基于地理实践力的问题情境创设实践与思考

2022-07-05 22:04韩青梅
地理教育 2022年7期
关键词:环流热力乡土

韩青梅

摘 要:高中地理课堂是培养学生地理实践力的“主阵地”。本文以“热力环流”一课为例,将问题融入情境,通过创设生活化问题情境,引导学生观察地理现象;依托实验问题情境,引导学生探究地理原理;运用乡土问题情境,引导学生实现知识迁移。让学生通过观察、思考、动手操作及演示等锻炼并提升其地理实践力。

关键词:地理实践力;问题情境;热力环流

中图分类号:G633.55        文献标识码:A        文章编号:1005-5207(2022)07-0027-03

《普通高中地理课程标准(2017年版)》指出,地理课程旨在使学生具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等地理学科核心素养。地理实践力指人们在考察、实验和调查等地理实践活动中所具备的意志品质和行动能力。[1]考察、实验、调查等是地理学重要的研究方法,也是地理课程重要且区别于其他学科的独特学习方式。地理实践力的培养不仅依靠课外地理考察和實践活动,地理课堂也是培养地理实践力的“主阵地”。教师通过创设问题情境,引导学生在情境中发现问题、研究问题并提出解决问题的方法,有助于培养其观察能力、实践能力、主人翁意识及社会责任感,为学生的终身发展奠定基础。

一、问题情境及其类型

问题情境是指教师有目的、有意识地创设各种情境,促使学生质疑问难。地理课堂教学中,问题源于情境。教师可根据不同的教学目标,使用相应的教学方法和手段,创设不同类型的问题情境,如生活化问题情境、实验问题情境与乡土问题情境等。

1.生活化问题情境

著名教育家陶行知先生曾提出“教育即生活”,高中地理新课标也提出了“学习对生活有用的地理”的要求。地理原理和规律源于生活。生活化问题情境的创设应联系学生的生活经验,引导学生观察生活现象,让学生在自然和社会大课堂中学习对其终身发展有用的地理知识。此外,生活化问题情境的创设能够拉近师生距离,引发师生共鸣,有利于创造良好的课堂氛围,增进师生、生生互动。

2.实验问题情境

地理课堂创设实验问题情境,学生通过自主设计与操作实验步骤、观察实验现象与探究实验原理,锻炼动手操作的实践能力。从实验设计到实验操作,地理原理的科学性得到印证,学生的创造性思维也能得到锻炼。在探究实验原理时,课堂不断生成、思维不断发散、观点发生碰撞,问题情境的启发作用得以彰显。

3.乡土问题情境

乡土问题情境的创设是引导学生进一步探究地理现象并运用地理原理解决真实问题的重要手段。教师可运用乡土案例引入知识,引导学生围绕案例中的地理问题展开探究,也可以用作知识迁移运用的依托,带领学生运用地理原理解决案例中的地理问题,检验知识的掌握情况,锻炼其学以致用的能力。以此增进学生的知乡与爱乡意识,进行爱国主义和国情教育。

二、问题情境创设的实践探索

“大气热力环流”是湘教版地理教材必修一第三章“地球上的大气”第三节内容,课标要求为“运用示意图等,说明热力环流原理,并解释相关现象”。本节课知识内容与人类生产生活密切相关,处处渗透着“学习对生活有用的地理”的理念。课标要求“解释相关现象”,即要求培养学科核心素养中的地理实践力。为此,笔者设计了课堂的三条主线(图1)。

课堂通过生活化问题情境导入,引导学生观察生活中的热力环流现象,思考现象产生的原因;通过操作实验,观察实验现象,引导学生提出疑问:热力环流的成因是什么;通过乡土问题情境创设分析,将热力环流原理运用至身边实例,解释乡土案例中的相关现象。在课堂环节设计落实中突出对学生地理实践力的培养。

1.创设生活化问题情境,观察地理现象

用生活现象或生活经验导入课堂,将问题融入生活情境,能够引发师生共鸣,迅速拉近师生距离,引导学生观察生活,激发学生探究兴趣,使得学生迅速投入课堂。

“热力环流”一课教学中,天气预报当天气温为1℃~12℃,教室内开了空调暖风,温度调至25℃。教师引导学生利用现有的学习用品,自行设计观察用具,来判断教室门打开之后,门框上方和下方空气运动的方向。学生分组,经过思考探索,将薄纸巾剪成长条状,用水笔笔帽夹住薄纸巾一头,另一头可以活动。将水笔置于门框上方与下方,分别观察纸条飘动方向(图2、图3)。用观察生活现象导入新课,抛出问题:观察到什么现象?现象产生的原因是什么?

空气是无色的,其运动方向无法直接通过肉眼观察得知。于是,教师组织学生借助其他事物辨别空气流动方向,引导学生绘制门框上方和下方空气流动的方向示意图(图4),此过程锻炼了学生的创新思维能力。生活中不易被察觉的现象,在课堂中通过一支笔、一张纸即可模拟和还原,学生惊叹于现象的同时,也激发了自身探究地理问题的兴趣。在观察得知冬季室内、室外空气流动的方向后,教师顺势引导学生思考:夏季,当室内开启空调冷风时,室内、室外空气流动的方向又是如何?以生活情境导入课堂,将复杂抽象的地理概念和原理学习融入教学和生活情境中。将设问融入情境,引导学生观察生活现象,思考现象背后的原因,有助于学生更好地理解地理原理,提升其地理实践力。

2.设计实验问题情境,探究地理原理

依托地理实验创设问题情境,为学生提供动手实践、动脑思考的机会,激发学生的参与热情,引导学生通过自主操作实验、突破重难点并自主建构知识。

“热力环流”一课中,教师为学生准备好实验器材,引导学生分组操作实验。

实验名称:验证大气热力环流的存在。

实验器材:1个玻璃缸、2个容积相同的杯子、保鲜膜、热水和冰块若干,打火机、卫生香。

小组分工:11~12人为一组。其中1人为组长、1人为安全委员、1人操作实验、1人记录实验现象、1人展示,其余组员配合实验操作。

实验步骤:①在玻璃缸底面两侧分别放两个杯子,一个放热水,一个放冰块;②盖上保鲜膜,点燃衛生香;③将点燃的卫生香穿破保鲜膜,置于盛冰块的杯子上方;④仔细观察实验现象。

实验任务:①画出烟雾飘动的方向;②说说烟雾为什么飘动。

实验反思:观察到的实验现象是否明显?如不够明显,应该如何改进实验过程?

学生带着任务,操作实验,观察实验现象(图5),进一步思考实验现象背后的原理。同时,对实验提出改进意见。

通过对实验现象的观察,学生能描述出“在冰块上方的卫生香烟雾会沿着玻璃缸内壁往下流动。在两个杯子之间,烟雾是从冰块流向热水的。烟雾运动至热水处,则与热水产生的热气一起向上流动。接着,烟雾从热水上方流向冰块上方,形成一个环流”。在展示环节,学生也能将实验现象通过绘制箭头的方式表示出来(图6)。

在实验反思环节,因为卫生香燃烧产生的烟雾是白色的,玻璃缸是透明的,实验现象观察较为困难,于是有学生提出用黑色的布或卡纸挡住玻璃缸观察面的对侧。另外,热水冒出的热气会让玻璃缸内起雾,影响实验现象观察,有学生提出可以用洗洁精擦拭玻璃缸内壁,防止起雾。实验操作持续一段时间,缸内便会充满烟雾,有学生提出可以揭开保鲜膜,用吹风机吹一下玻璃缸内部,让烟雾快速散去。学生在实践、反思再实践中,不断改进实验步骤,使得实验现象更加清晰。

热力环流原理认知是本节课重难点所在。教师设置地理实验,将问题情境融入实验情境,让学生在“做”“观察”“思考”“归纳”“推理”“探究”“体验”和“创作”等一系列活动中发现问题、解决问题,体验和感受地理知识和原理,顺利突破重难点,增强实验动手能力和创新能力,[2]锻炼其综合思维能力和地理实践力。

3.构设乡土问题情境,实现知识迁移

地理教材中的案例典型性强,但与学生现有认知距离较远,较难触发学生“已有经验”。乡土案例作为重要教学资源,在培养学生解决实际问题能力的同时,可增进学生知乡、爱乡情感。地理教学中创设乡土问题情境,在情境中设问,可帮助学生在探究中实现知识的自主建构。

城市中心通常因为产生的废热、余热较多,气温高于郊区和农村地区,于是城市与郊区之间会形成热力环流,即“城市热岛效应”。在“热力环流”一课知识迁移环节,教师利用乡土案例——嘉冶园区搬迁腾退,引导学生应用热力环流原理,解释家乡工业转移的原因,检验学生对知识的掌握情况。

教师给出以下乡土材料,提供嘉冶园区所在位置图以及嘉兴城市规划图。

材料:冶金工业是指开采、精选、烧结金属矿石并对其进行冶炼、加工成金属材料的工业部门,生产过程中会对大气产生污染。嘉兴冶金机械厂是曾经嘉兴“五大厂”之一,藏着许多老嘉兴人的回忆。其所在的嘉冶园区始建于1957年,位于东塔路、甪里街与纺工路围成的区域内。随着嘉兴中心城市品质提升步伐的加快,嘉冶园区内145家重化企业自2019年3月5日启动搬迁,于2020年初完成全员腾退。

引导学生分组讨论,完成以下学习任务:①画出城市与郊区间的大气热力环流示意图,并判断城郊间近地面的风向;②从大气污染的角度,说说嘉冶园区搬迁腾退的原因;③如果你是嘉兴城市规划的决策人员,会将嘉冶园区内的工业搬迁至何处?并说出理由。

学生通过阅读图文材料并结合自己对于家乡发展变化的了解,意识到在20世纪50年代的城市规划中,嘉冶园区所在地位于城市外环。如今,随着城市建成区面积的扩大,该区域逐渐变为中心城区。结合大气环流形成原理,分析嘉兴城市与郊区之间的受热状况,绘制热力环流示意图,并判断出两者之间近地面的风向是从郊区吹往城市。从而知晓随着时间的推移,嘉冶园区产生的大气污染威胁到城市中心的空气质量,应将其搬迁至城郊大气热力环流之外(图7)。

教师将嘉兴嘉冶机械制造有限公司整体搬迁至郊区外的秀洲区经济开发区工业机械园内的案例呈现给学生,进一步验证了学生的推断。

设问融入乡土情境,问题设置层层递进,检验学生掌握地理知识,完成知识的自主建构,增强了学生综合分析地理问题的能力。学生从大气污染角度分析嘉冶园区搬迁腾退的原因时,不仅锻炼了综合思维能力,而且有助于形成人地协调发展观念。在引导学生绘制嘉兴城市与郊区之间热力环流示意图,以及在嘉兴城区规划图上圈画嘉冶园区可能的搬迁地时,锻炼了学生学以致用的能力,提升了学生的地理实践力。通过对乡土情境的分析探究,让学生了解家乡的发展变化,激发了爱乡、建乡意识,渗透了学习对生活有用地理知识的观念。

三、总结与反思

本节课在课堂设计和教学实施中,始终围绕“学生的学”。教师创设问题情境,将设问融入生活化情境、实验情境和乡土情境中,鼓励学生发挥主观能动性,通过动脑观察与思考,动手操作与演示,锻炼地理实践力,树立主人翁意识及社会责任感。学生在学习过程中,思维始终处于活跃状态,使得师生互动、生生互动较频繁,课堂生成也较丰富,颇具生机。但由于高一学生接受能力有限,在知识迁移环节,学生没有充分的时间讨论思考,如果能将最后一个问题设置成课外调查探究课题,将更有助于培养学生的地理实践力。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.

[2] 叶柚铀,陆陛华.高中地理实验教学程式探析[J].地理教育,2018(7):7-12.

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