摘 要:太空探索教育具有重要的育人價值。新修訂的十版本義務教育地理新教材均增設了“太空探索”作為學習內容,這反映了太空探索教育在地理課程中的重要地位。各版本新教材均以靈活的結構編排落實課標要求;以豐富的欄目模塊增強學生興趣;以有側重的內容選材展示中國成就;以開放式的意義論述培養(yǎng)科學精神。在教學中,地理教育工作者應當充分認識這一主題的育人價值,用好教材的這些特點,講好具有“地理味道”的太空探索故事。
關鍵詞:中學地理;教材分析;太空探索;科學教育
中圖分類號:G633.55 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5207(2024)10-0004-04
黨的十八大以來,中國特色社會主義進入新時代,我國的太空探索事業(yè)接連取得里程碑式成就,探月工程不斷刷新月球探測紀錄,對火星的探索也穩(wěn)步邁向世界領先地位,值得每一位中華兒女為之自豪。在2024年秋季學期投入使用的十個版本的義務教育地理新修訂的教材中,均將“太空探索”作為重要的學習內容,體現(xiàn)了地理學科對國家這一重大科技成就的宣傳教育責任。新版地理教材為何對太空探索如此重視?各版本新教材對這一主題的編寫呈現(xiàn)出怎樣的特點?對開展教學有何啟示?本文將對以上問題作出探討。
一、為何而教——太空探索教育在地理課程中的地位
新教材對太空探索的重視,直接原因是地理課程標準提出了新要求。《義務教育地理課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)將該主題作為新增內容納入初中地理課程,表明了這一主題的重要地位。
1. 開展太空探索教育,是黨的二十大精神和重大主題教育進課程教材的要求
黨的二十大報告明確提及了我國在載人航天、探月探火和衛(wèi)星導航等領域取得的重大成果,這些是我國關鍵核心技術突破和戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展壯大的例證,標志著我國進入創(chuàng)新型國家行列。義務教育教材要落實黨的二十大精神,就要對這些成果有所體現(xiàn)。同時,從各重大主題教育進課程教材的要求來看,這也是習近平新時代中國特色社會主義思想和“黨的領導”、國家安全教育、國防教育等重大主題教育對中小學各學科,尤其是地理學科課程教材提出的要求。
2. 開展太空探索教育,是加強新時代中小學科學教育工作的要求
中小學科學教育是提升全民科學素質的重要途徑,對我國實現(xiàn)高水平科技自立自強、建設教育強國至關重要。習近平總書記指出,要在教育“雙減”中做好科學教育加法,激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具備科學家潛質、愿意獻身科學研究事業(yè)的青少年群體[1]。2023年5月,教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,對地理課程教材提出了適應科技發(fā)展需要的要求[2]。太空探索是經典的科學教育素材,蘊含著豐富的科學史故事,是培養(yǎng)兒童科學興趣和探索精神的優(yōu)先切入點。當前,中華民族偉大復興進入關鍵時期,我國的太空探索成就舉世矚目,出于提升全民科學素質、培養(yǎng)后備科研力量、增強我國科技優(yōu)勢的考慮,極有必要在我國中小學課程教材中進一步強化太空探索內容,吸引更多青少年了解科學、熱愛科學并愿意獻身科學研究事業(yè)。
3. 開展太空探索教育,是義務教育地理課程內容順應時代發(fā)展的體現(xiàn)
地理課程的培養(yǎng)目標是隨著時代要求不斷發(fā)展變化的。[3]地理課程圍繞人地關系這一核心內容,可不斷擴展、更新相關主題的教育責任,這無損于學科獨立性,反而體現(xiàn)了學科的綜合性和發(fā)展性。太空探索教育曾長期存在于高中地理課標和教學大綱中,是地理課程引導學生認識人類地球家園的又一視角。在義務教育階段,太空探索知識是從側面認識地球家園、理解其可貴之處的重要抓手,有利于落實地理課程育人目標。此外,納入這一科學教育內容,對于增強地理學科的科學味道、回應社會上一些對地理課程科學性不強的批評以及是否應改稱“地球科學”的爭議也是有好處的[4]。
二、教何內容——十版本新教材對太空探索內容的呈現(xiàn)
本文梳理了十版本義務教育地理教材中的太空探索內容(表1)。分析發(fā)現(xiàn),這一主題在地理教材中的呈現(xiàn)主要有如下特點。
1. 以靈活的結構編排落實課標要求
由表1可知,十版本新教材均把太空探索內容置于初中起始年級上冊(魯教版與上海版為“五·四學制”六年級),且多位于開篇章節(jié)(第一章/單元/主題),契合課標要求,有助于引發(fā)學生對地理學科的興趣。在新課標中,“太空探索”緊跟在“地球在宇宙中”這一內容之后,二者共同組成了“主題一:地球的宇宙環(huán)境”。其下有兩條內容要求,一是“結合圖片、影視資料等,描述探月工程、火星探測以及空間站建設等人類太空探索的進展與意義”;二是“收集中國航天及太空觀測發(fā)展的相關材料,舉例說出中國太空探索的成就”[5]。據此,各版本教材均講述了人類太空探索的進展和我國的相關成就,但在結構上卻有不同的編排設計,既可分別從國際和國內兩方面講述——先講全人類的探索進展,再講我國的成就,如粵教版、湘教版、科普版、人教版(魯教版)、北京版和上海版;也可從探月、探火、空間站建設等各類工程的角度綜合講述人類太空探索進展,將我國的成就融合在其中,如晉教版、商務版(該教材另在節(jié)后設置了專講我國成就的“主題學習”)和中圖版。這兩種做法均遵循了課標要求,同時,展現(xiàn)出設計的靈活性和自主性。
2. 以豐富的欄目模塊增強學生興趣
豐富的欄目和模塊設計是新修訂教材的一個突出特點。在太空探索主題下,十版本新教材共出現(xiàn)了34種名稱各異的欄目和模塊,命名上還帶有新課標特色,如“素養(yǎng)提升”“工具與實踐”等。其中,欄目是嵌入課文內部的,共有24種,通常以問題、資料、建議、評價為內容,如“想一想”“練一練”“閱讀”“小貼士”“活動”“拓展窗”等,有助于引入情境、拓展視野、促進反思,是正文的有益補充。例如,人教版(魯教版)設計了“思與學”欄目,關注月球的自然環(huán)境及其與地球的區(qū)別,以及給航天員帶來的困難,體現(xiàn)出地理學科對人地關系的重視;中圖版的“計算”欄目要求學生思考天問一號火星探測器到達火星的飛行時間,其理科意味較濃,“思考”欄目則直指一個尖銳的社會性科學議題——“近年來,人們關于為何要花巨資探索太空的討論越發(fā)激烈”,引導學生思辨探索太空的意義并堅定信念;北京版和上海版則分別在課后設計了“拓展學習”和“拓展窗”欄目吸引學生興趣,前者引導學生設計發(fā)給宇宙的“中國名片”,后者為學生呈現(xiàn)了“天宮”空間站的大幅圖片。在課文之外,各版本新教材共設計了10種以太空探索為主題的獨立模塊,主要是通過任務式活動來引發(fā)學生興趣。例如,粵教版和科普版在全書最后均設置了以太空探索為主題的“跨學科主題學習”模塊,前者包含繪圖、制作“水火箭”并模擬火箭升空、演講3個任務,后者以舉辦“中國太空探索”科技節(jié)為情境,包括制作時間軸、航天器模型、視頻3個任務;湘教版和商務版分別設置了“探究與實踐”和“主題學習”模塊,均設計有4個任務;科普版和晉教版還在全章結尾分別設計了項目學習的“成果展評”模塊、主題學習的“成果示例”和“學習回顧”模塊以推動任務落實,利于學生開展自我評價。
3. 以有側重的內容選材展示中國成就
十版本新教材均通過較為充分的案例選材突出了我國的太空探索成就,主要包括第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射、載人航天、探月探火。從插圖上看,除了“天宮”空間站、“嫦娥”系列月球探測器、“祝融號”火星車這3幅圖片在各版本教材中均有出現(xiàn)外,其他出現(xiàn)較多的還有“東方紅一號”“神舟五號”“中國天眼”、楊利偉、“天宮課堂”等,尤其側重體現(xiàn)我國新時代以來的重大成果。例如,商務版展示了中國首次火星探測制作完成的火星全球影像圖,并強調了“祝融號”火星車在其著陸區(qū)的沙丘表面發(fā)現(xiàn)含水礦物的重大意義;晉教版呈現(xiàn)了“祝融號”拍攝的火星表面景觀;科普版還展示了“嫦娥五號”返回器帶來的月壤樣品照片。一些插圖設計別具匠心,如人教版(魯教版)把中國的太空探索里程碑式的成就匯成一幅正在升空的巨型火箭;上海版以2023年我國航天員拍攝的天宮空間站組合體全景照片作為該冊教材扉頁的背景圖。這些成就離不開英雄們的付出,北京版以“‘中國天眼’之父——南仁東”為案例,說明了我國航天員、科研人員、工程師們?yōu)楸U蠂野踩?、促進科技進步、提升國家實力做出的卓越貢獻。
對太空的好奇與向往,在我國悠久的歷史文化中有著深厚的基礎,各版本新教材注重融入中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的相關內容。例如,粵教版以我國探月工程中的“嫦娥”“玉兔”“鵲橋”“廣寒宮”等命名系列為角度,設計任務請學生說出與我國探月工程命名相關的傳統(tǒng)文化故事;中圖版在介紹“天宮一號”時引用了蘇軾的《水調歌頭·明月幾時有》一詞;湘教版和北京版均提到明代“萬戶飛天”的故事,以顯示中國人在太空探索征程上勇敢無畏的精神。這些內容既體現(xiàn)了我國太空探索中現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化的跨時空融合,又能激發(fā)學生的民族自豪感和愛國熱情。
4. 以開放式的意義論述培養(yǎng)科學精神
論述太空探索的意義是新課標的內容要求,對培養(yǎng)學生的科學志趣和探索精神、樹立正確的科技發(fā)展理念有重要作用。各版本新教材對這部分的處理各有特色。從形式上看,一種是結合探月、探火、空間站建設等重大工程進行論述,典型的如北京版、商務版、晉教版;另一種是作為專題集中論述,如中圖版、科普版、粵教版等。從內容上看,意義本身是一個開放性問題,新教材對此的論述也從多方面展開,包括拓展宇宙知識、滿足好奇心、提升國家科技實力和國家安全、太空技術反哺工農業(yè)、太空資源開發(fā)等,總體呈現(xiàn)出明顯的地理課程特色,即圍繞著人地關系、人類家園來展開。首先,在長遠意義上,多版本教材均提到了尋找和建設人類新的太空家園這一目標,如科普版、北京版等。其下還有太空資源開發(fā)、宇宙生命探索,如中圖版強調了月壤中的氦-3是人類未來可長期使用的清潔、高效、安全、廉價的新型核聚變燃料,晉教版還給出了外星人的假想圖。這些探索也與地理教育目標有關,正如粵教版、人教版(魯教版)等所稱,有助于了解宇宙環(huán)境對人類生存環(huán)境的影響。同時,如科普版所述,正因建設太空家園不易,才更能讓學生理解珍惜和保護地球家園的重要性。其次,在近期目標上,不少教材提到了太空探索對科技進步的推動作用,點明了“科技向善、造福人類”的科技發(fā)展理念。例如,粵教版給出了在太空研制的新材料泡沫金屬的例子;科普版給出了航天技術應用于輪椅的案例;商務版提到太空育種對保障我國糧食安全的意義;中圖版通過中俄互贈月壤的故事體現(xiàn)了太空探索中的國際合作精神。此外,粵教版還專門點出了我國發(fā)展航天事業(yè)的獨特意義——“為了和平利用外太空,促進人類文明和社會進步,造福全人類”。
三、怎樣教好——太空探索教學中應把握的重點
結合十版本新教材內容,為講好太空探索故事,本文提出如下教學建議。
1. 充分認識太空探索內容的育人價值,明確教學目標
青少年對探索太空和宇宙有著天然的好奇心。各版本新教材在太空探索主題下設計了大量的典型人物、科學史實等鮮活案例素材,是進行愛國主義教育和科學精神教育的良好載體。一方面,我國在黨的領導下取得的太空探索重大科技成果和歷史性成就,有助于引導學生認識社會主義制度的優(yōu)越性和黨的領導的重大意義,引導其善于從五千年中華傳統(tǒng)文化中汲取精華,同時,也不摒棄西方文明成果,培養(yǎng)青少年的中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信、文化自信,助其樹立投身于中華民族偉大復興實踐的堅定志向。另一方面,太空探索內容對于培育學生的科學好奇心、進行科學家精神教育有重要價值,有助于增強其科學探究意識、國家安全意識和國際合作意識,服務創(chuàng)新型人才培養(yǎng)和國家戰(zhàn)略大局。例如,美國國家科學與技術委員會曾于2022年發(fā)布報告,將太空領域的科學教育作為美國國家利益的核心組成部分,認為開展太空教育有利于加強美國國家安全[6]。太空探索內容的這些育人價值,應當成為教學中的重要目標。
2. 圍繞人地關系視角設計教學過程,講出“地理味道”
各版本新教材均將“太空探索”內容置于前兩個章節(jié)中,于學生而言,這是他們步入初中后接觸到的最為正式、全面的相關學習內容,應當不同于其在小學科學課程已學習過的或之后在物理課程中將要學習的太空探索內容。例如,在初中物理課程中主要是從認識物質世界的角度來學習。那么,地理課程中的太空探索教育應有何特點?無疑是要抓住人地關系的視角,認識太空探索的發(fā)展方向和意義。教師在設計教學時,一是要厘清太空探索與地球家園的關系。新課標提出了“人類地球家園”概念,并首先將其置于宇宙環(huán)境中,學生在學習了地球的形狀大小和空間位置后,很自然地要了解這一家園與周圍環(huán)境的關系,太空探索由此產生。二是要講出太空探索對于人類生存環(huán)境的意義。正如美國航空航天局恩斯特·史都林格在回復火星探索項目花費這一問題時所說,“太空項目是科技進步的催化劑”[7],人類通過科技創(chuàng)新來利用太空資源、探索太空家園,又因其困難性而凸顯出地球家園的可貴可愛,從而進一步增強學生的生態(tài)文明觀念,而其間取得的科技成就能為社會造福,這與地理教育的人地協(xié)調觀、家國情懷等價值觀目標相契合,顯示出地理課程特點。
3. 整合利用教材圖像和實踐活動,創(chuàng)新教學方式方法
各版本新教材為太空探索主題選配的大量插圖和設計的多個實踐活動、跨學科主題學習模塊,凸顯了這一內容的直觀性、實踐性特點。教師可整合利用這些材料,創(chuàng)新教學方式方法,引導學生將好奇心和興趣轉化為探索欲和創(chuàng)造力。一是充分利用包括教材和配套圖冊在內的圖像資源,直觀展示太空景象和探索過程。若條件允許,還可利用虛擬現(xiàn)實(VR)技術等讓學生“身臨其境”地體驗太空行走、月球漫步、天體觀測等,增加學習趣味性和沉浸感;二是聯(lián)系物理、信息技術、通用技術等多個學科開展跨學科主題學習活動,培養(yǎng)學生的科學精神、批判性思維和創(chuàng)新能力。具體方法上,可通過小組討論、角色扮演、案例分析引導學生從多個角度思考太空探索的意義與挑戰(zhàn),以及人類在未來太空活動中可能面臨的倫理、環(huán)境等問題,如粵教版提到的“太空垃圾”等。
4. 關注我國太空探索現(xiàn)實進展,拓展更新教材內容
時代性是各版本教材修訂時要遵循的重要原則之一。即便如此,相比我國航天成就的日新月異,已出版的教材必然遲滯于現(xiàn)實。而與身邊的、現(xiàn)實的密切聯(lián)系是吸引學生興趣的重要因素,對提高學生的課堂參與度和教學效果大有裨益。因此,在教學中有必要關注我國太空探索的最新進展。從課標來看,本主題的第二條內容要求體現(xiàn)出教師收集信息、組織教學能力的重要性,需要師生共同收集中國航天及太空觀測發(fā)展的相關材料,“用教材教”而不是“教教材”。在補充時事新聞時,既可展示最新的航天工程和科技成就,如我國探月工程的新進展和新發(fā)現(xiàn);也可展示我國航天人的埋頭苦干、理性務實的態(tài)度與精神,如他們的危機意識和憂患意識[8]。通過這些內容的補充,更好地為落實教學目標服務。
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