生通過觀察熱的爐煙、冰塊的冷氣和小紙片的運動對無形的空氣運動產生具體認知,建立科學思維模型。(2)繪制熱力環流形成過程圖和城郊熱力環流示意圖,借助圖式思維深入理解熱力環流原理。(3)分析生活中的熱力環流現象,如判斷夏天空調房內外的氣流、風為什么由郊區吹向城市(城市熱島效應)、山谷風的形成原理等,解釋具體的熱力環流現象,培養遷移應用能力。(4)提出緩解城市熱島效應的創意方案。學生通過進一步分析城市熱島現象的影響因素,在創新思考中形成開放性思維,并進行展示說明,培養思維表達能力。以上實踐活動拓展了新的學習情境,能引發學生的深度學習,鞏固相關的地理原理和規律,完善地理概念體系。大單元把地理問題與相關地理知識進行對接,拓展地理概念的內容,能夠引領學生深入探究和分析,培養其科學探究的創新精神。
大情境采用包含任務完成、作品展示、檔案袋等在內的表現性評價,引領學生在真實情境中進行積極的學習表現。表現性評價是一個持續的、嵌入式的過程,[11]意在通過遞進的方式促進學生的認知變化。要評價學生對地理概念的學習效果,需要依托真實情境來提供評價參照,才能判斷學生的分析、綜合、歸納等認知行為以及高階思維能力的達成情況。首先,真實情境能反映學生的具體學習行為,教師應依據課程標準對學生學習表現進行詳細描述,對學生地理概念的掌握情況進行教學診斷,幫助學生提供有效的學習反饋,使學生不斷獲得深度理解地理概念的效果。其次,真實情境能反映學生主體的投入和參與狀況,體現學生的主動性與創造性,促使學生開展自我監控和反思。最后,真實情境能描述學習進階的基本要求,提供了學生實踐、創新等高階思維培養效果的判斷標準。在大單元下,地理概念教學通過現實問題的解決來衡量學生的思維水平,其中思維的不同層次反映了學生的學習水平,也代表著學生對于某項具體知識的掌握水平。
在“地球上的大氣”教學中,可運用SOLO分類法對學生思維結構進行等級描述和評價,以體現學生地理概念思維質量的學習層次水平。[12]“大氣受熱過程”涉及很多重要的地理概念,需要通過描述學生完成真實任務的表現水平才能判定學生的思維結構,并以此作為不斷深化的教學推進依據。學生的思維結構主要分為兩個層次。一是淺層學習(分為前結構、單點結構、多點結構),即學生能理解大氣受熱的根本熱源與直接熱源,能大致描述大氣受熱的基本過程。二是深度學習(分為關聯結構、抽象擴散結構),即學生能夠清楚地解釋大氣受熱的過程,并能夠應用大氣削弱作用與保溫作用的原理解釋生活中的城市熱島效應、山谷風等實際問題。學生回答問題的質量反映的是其思維水平,教師可以借此判斷學生的學習水平并調整教學。可見,對學生習得地理概念的質性評價是由經驗認知向科學認知的進階轉變,其最終目標是培養學生的高層次思維。
大情境就是從大單元的整體視角出發,為學生打造真實的課堂學習環境和氛圍,引發學生對地理概念的積極思維過程,并通過問題思考加深學生對地理概念內容體系的理解,從而實現地理學科核心素養的培養。地理概念教學的關鍵是促使學生體驗真實復雜的地理情境,實現地理概念的意義建構,從而提升和發展學生的綜合能力。對地理概念教學的目標達成來說,還需要對大情境進行理念升華和功能轉換,在實踐中不斷完善其具體應用模式。