核心素养视域下初中地理跨学科融合教学的设计与实施

2024-04-10 03:52谢伍一
广西教育·A版 2024年2期
关键词:跨学科学科融合

谢伍一

摘 要:新课标背景下,教师应统筹设计综合课程,有效整合跨学科知识,开展跨学科主题教学,强化课程协同育人功能。以商务星球版地理七年级上册“地球的运动”第一课时为例,初中地理跨学科融合教学的设计、实施与评价应结合地理课程标准、学业质量要求和学情,关注学生关键能力和地理核心素养的培养,基于核心任务设计活动任务链、设置课后实践作业、制定主题单元评价规则量表,展开跨学科的融合教学。

关键词:初中地理;核心素养;跨学科融合;地球的运动

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:0450-9889(2024)04-0071-05

复杂问题的解决需要学生具备跨学科的能力,即以主导学科知识体系为依托,整合多门学科的知识和方法,构建全面认知以解决问题。因此,教师有必要对传统的教学模式进行改革,打破学科之间固有的边界,开展合适的、有针对性的跨学科融合教学,使之既有相对完整的学科知识体系,又有利于学生对知识的整体认识。初中地理是一门介于自然科学与社会科学之间的学科,蕴含着多学科的知识与原理,具有综合性、实践性、探究性等特征。《义务教育地理课程标准(2022年版)》(以下简称《2022年版地理课标》)提出,教师要立足学生地理核心素养的培养,关注学生探究能力、创新意识、实践能力、社会责任感的培养,促进学生全面发展。以核心素养为导向的初中地理跨学科融合教学,就是基于学生的基础、体验和兴趣,以地理课程内容为主干,围绕某一探究主题确定教学目标,选取并整合其他学科的相关知识和方法,通过渗透、互补的方式融入地理教学过程中,帮助学生形成地理学科知识体系,发展地理核心素养。下面,笔者以商务星球版地理七年级上册“地球的运动”第一课时为例,探讨初中地理跨学科融合教学的设计思路、教学实施及教学评价。

一、初中地理跨学科融合教学的设计思路

(一)选择主题:跨学科融合教学设计的关键

跨学科融合教学围绕一个中心主题来实现学科间的主动关联。教师可以直接选用课程标准或教材设计的主题,也可以创设符合具体学情的主题。主题的选择强调贴近现实生活,结合学生的知识经验、社会生活、学科基础等情况进行综合考虑,明确主题的性质、类别、层次等。如此,便于教师以主题为中心,以主导学科核心知识和思想方法为主干,梳理主导学科和相关学科的核心知识图谱和问题链条,引导学生开展综合性学习活动,发展学生的跨学科核心素养[1]。

“地球的运动”第一课时的学业质量要求:学生能够自主演示地球的自转和公转,归纳地球的运动规律,并用现实世界中的事例证明地球运动的存在,形成尊重客观事实的科学态度;能够举例说明地球运动所产生的主要自然现象及其对人们生产生活的影响,以及人们顺应自然规律进行社会活动所表现出的智慧,形成尊重自然、顺应自然的意识。从地理核心素养的角度分析,该课时的学业质量要求指向人地协调观、综合思维及地理实践力三个方面,具有较强的探索性、实践性和生活性。

七年级学生的好奇心强,有实践探索意识,但对地球运动相关知识的掌握比较零碎,知识的内在联系不清晰,还不具备建立起两个参照系的空间思维能力。教师选择“地球的运动”这一主题进行跨学科融合教学,能从现实生活的地理问题入手,有效融合其他学科的知识和方法,引导学生进行实验探究,通过演示、推算、制作学具、测量影长等多学科学习方法、技能与思维的综合运用,发展学生的地理核心素养。实践探究活动不仅能提高学生的地理学习兴趣,还能促进学生结合已有的生活认知和多学科知识,将零碎的感性认识上升为理性认识,達成素养目标。

(二)确定目标:强调素养导向与学生能力的培养

学科融合教学是指教师立足学科本质,紧紧围绕主导学科的教学逻辑,分层级、有重点、有深度地整合其他学科的优质资源,最终促使学生建构知识体系、养成高阶思维、形成学科能力、生成核心素养的教育活动[2]。这就需要教师在深度领悟主导学科课程核心理念的基础上,根据课标要求、学生情况、教学内容特点确定教学目标,适当结合其他学科相关知识深化教学内容,培养学生学科核心素养。

“地球的运动”第一课时教学目标的制订,要以传授学生地理知识和方法为基础,以地理学习方式和过程为支撑,融入多学科的知识、方法和技能,促进学生的知识增长,提升学生综合认知和解决问题能力,达到学以致用、知行合一的要求。教师在把握课程标准、紧扣核心知识的基础上确定了本课时的能力目标和素养目标(如表1),明确了“地球的运动”第一课时跨学科融合教学的基本定位,为下一步的学习流程设计指引了方向。

(三)设计学习流程:注重学生的真实体验

初中地理跨学科主题学习的活动设计,要注重学生的真实体验,凸显地理跨学科主题学习的生活性、实践性和综合性。教师要以学生的地理核心素养发展为导向,进行清晰有序的活动链、问题链的设计;在组织学生进行实践探究中,要分工明确,促使每一名学生真实参与学习实践。

“地球的运动”第一课时跨学科主题学习流程的设计步骤由选择学习主题、确定学习目标、选择学习方法、制定评价量规、开展系列学习活动等环节组成(如图1)。学习方式以小组合作学习为主,体现以学生为中心的育人思想,让地理课程真正能够培养未来公民必备的地理素养,教给学生可用的地理知识和技能,真正实现“增强学生生存能力”的课程理念。

二、“地球的运动”第一课时跨学科融合教学的实施

在“地球的运动”第一课时跨学科融合教学的实施过程中,教师要围绕核心任务,按照“情境导入—实验探究—实验求证—推理总结”四个循序渐进的教学环节(如图2),融入多学科的知识、方法、技能及思维,引导学生开展综合性学习活动。

教师在规定的时间范围内依序推进主题活动任务,并根据跨学科融合教学需要组织学生开展自主学习、小组交流讨论和汇报展示等活动。其间,教师要善于从地理学科核心知识和思想方法出发,运用地理实验构筑学习支架,引导学生融合物理、数学、劳动教育等学科知识和原理解释地理现象及地理原理,驱动学生进行跨学科主题学习。

(一)提出驱动性情境问题,创设问题空间

美国教育家杜威认为,教学的艺术就在于能够创设恰当的情境。情境是教学的支架,教师要善于创设激发学生内在动机的教学情境,使学生处于一种主动、活跃的能动状态,唤起学习需要,激发学习动机和潜在能力,进而达到主动学习的目的。学生只有将已有知识运用在自己所了解和熟知的情境中,才能学以致用,构建新的知识和经验,促进核心素养的落实[3]。

在“地球的运动”第一课时跨学科融合教学中,教师先向学生展示了一张乌鲁木齐市某中学和长春市某中学的上午作息时间表(如图3),然后提出驱动性情境问题:“这两张作息时间表有何异同?为什么?请说出你的疑问及猜测。”

教师以学生熟悉的作息时间表创设真实问题情境,指向“地球自转产生的自然现象对人们生活产生的影响”这一主题目标。教师在引导学生复习已学知识经纬网的同时,通过比较发现“两所中学经度相差多少度?”“两所中学的相对位置是?”“乌鲁木齐市的学生上第一节课时,同一纬度的长春市的学生已经上第三节课了,为什么?”等系列疑问,导出“这是由于地球的自转导致地球上不同经度的地方产生的地方时间差异”这一结果。问题激发了学生的求知欲望,教师因势利导带领学生进行实验探究及实验验证,进而解决以上问题。

(二)设计活动任务链,展开实验探究

为了激发学生的探索欲望,发展学生的空间思维,教师设计了以下三个以探究性实验和验证性实验为主的活动任务,让学生在实验的过程中,综合运用不同学科的知识、技能、经验层层深入,在正确解释地理现象的同时,切实发展解决问题能力。

1.探究地球自转的方向和周期

教师明确学习小组分工,出示活动任务要求,组织学生合作开展实验探究活动。学生按实验报告上的要求依次完成以下实验并进行展示。学生小组合作解密地球自转的规律:首先,学生通过观看视频,学习如何正确摆放地球仪;其次,学生观察地球自转的动画演示,正确演示地球的自转,填写实验表格,推断地球自转的特点(旋转中心、方向、周期);最后,学生从不同角度(侧面、北极上空、南极上空)观察地球的自转,说出地球自转的方向,并分别绘制出地球自转的示意图。

教师借助优质的数字教学资源帮助学生理解抽象的地理现象,为学生动手实践打下了基础。学生从模仿视频动画开始学习,通过演示、观察、体验、记录结论等方式,正确认识并使用地球仪这个学习地理的基本工具,培养了动手操作能力和总结归纳能力。学生通过绘制地球自转的示意图,将立体的地球仪转换为平面图的形式,初步培养了空间意识。

2.解密地球自转产生的现象一:昼夜交替

此活动环节教师共设计了三个任务链,要求学生按照实验要求将观察到的实验现象进行详细记录,交流讨论得出实验结论,并结合演示活动汇报实验成果。教师在学生明确实验目的、实验器材、实验要求后,引导学生进行实验操作,并进行追问、纠正及评价,培养学生的验证意识、操作能力及地理空间思维。

任务一:探究昼夜现象及其形成的原因。

首先,教师要求学生用手电筒模拟太阳,照射透明的大灯泡(模拟透明的地球)。

师:同学们观察到什么现象?地球是白天还是黑夜?

生:整个地球都被照亮,都是白天。

师:但事实上,地球在大部分地区、大部分时候,是有昼夜之分的,这是为什么?

生:因为地球是不透明的球体。

接着,教师要求学生将透明的大灯泡换成地球仪,用手电筒照射地球仪。学生发现,地球仪的一半被照亮,另一半處于“黑夜”之中。教师通过两组实验对比,运用“光”这一物理学的原理及方法,帮助学生理解昼夜现象及其产生的原因,再现了地球自转的方向、周期等基础知识,也为之后探究时间的差异做好了铺垫。

任务二:观察总结某地的昼夜交替现象。

教师让学生在地球仪上找到中国的位置,拨动地球仪使中国朝向手电筒的光线,学生观察到中国此时所在的半球是“白天”。学生继续拨动地球仪,使中国背向手电筒的光线,观察到中国此时所在的半球是“黑夜”。学生通过动手操作,明白地球自转产生了昼夜现象。

师:若某个时间北京为白天,伦敦为黑夜。同学们自西向东转动地球仪,转动180度时,两地的昼夜会发生怎样的变化?继续转动地球仪,又会发生怎样的变化?原因是什么?

生:两地的昼夜发生了不断更替的现象,原因是地球在不停地自西向东自转。

任务三:正确区分晨昏线。

教师让学生用红色、黑色小纸条分别贴在地球仪同纬度(赤道)的晨线和昏线上,用手电筒的光线照射地球仪,拨动地球仪进行观察及感悟。教师引导学生根据地球自转的方向判断晨昏线:顺着地球自转的方向,由昼半球过渡到夜半球的分界线是昏线,由夜半球过渡到昼半球的分界线是晨线。同时,教师还从物理学的光谱分布和大气散射、气象学的判断标准等方面,对晨线与昏线的区分进行知识拓展,引导学生从跨学科的角度认识地理现象。

3.解密地球自转产生的现象二:时间的差异

探究时间的差异包含了五个任务(如表2),有一定的难度,需要教师适时点拨、追问和讲解。教师与学生经历解决有挑战性的实际问题的教学过程,使学生收获学习地理的价值感,教师也借此机会激励学生迎难而上,激发勇于探索的科学精神。

探究时间的差异让学生在数学、劳动等多学科的融合中,经历演算、举例、观察、思考、归纳等思维进阶过程,增强对时区和区时的理解,并解答了学生在课堂导入时提出的问题。教师引导学生运用多学科知识和方法对身边的地理现象进行观察、解释,培养了学生的地理核心素养。

以上三个活动,在每个活动实施前,教师都出示活动任务要求引导学生动手操作,并及时组织学生汇报评价。在实验中,教师引导学生运用物理学、数学、劳动教育等学科的基本原理、方法及学科思维解决地理问题,让学生明白地球的自转对人类生产生活产生的影响。学生在活动过程中产生了观察记录表、手绘地球自转图和时区盘等具有鲜明地理学科特征的学习物化成果,培养了学生的地理实践力。

(三)利用数字资源回顾学习过程,进行整合提升

学生在一系列的实验探究、合作学习中增强了地理实践力,体悟了人地协调观,提升了学科综合素养。为了更好地帮助学生梳理学习内容、建立知识结构,教师利用“地球的自转”动画小视频,引导学生回顾本课学习内容,发展空间思维。学生观看视频后,教师运用思维导图引导学生对所学内容进行小结,进一步整合提升,将知识条理化、系统化,锻炼学生的综合思维。

(四)关注核心素养的可持续发展,设置实践性作业

在“地球的运动”第一课时跨学科融合教学中,教师结合核心任务,设计了“测量物体影子的长短及方向变化”的实践性作业(如图4),关注学生地理核心素养的可持续发展。

实践性作业根据古代数学中的“土圭之法”原理进行设计,具有较强的综合性、实践性、思想性和持续性。学生需要运用数学的思维和方法,通过物体影子长度的差异对比,逐步验证四季的形成及四季的气温变化与太阳直射点的关系,为理解地球的公转及气候的学习打下基础。学生在长达一年的测量中,锻炼了持之以恒的品质,培养尊重、顺应自然规律的人地协调观,达到地理学科育人的目的。

三、制定主题单元评价规则量表,关注学生的活动表现及学习成果

《2022年版地理课标》提出,学习评价要围绕学生核心素养的提升和发展水平展开,充分运用过程性评价、终结性评价、增值性评价、综合性评价等方式,对学生在活动中的表现、变化及学习成果等进行及时有效的评价。跨学科融合教学的学习评价要尽量前置,紧随学习目标,以利于发挥评价的导向作用。在教学过程中,教师在学生每完成一个探究任务后,应及时给予评价,评价以促进学生的核心素养发展为根本原则,通过评价帮助学生明确方向,增强学习动力。

“地球的运动”第一课时跨学科融合教学的评价规则量表以表现性评价为主。教师依据可学习、可评价、可检测等原则,为每一个活动制定具体的评价量表,围绕学生在活动中的组织能力、演示水平、表述能力及为学习成果搭建问题解决方法等方面进行多维度的评价。例如,对于学生探究地球自转的方向和周期活动任务,教师设计了学习评价规则量表(如表4),重点评价学生地理学科核心知识的综合学习和运用表现。

“地球的运动”第一课时跨学科融合教学设计与实施是对初中地理跨学科主题活动的初步探索。教师立足课标、学情,以解决真实情境问题为线索,以地理学科知识为主干,以地理思维和学习方式为支撑,在教学中融入数学、物理、劳动教育等学科的知识和方法,设计了一系列有挑战性、可操作、可评价的活动任务,带领学生体会“做中学”“用中学”“创中学”的地理学习过程,有效培养学生的地理核心素养。

参考文献

[1]郭华.跨学科主题学习及其意义[J].文教资料,2022(16):22-26.

[2]张航,杨建红.地理教学中学科融合的深层意蕴[J].中学地理教学参考,2023(19):61-64.

[3]吴明平,藏玲,周玲,等.学用合一:跨学科主题学习的困境突破与实现路径[J].基础教育课程,2023(13):12-16.

注:本文系廣西教育科学“十四五”规划2023年课题“初中地理跨学科融合教学设计实践研究”(2023B282)的阶段研究成果。

(责编 韦榕峰)

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