湯國榮
(湖州市南潯高級中學(xué), 浙江 湖州 313009)
落實核心素養(yǎng),思維教學(xué)是首要問題。學(xué)科教學(xué)關(guān)鍵的問題在于能否把培養(yǎng)思維能力即思維發(fā)展與提升作為出發(fā)點。[1]地理作為一門綜合性學(xué)科,既包含著豐厚的人文底蘊,又洋溢著強烈的科學(xué)精神?;凇耙陨鸀楸?、思維為徑”的理念設(shè)計課堂教學(xué),引領(lǐng)學(xué)生運用研究的思維解決真實地理問題,是地理核心素養(yǎng)培育之訴求。本文以“防護林帶對土壤含水量影響”探究課為例,探討地理思維課構(gòu)建的路徑與基本要求。
真實地理情境的創(chuàng)設(shè),是開展思維教學(xué)、落實核心素養(yǎng)的第一步。一次偶然的機會,筆者搜尋到張光輝等撰寫的論文《東北黑土區(qū)防護林帶對土壤水分影響的研究》,其中“距離林帶中心不同位置處土壤水分差異”的分析,對中學(xué)生理解“植被對土壤含水量的影響”很有借鑒意義。將此土壤研究情境改造成中學(xué)生可讀、可理解的學(xué)習(xí)情境,可啟迪學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生對地理問題的探究欲望。
情境創(chuàng)設(shè):森林的分布及其生長過程會不同程度影響林下及其周邊土壤的含水量。某研究團隊對黑龍江省鶴山農(nóng)場鶴北流域2號小流域(半陰坡)的橫坡林帶和8號小流域(半陽坡)的順坡林帶不同位置的含水量進行監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)距林帶不同位置1m深處土層的平均含水量的變化十分明顯。該小流域地處大興安嶺南麓,海拔在150~383m之間,崗坡平緩,為典型的丘陵漫崗地形。防護林帶為寬約8米的落葉松帶,兩側(cè)的農(nóng)地種植大豆為主。下圖為2號小流域的橫坡林帶和8號小流域的順坡林帶不同位置1m深處土層監(jiān)測期內(nèi)平均含水量的變化情況(見圖1)。[2]
圖1 林帶及林帶兩側(cè)農(nóng)地土壤水分特征(左圖為橫坡林帶,右圖為順坡林帶)
思維課堂的教學(xué)設(shè)計,教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)一個具有鮮明思維矛盾的真實情境,吸引學(xué)生有興趣地探索情境中蘊含的問題,探尋解決問題的思維線索或角度,并對問題產(chǎn)生的可能影響因素(問題解決的假設(shè))加以整理和排列,最后通過對信息的加工處理來檢驗自己的思維路徑和假設(shè)的正確性。
當(dāng)然,教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)必須考慮學(xué)生實際的知識結(jié)構(gòu)和認知能力,讓學(xué)生看得明白,發(fā)現(xiàn)其中蘊含的問題,概括出其中的特征或規(guī)律。這就需要對源于生活、生產(chǎn)和學(xué)術(shù)研究的復(fù)雜的、結(jié)構(gòu)不良的情境作出必要的修改與補充,力求創(chuàng)設(shè)源頭真實、適度復(fù)雜、信息適切的問題情境,讓學(xué)生讀得懂、看得明。
核心素養(yǎng)培育的首要問題是思維教學(xué),構(gòu)筑“真實情境—發(fā)現(xiàn)問題—任務(wù)驅(qū)動—素養(yǎng)生成”的教學(xué)邏輯是訓(xùn)練學(xué)生思維發(fā)展與提升的良好途徑。思維是人腦對客觀事物的本質(zhì)和事物內(nèi)在的規(guī)律性關(guān)系的概括與間接的反映。思維形成的過程,需要人腦對客觀事象進行分析和綜合,以及由其派生的抽象、概括、比較、分類、具體化和系統(tǒng)化,在感性認識的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的理性認識。[3]以“思維為徑”的課堂實施,應(yīng)著力抓好“關(guān)鍵問題的提出—思維角度的選擇—思維路徑的展現(xiàn)—思維結(jié)構(gòu)的評價”等幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師應(yīng)為學(xué)生設(shè)計出適合的學(xué)習(xí)活動方案,花更多精力指導(dǎo)學(xué)生在信息海洋中掌握有益的知識策略和方法,并注意個別差異,幫助每一位學(xué)生有效地學(xué)習(xí)。
地理教學(xué)的本質(zhì)是引領(lǐng)學(xué)生“用原理闡釋客觀事實”。學(xué)生面對真實復(fù)雜的自然和社會情境,應(yīng)經(jīng)常問自己3個“W”:我看到了什么(What do I see);它是什么樣子的(What does it look like);它為什么是這個樣子的(Why is it like this)。例如,在“防護林帶對土壤含水量影響”探究課中,教師展示“黑龍江省鶴山農(nóng)場鶴北流域2號小流域的橫坡林帶和8號小流域的順坡林帶不同位置1m深處土層監(jiān)測期內(nèi)平均含水量的變化情況”這一具體情境后,以任務(wù)驅(qū)動的方式引導(dǎo)學(xué)生提出自己心中的迷惑,而后至少提出3個與土壤水分分布相關(guān)的探究性問題。
我看到了什么?——從圖1中可以明顯看出,隨著離林帶中心距離的不同,土壤水分存在明顯的差異。
它是什么樣子的?——①林帶內(nèi)的土壤含水量均低于林帶外;②橫坡林帶上坡的土壤含水量大于下坡;③橫坡林帶的中心區(qū)域比邊緣地帶土壤含水量稍高;④順坡林帶的左側(cè)邊緣比右側(cè)土壤含水量稍高。
它為什么是這個樣子的?——在學(xué)生提出的眾多問題基礎(chǔ)上,生成4個探究性問題:(1)分析橫坡林帶和順坡林帶內(nèi)土壤含水量都遠低于林帶兩側(cè)的原因;(2)比較橫坡林帶上坡和下坡土壤含水量的大小,并簡述原因;(3)分析橫坡林帶內(nèi)部較林帶邊緣土壤含水量高的原因;(4)推測順坡林帶內(nèi)左側(cè)土壤含水量大于右側(cè)的原因。
在課堂教學(xué)實踐活動中,教師讓學(xué)生自己去探索問題、提出問題,這樣才能真正讓學(xué)生的思維得到發(fā)展。但是,由于學(xué)生思維的敏捷性、靈活性、深刻性等方面存在一定的差異,學(xué)生提出問題的數(shù)量和質(zhì)量也會存在明顯差異。一般學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問題①、②、③,少數(shù)學(xué)生能提出問題④,個別學(xué)生還會發(fā)現(xiàn)問題⑤“橫坡林帶的下坡與順坡林帶的左側(cè)出現(xiàn)一個低值”。這就需要教師在學(xué)生活動實施的過程中,不斷地引領(lǐng)學(xué)生采用地理事象觀察的不同視角,從宏觀到微觀、從共性到個性,以此來訓(xùn)練學(xué)生的思維能力和提升學(xué)生的思維品質(zhì)。
當(dāng)學(xué)生面對真實的地理問題時,教師最好擔(dān)當(dāng)引路人的角色,引領(lǐng)學(xué)生進行正確思維,即尋找這一問題產(chǎn)生的可能因素。任何地理事象的產(chǎn)生和發(fā)展都是多要素共同作用而形成的,也就是《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”)所提出的核心素養(yǎng)之一的綜合思維。針對上述情境中呈現(xiàn)的“林帶及林帶兩側(cè)農(nóng)地土壤水分特征”這一客觀事實,相關(guān)問題的產(chǎn)生需要教師引領(lǐng)學(xué)生從綜合思維的視角,尋找影響土壤水分特征形成的思維角度。
思維步驟1:土壤含水量高低取決于其收入(地表水下滲)與支出(土壤蒸發(fā)、植物吸收)的關(guān)系,受氣候、地形、水文、植被等自然地理要素的影響,同時也與土壤特性相關(guān)。
思維步驟2:本情境的主題是林帶,思維角度應(yīng)進一步確認為“森林植被對土壤含水量的影響”。
思維步驟3:確認森林植被對土壤含水量的直接與間接影響的思維角度。直接影響包括留雨水(減少下滲)、阻擋坡面徑流(增加下滲)、吸收土壤水(蒸騰消耗)等等;間接影響包括擋陽遮陰(減少土壤蒸發(fā))、改善土壤結(jié)構(gòu)(利于下滲)等等。
受傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響,學(xué)生往往不能自主尋找問題解決的思維路徑。這是學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)中存在的薄弱環(huán)節(jié),需要教師加以點撥引導(dǎo)。同時,不同學(xué)生之間存在著思維敏捷性、邏輯性、深刻性等方面的差異,教師面對不同類型的學(xué)生,需要因材施教、諄諄善誘,直至其形成相對完善的思維路徑。
學(xué)生思維發(fā)展與提升不可能一蹴而就,而是一個螺旋式的上升過程。教師在引領(lǐng)學(xué)生運用研究思維解決真實問題的過程中,思維路徑可視化顯得十分關(guān)鍵。思維路徑顯性化表達,讓學(xué)生看得見思維,摸得著脈搏,然后在學(xué)習(xí)和模仿中實現(xiàn)思維的不斷發(fā)展和提升。針對上述建構(gòu)的“森林對土壤含水量影響”思維角度與路徑,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過繪制圖像或思維導(dǎo)圖來呈現(xiàn)問題解決的思維路徑,并借助多媒體手段或板圖的方式加以直觀顯示(見圖2、圖3)。
圖2 森林對土壤含水量影響
圖3 橫坡林帶與順坡林帶對土壤含水量影響
在這一學(xué)習(xí)活動環(huán)節(jié)的初始階段,學(xué)生受學(xué)習(xí)習(xí)慣和繪圖能力的限制,呈現(xiàn)的圖像可能很不完整或很不美觀。在教學(xué)設(shè)計的過程中,教師可預(yù)判學(xué)生思維顯性化過程中可能遇到的困難,并在活動實施的過程中進行個性化的指導(dǎo)。教師與學(xué)生需要建構(gòu)一個和諧的學(xué)習(xí)共同體。一方面,教師不應(yīng)將自己的主張強加給學(xué)生,而應(yīng)引導(dǎo)他們自己在思考中慢慢探索;另一方面,教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者,自身的引領(lǐng)示范作用也是不可缺失的。展示完學(xué)生作品之后,教師需呈現(xiàn)自己的思維顯性化方案,給學(xué)生以榜樣和示范。
地理問題的解決,需要結(jié)合區(qū)域環(huán)境特征,在充分觀察地理事象的空間格局、空間聯(lián)系的基礎(chǔ)上,加以精準(zhǔn)的推理分析,直至找到問題的正確結(jié)論。情境材料中涉及的鶴山農(nóng)場的2號與8號小流域,地處溫帶季風(fēng)氣候區(qū),是兩個坡度平緩的丘陵漫崗,橫坡林帶分布于半陰坡,而順坡林帶分布于半陽坡。因兩個小流域所處的環(huán)境特征既有共性,又有個性,故其土壤含水量的空間格局呈現(xiàn)出一定的相似性和差異性。學(xué)生若能結(jié)合區(qū)域環(huán)境特征,把握情境材料中的關(guān)鍵信息,順著恰當(dāng)?shù)乃季S路徑進行探究性思考,就不難對相關(guān)問題作出準(zhǔn)確的回答。
答案(1):林帶對降水的截留明顯,減小了補給林帶內(nèi)土壤的水分;樹木根系吸收土壤水分多,并通過樹葉蒸騰作用加以消耗,故林帶內(nèi)土壤含水量低于林帶兩側(cè)。
答案(2):上坡土壤含水量大于下坡。橫坡林帶攔截坡面徑流,導(dǎo)致下坡地表徑流減少,下滲至土壤的水量也隨之減少。
答案(3):與林帶邊緣區(qū)域相比,林帶內(nèi)部地表植被覆蓋率較高,枯枝落葉多,延阻坡面徑流,下滲到土壤的水量增加;林帶內(nèi)土壤結(jié)構(gòu)得到改善,地表水易下滲;林帶內(nèi)光照弱,土壤的蒸發(fā)量小。
答案(4):順坡林帶位于半陽坡,太陽輻射對土壤水分影響較大;林帶遮蔭,使林帶內(nèi)左側(cè)部分地面光照少,土壤水分蒸發(fā)減少。
在此學(xué)習(xí)活動環(huán)節(jié),教師應(yīng)留意學(xué)生語言表述的完整性和邏輯性,發(fā)現(xiàn)問題及時指正,以培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。
課后訓(xùn)練是課堂教學(xué)的延伸與應(yīng)用提升,圍繞課堂學(xué)習(xí)的主題,設(shè)計針對性強、目標(biāo)一致性好的測評練習(xí)十分重要。測評練習(xí)既可對所學(xué)的知識和方法進行鞏固,也可根據(jù)學(xué)生完成情況反饋課堂教學(xué)的得失,發(fā)現(xiàn)問題并將其作為下次教學(xué)設(shè)計的重要依據(jù)。
2020年高考全國Ⅰ卷文綜第36題“順坡壟方式種植葡萄”與“橫坡林帶和順坡林帶對土壤含水量影響”的主題相吻合,故將其作為本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的診斷性測試。在最后的“挑戰(zhàn)自我”活動環(huán)節(jié),要求學(xué)生運用所學(xué)的知識、方法和思維,完成相關(guān)問題的作答。
診斷測評:閱讀圖文材料,完成下列要求(注:每個問題的完成需要寫出“我的思維過程”和“我的問題答案”兩個部分)。
葡萄喜光,耐旱,某坡度較大的地方用順坡壟方式種植葡萄的景觀(圖略)。該地位于52°N附近,氣候濕潤。
(1)當(dāng)?shù)夭捎庙樒聣欧N植葡萄,據(jù)此分析該地區(qū)的降水特點。
(2)指出該地種植葡萄宜選擇的坡向,并分析與梯田相比,順坡壟利用光照的優(yōu)勢。
(3)說明溫帶半干旱地區(qū)坡地耕作不宜采用順坡壟的理由。
參考答案:(1)順坡壟不利于保水保土(灌溉不便)。因此,該地區(qū)降水應(yīng)具有降水頻率高(經(jīng)常降雨)、強度?。ㄉ俦┯昊蛎看谓涤炅枯^?。⒔邓考竟?jié)分配較均勻的特點。(2)葡萄喜光,種植葡萄宜選擇向陽坡(或用方位表示的陽坡,如南坡)。該地緯度高,太陽低(正午太陽高度?。Ec梯田相比,順坡壟接受陽光照射的角度較大,植株和壟接受光照的面積較大。(3)溫帶半干旱地區(qū)偶有暴雨,種植作物需要灌溉,而坡地順坡壟不利于保水保土。
課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“地理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要重視學(xué)生地理學(xué)習(xí)過程中的思維發(fā)展,開展思維結(jié)構(gòu)評價來測量學(xué)生的地理思維品質(zhì)。”[4]在診斷測評的過程中,教師可依據(jù)“可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)”分類理論來設(shè)計學(xué)生思維評價表(見表1),測量其思維結(jié)構(gòu)狀況和思維品質(zhì)等級。
表1 學(xué)生思維結(jié)構(gòu)評價測量表
從地理核心素養(yǎng)培育的角度看,教育的本質(zhì)是學(xué)生思維的培養(yǎng)與提升,而學(xué)生思維發(fā)展的最好場所是課堂。在教學(xué)實踐中構(gòu)建思維課堂是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,教師應(yīng)盡力擔(dān)當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)活動的設(shè)計者、組織者、引領(lǐng)者,在“教—學(xué)—評”環(huán)節(jié)中關(guān)注學(xué)生思維的發(fā)展與提升。