PBL教学模式下高中地理教学设计研究
——以“气候与自然景观”为例

程金龙,尚宁宁,申青格

(洛阳师范学院 地理与旅游学院,河南 洛阳 471934)

在传统的教学模式下,课堂教学多以教师讲学生听为主,难以激发学生的学习积极性,这不利于学生自主学习能力的培养和综合素质的提高[1]。因此如何将PBL教学模式“强有力”地融入具体的地理课堂教学之中,改变课堂教学中单一的、浅层次的知识本位学习,转向多元的、深层次的立体式思维与素养学习,这既是突破当前课堂教学改革困境的重要一环,也是培养高质量人才、落实高中地理核心素养的创新型途径[2]。纵览目前高中地理教学实施现状,反映出两方面的问题：一是部分地理教师对PBL教学模式认知不足,地理课堂教学多处于传统的讲授课状态;二是不论从理论层面还是实践层面出发,部分教师对PBL教学模式与地理学科课堂教学的融合缺乏深入细致的研究。两者均导致学生课堂参与度不高,使课堂教学无法达到最优化效果[3]。为此,本研究在厘定PBL教学模式的内涵及特征,以“气候与自然景观”为例,探讨PBL教学模式下高中地理教学设计研究的特点,旨在为中学一线地理教师及教育研究工作者提供有益的借鉴和参考。

1 PBL教学模式的内涵界定

1.1 PBL教学模式的概念界定

20世纪50年代的医学教育中最早出现了PBL教学模式,它是一种以问题或项目为核心的创新型教学模式,其主体是学生[4]。之后,这一教学模式逐渐从医学领域推广应用到教育、工业、法律、农业等领域,产生了积极的影响。在教育领域中,PBL教学主要指教师根据不同的现实情境,创设复杂、开放的问题,学生根据教师提出的问题链,进行自主探究、小组合作,以此来解决问题并获得知识的教学模式。将该模式运用到高中地理教学中,能有效激发学生对地理知识的强烈求知欲望,提升自主探究、团队协作等能力[5]。

1.2 PBL教学模式的特点

1.2.1 以解决问题为中心

新课改要求学生在理解、掌握知识的基础上,批判性地看待知识,并构建认知结构,进而提高学生发现、处理、分析、解决问题的能力,这就要求在地理课堂教学中要以核心问题为导向,而PBL教学模式也强调学生要以小组为团队,积极交流、探索问题,提出解决问题的方案,最终解决问题,提升能力[6]。

1.2.2 以学生为主体

PBL教学模式强调学生在课堂教学中的主体地位,让学生做课堂学习的主人,根据地理学科的特点,对学生进行合理分组,组内成员通过协商,进行任务分配,保证每位成员的课堂活动参与度,促进成员之间的沟通和交流,以此来更好地对问题进行分析和解决[7]。

1.2.3 教师辅助

PBL教学模式虽然注重学生解决问题,强调学生的主体地位,但教师的作用仍至关重要,在课堂中要充分发挥地理教师的指向标作用,辅助学生发现、分析、解决问题,对学生的汇报成果进行评价、总结,并维持良好的课堂学习氛围,以保证教学质量。

2 PBL教学模式下高中地理教学设计

2.1 PBL教学模式下高中地理教学设计思路

将PBL教学模式融入高中地理课堂教学中,能最大限度地提升学生的自主学习、合作探究等能力。但是,如何更有效地将PBL教学模式融入高中地理教学活动中,培养学生的综合思维能力是一个值得深思的问题。通过梳理已发表的文献,总结出PBL教学模式主要具有以学生为中心、以问题为导向、激发学生兴趣等优点。按照新课标的要求,注重创设真实的情境,提出驱动性问题,引发学生积极思考,通过小组合作,培养学生探究、创新等能力,注重知识获取、综合思维生成和批判性思维的培养[8]。据此,本研究提出了PBL教学模式下高中地理教学设计思路：划分小组,收集资料;情境创建,呈现问题;合作探究,解决问题;再创情境,迁移应用;拓展拓学,深化问题;评价反思,归纳得失。

2.2 “气候与自然景观”教学设计

本节课内容选自人教版2019版高中地理选择性必修1《自然地理基础》第三章第3节第4课时“气候与自然景观”。《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称“新课标”)对本节内容的要求为“运用示意图,分析气候对自然地理景观形成的影响”[9]。实际是要求学生能够熟悉不同气候的形成原因、特征、分布及影响因素,通过观察世界不同区域的自然地理景观图片,判断形成景观差异的气候要素。学生通过本课程的学习,学会构建地理学与自然的关系,在此基础上更好地落实地理学科核心素养。

2.2.1 教学目标(核心素养目标)

(1)区域认知：通过研学小组合作探究,构建“气候-水文-地貌-景观”要素联系思维,进而逐渐形成自然环境各要素间相互联系、相互作用的整体性思维;(2)综合思维：以游学小分队云游线路为载体,认识各区域对应的自然景观特征,以及与之相对应的气候之间的关系;(3)地理实践力：结合课堂探究实例,分析自然景观形成的过程中所受到的气候的影响,进而从不同角度、不同方面分析不同区域的自然地理景观;(4)人地协调观：根据自然地理景观变化,分析动物大迁徙“停止”的原因,以及采取的一系列措施,树立人与自然和谐共生的理念。

2.2.2 评价目标

通过对“不同气候区影响下的自然景观”的观察、对比、分析与探究,使学生在真实的情境中,在合理的问题链下掌握课程基本概念的知识,从而形成批判性思维,提升解决问题的能力。通过对不同地区自然地理景观的差异分析,使学生掌握气候与自然地理景观的内在逻辑关系,在此基础上树立人与自然和谐共生的理念,诊断并发展学生的迁移创造思维。

2.2.3 教学设计思路

“气候与自然景观”教学设计思路如图1所示。

图1 PBL教学模式下“气候与自然景观”教学设计思路

2.2.4 教学流程

“气候与自然景观”这节课是学生在系统地学习了世界的气候类型与分布、气候的成因及影响因素等难点内容之后的学习应用,更注重对学生的综合思维、区域认知能力等核心素养的考察。将PBL教学模式引入本节课堂教学中,能最大限度地提升学生的自主学习和合作探究能力,落实地理核心素养,为此“气候与自然景观”一节按照以上六个教学环节实施,具体流程如图1所示。

2.2.4.1 教学环节一：划分小组,收集资料

【教师活动】

(1)小组划分：将班内40位同学平均分成5组,每组8人。

(2)课前准备,收集资料：以云游学的形式,全班同学化身为游圣,分为三个游学小队,探寻云游线路中的自然景观,根据收集到的资料,完成任务。任务一：马可波罗游学第一小队和第二小队分别搜寻撒哈拉地区、塞伦盖蒂热带草原地区的自然景观图;徐霞客游学小队搜集我国南方地区自然景观图,查阅互联网资料,阅读课本,简要总结所游学区域的自然景观特征。任务二：各游学小分队的同学,将搜集到的自然景观图分地区制作PPT进行课堂展示,要求做2～3页PPT。

注意：(1)自然地理景观图从水文、地貌、土壤、植被、动物等方面搜集;(2)展示的自然景观图要标注具体名称。

【学生活动】

收集资料,将其整理为PPT,派小组代表进行作品提交。

【设计意图】

利用网上云游学活动,激起学生的猎奇心理和求知欲,营造积极氛围。安排课前准备任务,培养学生的收集资料以及小组合作能力。

2.2.4.2 教学环节二：情境创建,呈现问题

【情境创建】

同学们在上周末便化身为当代小游圣,今天就让我们跟随大家的脚步,开启本节课的学习：气候与自然景观。

【教师活动】

请同学们根据马可波罗和徐霞客游学小队收集并展示的撒哈拉地区和我国南方地区的自然景观资料,分析这两个地区都呈现了哪些自然地理要素。

【学生活动】

小组讨论,分析并组织答案。抽到发言卡的小组代表1作答：呈现出了两个地区在气候、水文、地貌、生物、土壤等要素方面的特点。

【教师点评,并总结】

自然地理景观主要是在气候、水文、地貌、生物、土壤等自然地理要素综合作用下形成的,其中植被是最直接的表现。

【设计意图】

通过小组合作和竞赛活动,加强学生勤于思考、主动探讨的学习氛围。

2.2.4.3 教学环节三：合作探究,解决问题

【探究活动一】同纬度不同地区自然景观差异分析

【教师活动】

撒哈拉沙漠地区和我国南方地区都位于北回归线附近,但自然景观差异巨大,试分析产生这种差异的原因。

【学生活动】

小组讨论,合作探究。抽到发言卡的小组代表2作答：撒哈拉沙漠地区为热带沙漠气候,全年高温少雨,蒸发旺盛;而我国南方地区以亚热带季风气候为主,夏季高温多雨,冬季温和少雨,雨热同期;两地气候类型不同,水热组合不同,因此自然景观不同。

【教师点评,并总结】

气候是自然景观形成过程中不可或缺的因素,不同的气候类型形成了不同的水热条件,水热组合的差异性,又导致了不同自然地理环境的自然景观具有差异性。

【教师活动】

请根据世界气候理想分布图,画出对应的世界自然景观理想分布图。

【学生活动】

学生动手画图,学生代表展示其绘图。

【教师提问】

针对学生作业中存在的问题,请对照标准的气候类型分布图,找出错误,并说明原因。

【学生活动】

学生抢答：地中海气候区对应的植被应该是亚热带常绿硬叶林带。

【教师总结】

经过分析可以得出：一种气候可以对应多种自然景观,一种自然带也可以对应多种气候。

【过渡】

游览完第一站：同纬度不同地区的自然景观,我们继续跟随游学小队的脚步,进入第二站热带草原地区自然景观欣赏——非洲塞伦盖蒂大草原。

【探究活动二】同地区不同季节景观差异分析

材料：每年5月中下旬,雨带向北移动,塞伦盖蒂地区进入旱季,北侧的马赛马拉会延迟进入旱季,食草动物便追随降水迁徙到马赛马拉;10月前后,塞伦盖蒂重返雨季,食草动物便回迁到塞伦盖蒂。

【教师活动】

请你从气压带或风带、气流运动、降水状况的角度,分析：为何每年的5月中下旬,食草动物会离开塞伦盖蒂?为何到了10月动物又要回迁?

【学生活动】

小组合作,组内讨论并作答。小组中抽取到发言人角色卡的同学完成本次发言任务。

【教师点评,并总结】

气压带或风带随太阳直射点的移动而导致的气温和降水的变化是造成不同季节自然景观产生差异的重要原因,要能够正确理解并学会分析自然地理景观现象。

【设计意图】

通过实际案例,让学生查阅资料并结合已经习得的地理知识,分析、解决现实问题,加强学生学以致用的本领,培养学生的综合思维能力、归纳总结能力和地理实践力。

2.2.4.4 教学环节四：再创情境,迁移应用

情境教学：拓展拓学——动物大迁徙“停止”

【问题探究】

阅读下列材料,完成相关任务：

由于人口的快速增长、耕地的私有化,减少牧民饲养动物遗失,减少与野生动物接触,缓解动物病害对经济的损失。牧民在自家的耕地上竖起了围栏。自1970年以来,因迁徙线路消失直接带来东非5个迁徙种群数量下降70%以上。肯尼亚的野生动物数量却急剧下降,平均下降了七成,家畜数目则增加了76%。在肯尼亚的牧区内,野生动物现在只占到全部动物数量的10%了。

(1)描述动物迁徙“停止”对当地生态环境的影响。

(2)为保护动物迁徙,请提出你的建议。

【学生活动】

小组内共同研究,整合出问题解决的方案。小组中抽取到发言人角色卡的同学完成本次发言任务。其他学生补充知识并评价。

【教师指导评价】

对于学生交流过程中的信息有误或不够完善的情况,教师引导学生进行评价,互相指正。

【教师小结】

气候不同→水热组合条件不同→各自然地理要素呈现特征不同→自然景观不同。

【教师活动】

设置随堂练习题,检测学生的课堂学习效果。

【学生活动】

画出知识框架图,梳理本节知识内容,见图2所示,并自主练习、回答问题。

图2 “气候与自然景观”知识梳理

【设计意图】

完善学生知识体系,培养学生归纳总结的能力,树立学生人与自然和谐共生的全球意识。

2.2.4.5 教学环节五：拓展拓学,升华问题

【过渡】

气候在自然地理景观形成中的作用,主要通过自然地理景观来反映,而植被又是自然地理景观最直观的表现。

【课后探究】

找一找：不同的气候,对不同的自然地理景观会产生影响,请同学们课下收集家乡洛阳地区的自然地理景观资料,并运用所学知识进行分析。

【学生活动】

课后各个小组搜集资料,并分析讨论。

【设计意图】

对本节课教学的课后拓展延伸,既是PBL教学的实践应用,也是激发学生强烈求知欲的重要因素,这不仅能够对基础地理概念进行拓展外延,也能使学生的地理知识脉络更加完善。

2.2.4.6 教学环节六：评价反思,归纳得失

【教师活动】

引导学生结合评价量表,对本堂课的内容和学生表现进行评价,并打分。评价的指标包括对所学课程感兴趣程度、课堂各个环节的参与程度、以自己的语言描述学习新知识的准确程度等,分值为1～3分。

【学生活动】

组间互评：不同小组进行互相点评补充。

自我评价：学生进行自我评价,回顾本堂课的学习表现和投入情况,反思自身的不足,及时调整明确自己是否能吸收本堂课的重点知识及解决关键问题。

回顾课堂,反思表现,对于不足情况及时进行调整。

【教师评价与总结】

教师对学生回答的内容进行总结,并提出建议。回顾本堂课所学内容,帮助学生建立思维导图。

【设计意图】

在地理课堂教学中要构建多元的评价体系,从学生的知识技能、情感态度等不同角度、不同方面进行多元化评价[10]。自我反思评价环节是促进学生完成知识整合与建构的重要一步,是检验学生是否达到更深层次学习的重要一环,有利于学生回顾课堂,反思表现,对于不足情况及时进行调整。

3 本教学设计的主要特点

3.1 以真实情境为背景

“新课标”要求将以课本案例为主的案例教学转向为“倡导真实问题情境的创设”问题式教学,以此来更好地帮助学生厘清“何为地理,为何学地理,如何学好地理以及地理和生活有何联系”等一系列问题[11]。鉴于此背景,本文选择了“亚欧大陆北回归线东西两岸以及热带、温带草原地区的自然景观差异”这一真实情境PBL教学模式下的地理教学设计,通过相互关联的“问题链”,对“气候对自然景观的影响”开展探讨,采用了将地理知识融入于情境中的教学方式,不仅可以激发学生的求知欲望,使其萌生强烈的学习内驱力,而且能够帮助学生构建完备的地理知识体系框架,为学生地理高阶思维的形成和培养打下坚实的条件。

3.2 以问题探究为关键

作为地理核心素养内容之一的问题探究式教学,本身也是一种重要的地理实践活动。为了在高中地理课堂教学中,将探究式教学、创新能力培养落到实处,需要在高中地理教学过程和各个实施环节,通过地理高阶思维能力将教师问题式探究教学与学生创新能力的培养在本质上建立起联系[12]。本文中的地理教学设计,聚焦于“气候对自然景观的影响”,通过创设真实情境,让学生对真实问题进行分解、探究、重组与构建,在此过程中建立起学生自己的知识框架体系,并培养其综合探究及地理高阶思维能力[13]。

3.3 以批判质疑为核心

备受学者关注的批判质疑精神,是高中地理核心素养中的核心要素之一。关于对批判质疑的表述,不同学者有着不同的见解,例如：有学者认为“批判质疑主要表现在感知与发现问题、分析与表征问题、构想与处理问题、解决与升华问题等层面,并在上述各个层面中得以发展”[2]。在本文的地理教学设计中,无论是在表征地理问题层面,还是在解决与升华地理问题层面,都将批判质疑贯穿其中,这足以充分体现“批判性思维的培养与发展要‘强有力’地融入高中地理教学活动之中”的理念[14]。