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體驗(yàn)式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)效性

2014-01-13 09:41鄧紹輝
地理教學(xué) 2014年12期
關(guān)鍵詞:體驗(yàn)式班級(jí)空間

鄧紹輝

(重慶市梁平中學(xué), 重慶 405200)

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)效性

鄧紹輝

(重慶市梁平中學(xué), 重慶 405200)

以教學(xué)方式為自變量,控制其它變量,通過實(shí)驗(yàn)以定量的方法研究體驗(yàn)式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)效性,確立風(fēng)與等壓線(面)空間能力要求與權(quán)重設(shè)置細(xì)目表,并根據(jù)細(xì)目表命制測(cè)試題。測(cè)試結(jié)果表明:實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)比常規(guī)教學(xué)更為有效。實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí),教師和學(xué)生都要做好充分準(zhǔn)備,教師要精心設(shè)計(jì)好體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案,學(xué)生要熟悉教材相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案;女學(xué)生地理空間素養(yǎng)水平較低,加強(qiáng)對(duì)女學(xué)生地理空間素養(yǎng)的培養(yǎng)勢(shì)在必行。

風(fēng)與等壓線(面);空間素養(yǎng);體驗(yàn)式學(xué)習(xí);常規(guī)教學(xué);實(shí)驗(yàn);實(shí)效性

首先回答何為地理空間素養(yǎng)及風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的構(gòu)成,再談如何培養(yǎng)。韓金榮和袁孝亭認(rèn)為:“地理空間素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)空間位置、空間分布、空間過程、空間格局、空間上的成因聯(lián)系等內(nèi)容的過程中,在掌握地理空間知識(shí)和形成地理空間技能的基礎(chǔ)上,運(yùn)用這些知識(shí)與技能解決有關(guān)地理空間問題的內(nèi)在修養(yǎng)?!盵1]王燕華和段玉山認(rèn)為:“地理空間素養(yǎng)可以從地理空間對(duì)比、地理空間分析、地理空間推理、地理空間信息表達(dá)、地理空間想象等五個(gè)方面論述,其中地理空間信息表達(dá)是現(xiàn)代中學(xué)生需要加強(qiáng)的?!盵2]

結(jié)合上述觀點(diǎn),筆者將地理空間素養(yǎng)理解為三個(gè)層次空間能力要求,即地理空間要素感知能力、地理空間問題分析能力、地理空間知識(shí)運(yùn)用能力。這三個(gè)層次空間能力構(gòu)成一個(gè)金字塔結(jié)構(gòu),塔底為地理空間要素感知能力,塔中為地理空間問題分析能力,塔頂為地理空間知識(shí)運(yùn)用能力。風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)構(gòu)成見圖1。

圖1 風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)構(gòu)成

發(fā)展學(xué)生空間思維、提升地理空間素養(yǎng)的主要方法有:“以直觀的三維結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)”[3]、“實(shí)現(xiàn)二維與三維圖形轉(zhuǎn)換,增強(qiáng)差異的直觀性與表現(xiàn)力”[4]、“借助模型演示”[5]、“直觀演示,使抽象的空間具體化”[6]、“觀察模型、圖像感知空間,建立多維空間概念”[7]。這些方法力圖將抽象的地理事物形象化,形象的地理事物模型化,以增強(qiáng)直觀性,充分體現(xiàn)了一個(gè)“做”字來培養(yǎng)空間思維能力?!皬?qiáng)調(diào)‘做中學(xué)’的體驗(yàn)式學(xué)習(xí),能夠?qū)W(xué)習(xí)者的潛能真正發(fā)揮出來,是提高學(xué)習(xí)效率的有效方式?!盵8]與常規(guī)教學(xué)相比較,體驗(yàn)式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的實(shí)效性如何呢?筆者進(jìn)行了常規(guī)教學(xué)和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的教學(xué)對(duì)比,“以實(shí)證研究的視角”[9],通過教育實(shí)驗(yàn),定量研究體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的實(shí)效性。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)變量的控制

為保證實(shí)驗(yàn)效果,有必要界定實(shí)驗(yàn)自變量,以減少實(shí)驗(yàn)誤差??刂茖?shí)驗(yàn)中影響教學(xué)效率的其它變量,減少其它變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。

(1)界定自變量

本實(shí)驗(yàn),教學(xué)方式為影響學(xué)習(xí)效率的唯一自變量,為有效控制自變量,特對(duì)本文所指的常規(guī)教學(xué)和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)界定如下:

常規(guī)教學(xué)。本文所指的常規(guī)教學(xué)培養(yǎng)風(fēng)與等壓線(面)的空間素養(yǎng),采用人教版地理必修1教材,教師進(jìn)行據(jù)圖(熱力環(huán)流圖和風(fēng)受力分析圖)分析教學(xué),并結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體演示熱力環(huán)流和風(fēng)向的偏轉(zhuǎn)過程進(jìn)行輔助教學(xué)。學(xué)生的學(xué)習(xí)圍繞教師的課堂教學(xué)展開,學(xué)生積極思考并回答教師提出的問題,和教師一起分析、繪制熱力環(huán)流圖和風(fēng)受力分析圖。教師在課堂教學(xué)中注重風(fēng)與等壓線典型試題的分析推理,積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)解決風(fēng)與等壓線相關(guān)問題的方法,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析解決風(fēng)向、等壓線、天氣之間的綜合問題。

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)。依據(jù)美國高中主流理科教材《科學(xué)發(fā)現(xiàn)者》[10]中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,書中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)重在學(xué)生的做,讓學(xué)生在做中體驗(yàn)人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的地理規(guī)律和原理,讓學(xué)生在做中驗(yàn)證和“發(fā)現(xiàn)”地理規(guī)律和原理,而不是在做中去重新總結(jié)出地理規(guī)律和原理。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的方法為:依據(jù)教師設(shè)計(jì)的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案,學(xué)生直接演示熱力環(huán)流和風(fēng)向的偏轉(zhuǎn)過程,學(xué)生在做中體驗(yàn)熱力環(huán)流原理和風(fēng)的受力分析,學(xué)生在做中解決風(fēng)與等壓線相關(guān)探究問題,學(xué)生在小組合作做的過程中討論解決有關(guān)風(fēng)向、等壓線、天氣之間的綜合問題。

(2)控制其它變量

除教學(xué)方式之外,控制其它影響教學(xué)效率的因素為基本一致。教師、教材的因素,同一教師在同一時(shí)間授課,使用同樣教材、教輔資料。同一學(xué)校的同一層次班級(jí),以保證學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)基本一致??紤]到高一入學(xué)分班后班級(jí)的發(fā)展差異,學(xué)生的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平選用最近一次學(xué)校正規(guī)考試成績(jī)。采用同樣試卷同一時(shí)間檢測(cè)。將熱力環(huán)流和風(fēng)受力分析的教學(xué)時(shí)間調(diào)整為兩課時(shí),保證充足的學(xué)習(xí)時(shí)間。實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的班級(jí)第一課時(shí)實(shí)施方案中第一步驟,第二課時(shí)實(shí)施方案中第二、三步驟。常規(guī)教學(xué)的班級(jí)第一課時(shí)學(xué)習(xí)熱力環(huán)流,第二課時(shí)學(xué)習(xí)風(fēng)受力分析和風(fēng)與等壓線知識(shí)的運(yùn)用。

2.體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的實(shí)施

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)如何進(jìn)行風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的培養(yǎng)呢?在學(xué)生做中將抽象的風(fēng)與等壓線(面)空間關(guān)系直觀化、模型化進(jìn)行學(xué)習(xí),是筆者設(shè)計(jì)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案培養(yǎng)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的基本觀點(diǎn),體驗(yàn)式學(xué)習(xí)詳細(xì)方案如表1所示。

表1 體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案

二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其分析

1.獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

(1)風(fēng)與等壓線(面)空間能力要求在試題中的權(quán)重設(shè)置

為保證檢測(cè)具有較高的內(nèi)容效度,即檢測(cè)內(nèi)容或題目在多大程度上代表所要測(cè)知的對(duì)象的范圍,即測(cè)驗(yàn)題目是否包括了我們想要測(cè)知的全部行為”[11]。命制試題之前,先確立風(fēng)與等壓線(面)空間能力要求及權(quán)重設(shè)置細(xì)目表,如表2所示。風(fēng)與等壓線(面)的地理空間要素感知能力、地理空間問題分析能力、地理空間知識(shí)運(yùn)用能力在試題中所占權(quán)重依次為0.5、0.3、0.2。雖然直接考查地理空間要素感知能力的試題只占試題總數(shù)的2/12,并不表示其在檢測(cè)試題中權(quán)重只占2/12。因?yàn)榈乩砜臻g要素的感知能力是順利完成占試題總數(shù)5/12的地理空間問題分析,和完成占試題總數(shù)5/12的地理空間知識(shí)運(yùn)用的基礎(chǔ)能力。地理空間問題分析能力也是完成占試題總數(shù)5/12的地理空間知識(shí)運(yùn)用的基礎(chǔ)能力。設(shè)置地理空間分析能力和地理空間知識(shí)運(yùn)用能力各占試題總數(shù)的5/12,是為了更加全面的檢測(cè)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)三個(gè)層次空間能力的把握情況。

表2 風(fēng)與等壓線(面)空間能力要求及權(quán)重設(shè)置細(xì)目表

(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)比班級(jí)進(jìn)行試題檢測(cè)

2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

表3中基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平是學(xué)生最近的月考地理成績(jī)(月考是學(xué)校對(duì)教師教學(xué)效果的階段性評(píng)價(jià)的依據(jù),可信度高)。本次地理月考范圍為宇宙中的地球,地理空間素養(yǎng)考查所占權(quán)重較高,用月考地理考試成績(jī)來代表學(xué)生的地理空間素養(yǎng)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平比較合適。

表3 實(shí)驗(yàn)因素狀況和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[12]

(2))數(shù)據(jù)分析

班級(jí)優(yōu)勢(shì)度分析。如表4所示,以體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平的算術(shù)平均數(shù)除以常規(guī)教學(xué)班級(jí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平的算術(shù)平均數(shù),得出班級(jí)間基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平的班級(jí)優(yōu)勢(shì)度,體現(xiàn)參照量之間的比較優(yōu)勢(shì)。同樣道理算出參照量之間的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度之間的比較優(yōu)勢(shì)度。如表4所示,高一(1)班的比較優(yōu)勢(shì)度在三個(gè)班級(jí)中由實(shí)驗(yàn)前的第三位上升為實(shí)驗(yàn)后的第一位,說明實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的班級(jí)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度優(yōu)于常規(guī)教學(xué)的班級(jí)。

差異系數(shù)分析。為了解實(shí)驗(yàn)后各班級(jí)所有學(xué)生目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度的離散程度,使用了差異系數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)差除以算術(shù)平均數(shù)),如表4中所示,實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的高一(1)班的差異系數(shù)較小,說明實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的班級(jí)學(xué)生目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度比較均勻,離散程度較小。

表4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)[13]

實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)內(nèi)部小組間目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度分析。實(shí)驗(yàn)小組之間目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度比較如表5所示,各組間的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度相差較大,組間平均分最大值相差14.7分(為保證組間的學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng),分組時(shí)組間的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平基本一致)。是什么原因?qū)е碌?、5、6實(shí)驗(yàn)小組目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度較低呢?從學(xué)生試驗(yàn)后的小組總結(jié)中反映出有以下原因(摘錄小組總結(jié)原文):“在做實(shí)驗(yàn)時(shí),未事先明確要求,故實(shí)驗(yàn)過程中總會(huì)花時(shí)間去看下一步該做什么,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能按時(shí)完成且實(shí)驗(yàn)結(jié)論不完全”;“實(shí)驗(yàn)器材未充分準(zhǔn)備,在實(shí)驗(yàn)中造成了不必要的麻煩”;“實(shí)驗(yàn)前未通讀課本上的相關(guān)知識(shí),導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)沒能準(zhǔn)確全面的解決探究問題”;“組長(zhǎng)不一定當(dāng)學(xué)術(shù)權(quán)威,應(yīng)該由教材知識(shí)掌握得比較好的同學(xué)擔(dān)當(dāng),學(xué)習(xí)效率會(huì)更高些”等。

表5 高一(1)班各實(shí)驗(yàn)小組目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度比較

實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)內(nèi)部男、女學(xué)生目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度分析。如表6所示,實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的高一(1)班,女生目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度的及格率、優(yōu)秀率、平均分均比男生低,這與女生的動(dòng)手能力較弱、活動(dòng)參與較少、以及地理空間思維能力的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)水平較低有密切的關(guān)系。

表6 高一(1)班男、女生目標(biāo)實(shí)現(xiàn)度比較

3.實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)學(xué)生獲得的內(nèi)心體驗(yàn)

從實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)學(xué)生的書面總結(jié)中,筆者不僅找到了實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)風(fēng)與等壓線空間素養(yǎng)檢測(cè)成績(jī)優(yōu)于常規(guī)教學(xué)班級(jí)的原因,而且還發(fā)現(xiàn)了實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)班級(jí)學(xué)生的多方面收獲,如表7所示。

表7 體驗(yàn)式學(xué)習(xí)后學(xué)生的內(nèi)心體驗(yàn)

三、結(jié)論和建議

1.體驗(yàn)式學(xué)習(xí)應(yīng)成為地理教學(xué)的經(jīng)常形式

“除了地理課,在基礎(chǔ)教育課程中還有哪門課是講宏觀空間概念,關(guān)注空間格局、時(shí)空關(guān)系及其相關(guān)性的?”[14]所以培養(yǎng)學(xué)生的空間素養(yǎng),地理學(xué)科責(zé)無旁貸。通過定量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究發(fā)現(xiàn),風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的培養(yǎng),實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)比常規(guī)教學(xué)更為有效。在中學(xué)地理教學(xué)中教師要改變教學(xué)觀念,盡可能的實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí),教師要精心設(shè)計(jì)好體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案,多讓學(xué)生在做中學(xué)習(xí)。

2.實(shí)施體驗(yàn)式必須做好充分的準(zhǔn)備

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生風(fēng)與等壓線(面)空間素養(yǎng)的培養(yǎng),筆者在高一年級(jí)做了兩次實(shí)驗(yàn),第一次由于實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備不夠充分,要求學(xué)生用竹片代表等壓線(面),但竹片不能較好地表示等壓線(面)的彎曲,加之在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)方案中沒有設(shè)計(jì)探究問題,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí),目標(biāo)不明確,所以實(shí)驗(yàn)效果不夠理想,之后對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)。第二次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)恰遇下雨,不能在室外進(jìn)行,只能在教室內(nèi)進(jìn)行。但學(xué)生充分運(yùn)用了教室內(nèi)的板凳、桌子、地面創(chuàng)造性的做了演示實(shí)驗(yàn),比我給學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法還要巧妙,讓我刮目相看,自嘆不如。

3.要加強(qiáng)對(duì)女學(xué)生的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的重視

從實(shí)驗(yàn)得知女學(xué)生的地理空間素養(yǎng)水平較低,加強(qiáng)對(duì)女學(xué)生的地理空間素養(yǎng)的培養(yǎng)勢(shì)在必行。在實(shí)施體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過程中要對(duì)女學(xué)生格外關(guān)注,在實(shí)驗(yàn)小組人員的組建時(shí),要盡量將男女學(xué)生混編在一組,盡可能的讓女學(xué)生有更多動(dòng)手做的機(jī)會(huì)。教師要在女學(xué)生動(dòng)手做過程中給予更多的指導(dǎo)和鼓勵(lì),并對(duì)女學(xué)生實(shí)驗(yàn)后作業(yè)的批改加以格外關(guān)注。

[1] 韓金榮,袁孝亭.美國基礎(chǔ)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)空間素養(yǎng)的關(guān)注及其啟示[J].外國教育研究,2009,(5):43.

[2][3] 王燕華,段玉山.加強(qiáng)學(xué)生地理空間素養(yǎng)的培養(yǎng)——地理信息技術(shù)在地理教學(xué)中的應(yīng)用[J].地理教學(xué),2012,(23):9-13.

[4] 段玉山,王燕華.運(yùn)用“中學(xué)GIS教學(xué)平臺(tái)”培養(yǎng)中學(xué)生地理空間比較分析能力的研究[J].地理教學(xué),2012,(10):44.

[5] 劉德義.如何培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力[J].湖南教育綜合版,2012,5.

[6] 王會(huì)林.在地理空間思維能力的培養(yǎng)中滲透素質(zhì)教育[J].中學(xué)地理教學(xué)參考,2002,(5):44.

[7] 徐君.空間概念、空間推理與空間分析[J].地理教育,2009,(4):39.

[8] 鄧紹輝.宇宙中地球體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的嘗試[J].地理教學(xué),2012,(15):22.

[9] 盧曉旭.基于地理課程標(biāo)準(zhǔn)的課程評(píng)價(jià)實(shí)施方法[N/OL].超星視頻,2013,5http://video.chaoxing.com/play--1774236693-126097.shtml.

[10] F.赫斯.科學(xué)發(fā)現(xiàn)者[M].杭州:浙江教育出版社,2008.

[11] 王德清.教育測(cè)量和評(píng)價(jià)學(xué)[M].重慶:西南師范大學(xué)出版社,2000,8.

[12][13] 盧曉旭.地理課堂教學(xué)目標(biāo)呈現(xiàn)方式與教學(xué)效率的相關(guān)性[J],課程.教材.教法,2011,(1):100-105.

[14] 俞立中.對(duì)中學(xué)地理教育改革的幾點(diǎn)思考[J].地理教學(xué),2012,(5):4.

(責(zé)任編校:朱楠)

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