指向地理实践力的“纸”系列教具深度开发与应用研究

【摘 要】在努力培育地理实践力核心素养的今天，以纸为基本素材的系列教具颇有深度开发与应用研究的价值。纸的“透明性”“立体性”“动态性”三大特性使得这一简单的素材在地理教学中具有广泛的应用空间。依照“打好基础—提出问题—实践生成—交流反思—点拨总结”的“纸”教具教学一般模式，能够使学生真正参与知识的生成过程。这也表明，将纸自制教具应用于教学实践中以实现地理实践力的培养是可行的。

【关键词】地理实践力；自制教具；地理教学；多维应用

一、地理实践力培养问题的提出

“地理实践力”作为中学地理教学的核心素养之一，在《普通高中地理课程标准（2017年版）》和《义务教育地理课程标准（2022年版）》（以下简称课标）中相继被提出。地理实践力指人们在进行考察、实验和调查等地理实践活动中所应具备的意志品质和行动能力［1］。这也是将学习的虚拟环境与真实的生活情境相联系的桥梁与关键。地理实践力的培养成为近年来的研究热点后，许多教师的关注点集中在研学旅行等户外实践。然而碍于现实条件的局限，户外实践大多还是作为教学补充，期望仅借助户外实践实现地理实践力的培养显然不够。那么，如何才能在常态课中实现地理实践力的培养呢？这一问题，鲜少能在学术报告中看到。

当前教学情况下，虚拟课件教学与“粉笔教学”协同并行，尤其是数字技术的发展更让许多教师倾向于关注虚拟课件和在线教学在常态课中的使用。相对的，传统的实体教具（以下简称教具）则少有关注。但教具也有其难以替代的教学优势。教具是为学生提供感知材料的实物、模型、图表等教学用具，具有提高兴趣、启发问题思维、突破难点、感悟操作体验等优点和功能［2］。教具还有常规教具与自制教具之分。与常规教具相比，自制教具有其独有的价值，能够弥补常规教具的不足，还能结合教师的教学风格与学生学情个性化制作。与学生一起制作教具也能改变课堂的授课方式，如此一来就实现了地理实践力的培养。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修訂）》（以下简称高中课标）提出，要创新培育地理学科核心素养的学习方式，引导学生通过自主、合作、探究等学习方式，充分利用地理信息技术，营造直观、实时、生动的地理教学环境［3］。而这也与利用自制教具教学的方式不谋而合。纸是非常常见的物品，具有经济、环保、易获取等优点。还有部分研究表明，利用纸制作教具不但简单易行，还能有效提高地理教学效果，培养学生核心素养。譬如冯月銮、刘恭祥设计的“日期划分与变化”简易模型［4］，杨永梅、聂林霞设计的中国地图教具［5］都是很好的教具设计。

因此，出于可行性和实用性的需要，开展指向地理实践力的“纸”系列教具深度开发与应用研究有一定的研究价值。该研究主要解决以下问题：一是针对教学中的重点、难点，开发一系列以纸为主要素材的自制教具；二是探究学生运用“纸”系列教具参与实践、生成知识的一般模式；三是分析“纸”系列教具在常态课教学中培养地理实践力的机制。

二、“纸”系列教具的深度开发与应用

以地理实践力培养为目标，教师要深度挖掘“纸”的三个特征（“透明性”“立体性”“动态性”），提炼学生参与实践、生成知识的一般模式，以实现地理实践力的培养。整个培养路径可见图1。

1. “透明性”特征的深度开发与应用

硫酸纸是纸的一种，具有透明的特性，该特征使得硫酸纸可以作为图层的替代，这一应用方式为地理教学打开了一扇窗户。其功能原理类似数字绘画中的图层，但它能以实体的形态走进常态课堂，送到学生的手中，而不是受控于教师的手，只能在电脑上操作。它能将抽象的知识和技术以实体的方式呈现，使每位学生都能在常态课中进行实践，沉浸在操作的乐趣中，进而提升地理实践力。

【教学课例】区域发展对交通布局的影响

【使用教具】DIY硫酸纸图层模型

【设计意图】许多地理现象的分析与解释需要掌握图层思维与技能，如地理信息技术的应用、交通布局的影响因素等。以交通布局的影响因素为例，常规做法是教师提供不同的专题地图以供学生分析，包括区域交通线路分布图、地形图、行政区域图、水文图等。但这种教学方式存在两点不足。第一，不同图种存在一定的定位误差。比如，让学生在地形图中找到祁连山是比较容易的，但如果更换地图种类为行政区域图或水文图，学生在定位时便容易出现位置偏差。第二，要素的展现不够直观。由于不同种类的要素在不同的地图中分开展现，要素与空间的关系也就展现得不够直观，从而影响学生对问题的分析效果和效率。

【准备过程】采用硫酸纸进行图层教学时，教师最好设计专题教学，根据专题寻找同区域各种类的地图。首先要查找、准备好专题地图的电子版文件，事先调整和配准地图大小，使各种类地图的图幅和比例尺基本相同，便于教学中多图层的堆叠。然后将准备好的信息要素用透明硫酸纸打印出来。如此一来，教师就可以在课堂中引导学生自行将不同图种的地图随意叠加，以直观的方式展示要素与空间的关系，帮助学生快速、准确地分析问题。

【教学过程】

（1）打好基础。学生自主学习图层的含义和功能，教师简单示范透明硫酸纸专题地图的使用方法。

（2）提出问题。引导学生提出疑问，如交通布局的影响因素有哪些？

（3）实践生成。学生利用透明硫酸纸专题地图进行叠加分析，可以先从两个要素层的叠加开始。如叠加地形图和交通图，学生可以得知祁连山一带地形因素对交通布局的影响。在掌握了该地区地形与交通规划后，学生可以加大难度，逐渐向三要素或更多要素叠加分析，获取更系统、更综合的影响关系。如同时叠加交通图、地形图和行政区域图，此时可以直观地看到地形如何影响聚落，地形和聚落同时影响交通布局的复合关系。

（4）交流反思。学生通过透明硫酸纸专题地图的叠加展示，互相交流自己看到的地理现象并表达观点，在讨论中改进和完善对知识的理解。

（5）点拨总结。教师对交通布局的影响因素进行归纳和总结。

【拓展延伸】实践证明，DIY硫酸纸图层模型在地理教学中具有广泛的应用空间。除了教学交通布局，地理信息系统的应用、地形地势对河流的影响、种植业的区位条件等内容都可以使用这一方式进行教学。尤其在成因类和影响因素类方面，DIY硫酸纸图层模型具有很大的优势和潜力。

2.“立体性”特征的深度开发与应用

立体与空间想象力是地理学习的必备能力，但也是许多地理初学者的难点和拦路虎。纸可塑性强的特性，使得它可以从一张平面的纸变成立体的物件。这也让纸在地理立体问题和空间问题的呈现上具有显著的优势。

【教学课例】等高线的规律与原理

【使用教具】等高线绘制模型

【设计意图】由于解读等高线对空间想象力的要求较高，等高线的原理和解读始终是地理教学的一大难点和重点。采用常规的教学法，如讲授或利用课件、视频进行教学，依旧有不少学生难以从平面的二维等高线地形图在脑内转换为三维的立体空间。如果能让学生动手制作立体的等高线地形图，就能使之直接、多角度地进行观察，帮助他们加深对等高线的理解，培养空间想象力。

【准备过程】

准备、分发材料。每组分有A4纸一张、剪刀一把、直尺一个、胶带一卷。

【教学过程】

（1）打好基础。学生自主学习等高线的基本原理知识。

（2）提出问题。引导学生思考如何用纸制作立体模型，以辅助自己理解等高线原理。

（3）实践生成。将纸裁剪出两个对折的“V型纸”，要求连接部分的边长相等，以保证两个部件可以无缝拼接（如图2）。图2中，相接的边长m与边长p相等，边长n与边长q相等。拼接前，学生用直尺和笔在纸上画线，从图形的底边开始向上画，每条线间隔1厘米。这样可以保证拼接后每两条相邻的线距离相等，且每条线在拼接后都可以无缝对接。然后，用胶带将边长m与边长p粘连起来，同理边长n与边长q粘连起来。粘贴好后，学生就可以开始添加数据和观察。如标记上200米、400米等数据，引导学生以侧视和俯视等视角全面观察。此时学生会发现，俯视的视角下，观察到的等高线与平面的等高线地形图基本相同（如图3），而从侧面看却是立体的（如图4）。如此一来学生就能理解为什么等高线能以平面的形式表现立体的高度，空间想象力就此得到提高。

由于这个实践活动需要学生分组并动手操作，因此教师要在活动中巡堂指导，确保等高线绘制模型的制作。学生在实践中能深入理解“海拔相等的点构成等高线”这一抽象又简单的含义。

（4）交流反思。每个小组投影展示自己制作的等高线绘制模型，交流小组发现的规律，如“密陡疏缓”“凸高为谷、凸低为脊”等，在交流中相互学习，完善对等高线知识的认知。

（5）点拨总结。在学生成功制作模型并理解等高线原理的基础上，教师引导学生以不同的视角仔细观察。在观察中注意结合平面的等高线地形图，体会等高线的标示规律和原理，帮助学生提高等高线地形图的解读能力。

【拓展延伸】除了等高线的学习与绘制。纸的“立体性”特征在地理教学中还有广泛的應用空间。比如采用折纸的方式在地球仪上制作立体的三圈环流，并在纸上绘制气流的运动方向和偏转方向，以此直观地展示环流规律。又如将纸折成桶状模拟“近地面辐合、垂向上升、高空辐散”的立体气旋模型，并在纸上绘制气流运动、偏转方向和天气，以此教学气旋和反气旋。还可以用纸和鱼缸模拟沿岸的上升补偿流，并在纸上绘制盛行风向、表水和深水的运动方向，以此学习秘鲁渔场的部分教学内容。这些方式都能使抽象的地理知识变得形象直观。

3.“动态性”特征的深度开发与应用

地理现象是时间和空间的综合结果。同时，综合思维也是地理的核心素养之一，因此加强学生的时空观可以帮助学生理解地理现象，培养综合思维。“人地系统是一个综合体，需要从多种地理要素相互联系、时空变化等角度加以认识。”［6］纸的质地较软，易剪、易折、易卷，非常适合在课堂上制作成教具，动态演示地理现象的演变过程，从而促进学生对知识原理的理解，提高地理实践力。

【教学课例】地质事件发生过程模型

【使用教具】纸、笔

【设计意图】岩层新老关系、地质事件的发生过程等知识是地理教学的重点和难点。在学习过程中，绘图讲解、课件演示、观看视频等常规教学法均存在一定的不足，或缺少事件发生过程的动态性演示，或学生参与度低。因此，如果能自制教具动态演示地理事件的演化过程，就能让学生在实践中实时看到事件的发展变化。

【准备过程】准备、分发材料，每个小组发放不同颜色的彩色粉笔6支、空白A4纸2张。

【教学过程】

（1）打好基础。学生学习基础知识和原理。

（2）提出问题。引导学生提出问题，如“如何判断地质事件的先后顺序？”或“断层和岩浆侵入的发生先后有何区别？”等。

（3）实践生成。学生在A4纸上，从下至上用不同颜色的粉笔分别绘制不同“岩层”，此处反映了真实地质层“下层先形成，上层后形成”的规律（如图5）。学生分组，实验组1用红色粉笔在岩层下部涂色，演示红色“岩浆”侵入“岩层”的过程。然后将纸对折裁剪成两个部分，裁剪线需同时经过“岩层”和“岩浆”处，沿着裁剪线（断裂面）错开一段距离，演示的就是断层的形成。实验组2同样完成“岩层”的绘制，先下后上绘制后对折裁剪，先演示“断层”的位移，再用红色粉笔绘制红色“岩浆”的侵入。两个实验小组进行对比，分析真实地质层中新岩层、老岩层、岩浆侵入与断层形成的先后关系及原理。

（4）交流反思。学生交流各自小组观察到的线索和产生的观点。如沉积岩“下层年代老、上层年代新”“若断层在岩浆侵入后发生，则岩浆侵入岩因断裂位移”“若岩浆侵入在断层后发生，则岩浆侵入岩完整未断裂”等。在交流中，学生完善认知并提升分析能力。

（5）点拨总结。教师在学生观点的基础上进行总结。点拨时要注意强调重点和特殊点，如侵蚀面的存在表明外力侵蚀作用的发生。

【拓展延伸】“纸”能够动态地演示地理现象的发生过程，从而促进学生对知识和原理的理解，提高地理实践力。除了演示地质事件的发生过程，纸的“动态性”特征还有更大的应用潜力。如杨永梅与聂林霞用纸制作教具演示昼夜长短变化与太阳直射点移动的纸质卡片教具［5］；冯月銮与刘恭祥用纸制作的“日期划分与变化”简易模型［4］，图6是笔者借用该模型绘制的时经线日期划分与变化模型。此外，教师还可以用纸制作动态演示太阳日与恒星日差异产生原因、直射点移动的教具，均能得到良好的教学效果。

三、“纸”系列自制教具对地理实践力的培养机制

从各种教学实践来看，地理实践力的内涵解读是厘清各种实践活动与地理实践力培养之间关系的基础［7］。这里的实践活动当然也包括“纸”系列自制教具的教学实践。基于高中课标、课标的解读，地理实践力具有丰富的内涵。自制教具教学主要通过实践技能与方法、情感态度与价值观两个维度提高学生的地理实践力水平。通过自制教具进行学习和探究，学生能在发现地理问题、收集和处理地理信息、设计和实施方案等实践技能上得到训练。同时，地理学习兴趣、勇气、探索精神、独立思考、合作精神和科研精神等方面也能得到提升。

在“纸”系列自制教具的教学实践中，学生会不断提出自己的疑问，如“断层和岩浆侵入的发生先后有何区别？”“交通布局的影响因素有哪些？”等，通常情况下学生提出的问题都能在实践后得出答案。以问题“断层和岩浆侵入的发生先后有何区别？”为例，教学中学生在基础知识学习的基础上收集有用的地理信息，开展自主思考和合作讨论，然后运用普通的白纸设计验证方案。实验组1和实验组2开展对比实验，最后通过直观的实验结果得出结论。在这个学习过程中，教学始终以学生的兴趣和好奇心为动力，以合作为基础，加上教师的引导，学生自主发现并尝试解决地理问题，地理实践力自然能得到综合提升。此外，自制教具还能有效培养学生选择工具、使用工具解决生活实际问题的素养与能力，而这也是21世纪公民必备的素养之一。

当代的课堂教学从不缺少虚拟课件、微视频等先进的演示技术和手段，但此类教具大多都由教师主导和使用。我们从始至终缺少的，是能够让学生真正参与、生成知识、成为课堂主导的教学方法。纸这一教材简单而又包罗万象。其“透明性”“立体性”“动态性”的特性使得它在地理教学和地理实践力培养中具有广泛的应用空间。相信在教师和学生智慧的碰撞下，纸和自制教具能在日后的地理教学中发挥更大的应用潜力。

参考文献：

［1］刘一明.例谈培养高中生地理实践力素养的教学策略［J］.中小学课堂教学研究，2019（4）：46-50.

［2］王爱生.如何自制优秀的教具［J］.教学与管理（中学版），2011（34）：32-34.

［3］中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020：2.

［4］冯月銮，刘恭祥.基于简易自制教具的高中生地理空间思维培养［J］.地理教学，2018（10）：31-33.

［5］杨永梅，聂林霞.自制地理教具 激发学习乐趣［J］.地理教学，2018（17）：62-64.

［6］中華人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2022年版）［M］.北京：北京师范大学出版社，2022：4-5.

［7］张超伟.优化研学旅行设计以促进地理实践力培养的研究：以北京虎峪研学旅行为例［J］.地理教学，2020（8）：61-64，21.

（责任编辑：朱晓灿）