《普通高中地理課程標準(2017 年版2020年修訂)》(以下簡稱“新課標”) 指出,高中地理教學要培養(yǎng)學生的地理實踐力核心素養(yǎng)。地理實踐力,指人們在考察、實驗和調(diào)查等地理實踐活動中所具備的意志品質(zhì)和行動能力[1]。在以往的地理教學中,由于諸多原因,提升地理實踐力的教學活動往往難以全面開展和推進。新課標的落地,將地理實踐力提升到核心素養(yǎng)和行動落實的高度。校本課程以其實踐性強、綜合性高等特點,成為開展地理實踐力教學強有力的載體。本文以“走進南海子公園”為例,通過闡述地理信息技術(shù)在野外考察和室內(nèi)實踐中的應(yīng)用,分析高中區(qū)域地理教學常見問題的一般解決思路,為地理實踐力培養(yǎng)和生態(tài)文明教育提供借鑒。
一、課程背景
(一)國家課程建設(shè)及時代教育需求
2023年6月,教育部印發(fā)了《關(guān)于加強中小學地方課程和校本課程建設(shè)與管理的意見》,強調(diào)要以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導,構(gòu)建以國家課程為主體、地方課程和校本課程為重要拓展和有益補充的基礎(chǔ)教育課程體系,實現(xiàn)課程全面育人、高質(zhì)量育人。建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化是習近平生態(tài)文明思想的生動實踐。將生態(tài)文明教育融入校本課程是新時代高中地理教育教學的必然要求。
科學教育是提升全民科學素質(zhì)、建設(shè)教育強國、實現(xiàn)高水平科技自立自強的重要基礎(chǔ)。實驗教學作為科學教育和實踐育人的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),為中小學科學教育提供了明確的方向。地理學科可以通過野外考察、社會調(diào)查、室內(nèi)實驗等方式開展實驗教學,以提升學生的實踐能力和意志力,培養(yǎng)他們的科學探究精神和生態(tài)文明素養(yǎng)。
(二)地理信息技術(shù)為課程實施提供工具
作為地理學研究的前沿手段,地理信息技術(shù)已被納入新課標高中地理必修課程模塊。根據(jù)新課標的要求,學生需掌握運用地理信息技術(shù)收集和呈現(xiàn)人口、城鎮(zhèn)、產(chǎn)業(yè)活動等人文地理數(shù)據(jù)、圖表和地圖的能力。地理信息技術(shù)主要包括地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)、遙感(Remote Sensing,RS)和全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System,GNSS)。在本課程中,筆者使用ArcGIS軟件進行地理信息系統(tǒng)的操作,使用Google Earth軟件分析遙感數(shù)據(jù),并將兩步路App作為應(yīng)用全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工具。
(三)南海子公園作為課程實施載體
鄉(xiāng)土資源是高中地理教學素材的重要組成部分。將鄉(xiāng)土資源融入校本課程,不僅有助于培養(yǎng)學生的地理核心素養(yǎng),還能激發(fā)他們的學習興趣和鄉(xiāng)土情懷。歷史上,南海子是北京地區(qū)最大的濕地,曾是多個朝代的皇家獵場,但后來衰落為環(huán)境較差的城郊地區(qū)。經(jīng)過生態(tài)修復和改造,南海子得以煥發(fā)新生,成為北京市最大的濕地公園。作為麋鹿、黑天鵝等數(shù)十種生物的棲息地,南海子公園為野外考察活動和生態(tài)文明教育提供了優(yōu)越的條件。
因此,筆者選取南海子公園作為實踐場地,設(shè)計了校本課程“走進南海子公園”,旨在引導學生借助地理信息技術(shù)全方位認識南海子公園,讓他們在發(fā)展地理學科核心素養(yǎng)的過程中,增強社會責任感,樹立人地協(xié)調(diào)觀的觀念。
二、地理校本課程設(shè)計
新課標要求學生能夠“結(jié)合實例,解釋城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu),說明合理利用城鄉(xiāng)空間的意義”“結(jié)合實例,說明工業(yè)、農(nóng)業(yè)和服務(wù)業(yè)的區(qū)位因素”“通過探究有關(guān)人文地理問題,了解地理信息技術(shù)的應(yīng)用”?;谝陨弦螅P者對校本課程進行了細化設(shè)計。
(一)學情分析
高一年級學生已對地理信息技術(shù)的特點、功能和常見應(yīng)用有了初步的了解,并且初步掌握了描述地理位置、分析區(qū)位條件等地理技能。他們具有了一定的計算機操作能力,且對小組合作學習和地理實踐活動擁有濃厚的興趣和好奇心。但是,他們對地理信息技術(shù)的基本操作較陌生,尤其是在野外考察時和實際生活中應(yīng)用地理信息技術(shù)的能力較弱。因此,本課程基于南海子公園,設(shè)計了相應(yīng)的野外考察和室內(nèi)上機實驗活動,旨在提升學生的意志品質(zhì)和實踐能力。
(二)學習目標
學生通過操作兩步路App、ArcGIS軟件、Google Earth軟件等工具,體驗將地理信息技術(shù)應(yīng)用于野外考察和室內(nèi)實驗的過程,從而深化對地理信息技術(shù)的認識,提升地理實踐力。
基于野外考察和室內(nèi)實驗產(chǎn)生的素材進行課堂展示,學生逐漸掌握分析高中區(qū)域地理常見問題的一般思路,即“描述地理位置—分析區(qū)位條件—提出措施途徑—分析影響意義”,地理學科核心素養(yǎng)得到發(fā)展。
以小組為單位完成野外考察、室內(nèi)實驗、課堂展示和課后探究等學習任務(wù),可以提高學生的團隊合作意識,增強他們的意志品質(zhì)和行動能力。
學生從時空視角全方位認識南海子公園,提升生態(tài)文明素養(yǎng)和科學素養(yǎng),激發(fā)熱愛自然、探索自然、保護自然的自覺性,增強社會責任感。
(三)課程模式
“走進南海子公園”課程采用“野外考察—室內(nèi)實驗—課堂教學—課后探究”的教學模式,具體教學流程如圖1。
(四)資源準備
課前,教師設(shè)計野外考察和室內(nèi)上機實驗任務(wù)單(見表1),并調(diào)試地理信息系統(tǒng)ArcGIS軟件和Google Earth軟件。在教師發(fā)放兩步路App、Google Earth軟件、ArcGIS軟件的基本操作指南后,學生以小組為單位完成南海子公園野外實地考察和室內(nèi)上機實驗的任務(wù)。此外,學校組織召開南海子公園野外考察動員會,提醒學生野外考察過程中可能會用到的問題應(yīng)對方案以及安全注意事項。
三、地理信息技術(shù)支持的校本課程實施流程
(一)野外考察(4課時)
【考察任務(wù)】學生考察南海子公園的主要濕地以及麋鹿、鳥類等動物棲息地,利用兩步路App記錄野外考察的軌跡和考察點(如圖2),觀察麋鹿、鳥類等動物的棲息地并思考該公園利于這些動物生存的原因。
【設(shè)計意圖】學生以小組為單位實地考察南海子公園,熟悉兩步路App的導航、記錄軌跡、添加標注點等常見功能在野外考察中的作用,加深對全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的認識,提升野外考察能力。
(二)室內(nèi)實驗(1課時)
【實驗任務(wù)】學生閱讀制圖指南,利用ArcGIS軟件制作南海子公園專題地圖。學生基于Google Earth軟件查看南海子周邊地區(qū)2002—2023年不同時期的遙感影像,分析影響南海子公園空間結(jié)構(gòu)變化的原因。
【設(shè)計意圖】學生利用ArcGIS軟件制作專題地圖、操作Google Earth軟件查看不同時期的遙感影像,加深對遙感和地理信息系統(tǒng)主要功能的認識。學生在制圖過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,不僅有利于增強動手能力、計算機操作能力和抗挫折能力,還有利于發(fā)展科學思維。學生上機實驗形成的成果為后期課堂展示提供了素材。
(三)課堂教學(1課時)
課堂教學環(huán)節(jié)包括三部分,主要以小組為單位(分別是GIS組、GNSS組和RS組)展示學生在野外考察和室內(nèi)上機生成的實踐成果。
1.跟著GIS,認識南海子濕地公園
【學習任務(wù)】學生展示基于ArcGIS軟件制作的北京地區(qū)區(qū)域圖(如圖3),描述南海子公園的地理位置。教師引導學生結(jié)合文字材料和野外考察過程中的景觀圖,分析南海子公園濕地的作用。
【設(shè)計意圖】學生通過展示制圖成果和景觀圖片,復習描述某事物地理位置的一般方法,加深對南海子公園區(qū)域認知的認識。通過分析南海子公園濕地的功能,學生逐步樹立自然環(huán)境整體性的地理學思想,綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀核心素養(yǎng)得到發(fā)展,為后續(xù)學習關(guān)于自然環(huán)境整體性的相關(guān)知識做鋪墊。
2. 跟著GNSS,感受人與自然和諧共生
【學習任務(wù)】學生展示基于兩步路App的南海子公園考察軌跡,介紹野外考察路線,展示麋鹿等動物的棲息地景觀圖。教師引導學生結(jié)合查閱的相關(guān)資料,分析南海子公園利于麋鹿生長的優(yōu)勢條件,并為如何保護麋鹿提出建議。
【設(shè)計意圖】學生結(jié)合野外考察成果,運用區(qū)位條件相關(guān)知識分析南海子公園利于麋鹿生長的優(yōu)勢區(qū)位條件,從個人、政府等不同維度提出保護麋鹿的建議和措施,不僅有利于夯實學科基礎(chǔ)主干知識,還有利于增強社會責任感,樹立人與自然環(huán)境和諧發(fā)展的價值觀。
3. 跟著RS,走進“前世—今生—未來”
【學習任務(wù)】學生展示南海子公園周邊地區(qū)不同時段的遙感影像(如圖4),闡述2002—2022年南海子公園周邊的空間結(jié)構(gòu)變化。借助南海子片區(qū)規(guī)劃草案圖(如圖5),學生從經(jīng)濟、社會、生態(tài)等維度討論和分析構(gòu)建南海子公園片區(qū)“一心、三片區(qū)”空間結(jié)構(gòu)的意義。
【設(shè)計意圖】教師通過引導學生借助遙感影像查看南海子公園地區(qū)不同時期的土地利用方式變化,培養(yǎng)學生的讀圖與析圖能力,通過設(shè)置討論和分析南海子公園周邊地區(qū)未來規(guī)劃的意義,增強學生遷移應(yīng)用所學知識的能力,引導他們建立地理學的時空思維,發(fā)展他們的綜合思維、人地協(xié)調(diào)觀等核心素養(yǎng)。
(四)課后探究(1課時)
教師布置課后探究作業(yè),引導學生梳理和總結(jié)地理信息技術(shù)在全方位認識南海子公園中的作用。學生以小組為單位,結(jié)合野外考察兩步路App和室內(nèi)上機Google Earth軟件生成的過程性文件,利用ArcGIS軟件制作南海子公園野外考察專題地圖(如圖6)。學生整合課堂教學關(guān)于南海子公園“地理位置—區(qū)位優(yōu)勢—措施途徑—影響意義”的學習成果,撰寫實踐報告。
四、教學評價
課程“走進南海子公園”以發(fā)展學生地理實踐力核心素養(yǎng)為根本,關(guān)注學生在野外考察和室內(nèi)上機過程中表現(xiàn)出的行動能力、合作意識和創(chuàng)造力,關(guān)注學生在課堂教學展示和課后探究撰寫實踐報告過程中表現(xiàn)出的語言表達與邏輯思維能力。本課制訂小組合作評價量表(見表2),以多元化評價為取向,通過學生自評、生生互評、師生評價等方式肯定和激勵學生在活動中的表現(xiàn)。
五、教學反思
課程“走進南海子公園”帶領(lǐng)學生借助現(xiàn)代地理信息技術(shù)全方位認識不同時空尺度的南海子公園,創(chuàng)造條件讓學生“走出去”“動手”“行動”。學生在野外考察、室內(nèi)實驗、課堂學習、課后探究過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題,不僅有利于增強實踐力,提升團隊合作意識和科學探究意識,還有利于激發(fā)熱愛大自然的情感和社會責任感。
本課基于鄉(xiāng)土資源和地理信息技術(shù)是培養(yǎng)學生地理實踐力的新途徑。盡管課程的設(shè)計和實施過程整體比較順利,問題還是在所難免。比如,Google Earth遙感影像存在時間尺度較短、個別時段個別地區(qū)空間分辨率較低,野外考察過程中手機電量難以維持兩步路App全程記錄考察路線,學校軟硬件配置亟須提升等。教師在開展類似地理實踐活動時可以尋找可替代地理信息技術(shù)軟件,做好更詳盡的預案,提高野外考察和室內(nèi)上機實驗的質(zhì)量和效率。
注:本文系北京市教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“基于鄉(xiāng)土資源和地理信息技術(shù)的高中地理實踐力教學研究”(立項編號:CDDB2020266)的階段性成果。
參考文獻
[1] 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準:2017年版2020年修訂[S].北京:人民教育出版社,2020.
(作者李春紅系北京市和平街第一中學高中地理教師;楊利娜系北京市朝陽區(qū)教育科學研究院高中地理教研員;馬衛(wèi)華系北京市和平街第一中學高中地理教師、特級教師)
責任編輯:李媛