何雅琴 閆白洋
摘? ? 要:“拋錨式”課堂形態(tài)是基于建構主義理論,以學生為中心的教學形態(tài)。將之應用于地理與生命科學跨學科教學,可以提高學生綜合運用跨學科知識和技能的能力。教師應在精準分析教材和學生學情的基礎上,確定教學目標和重難點,然后圍繞“錨”,即完整、真實的問題,創(chuàng)設富有吸引力的學習情境,搭建相應的“腳手架”,引導學生在自主交流、合作、探究中,經(jīng)歷問題從產(chǎn)生到解決的全過程,變模仿知識為遷移知識,形成個性化的思維和表達,提高運用跨學科知識和技能分析、解決不確定的現(xiàn)實生活情境的能力。
關鍵詞:“拋錨式”課堂形態(tài);初中地理;初中生命科學;跨學科教學
2021年6月,上海市中考首次進行初中地理與生命科學跨學科案例分析,分值是15分,主要是用來評價:初中學生在運用地理和生命科學核心概念解決真實問題過程中,所表現(xiàn)出來的信息提取與處理、問題分析與質疑、結論闡釋與創(chuàng)新三大能力[1]。這就從考評的角度,為初中地理教學的改革指出了更加明確的方向。以下,筆者探索了“拋錨式”地理與生命科學跨學科的課堂形態(tài),并以“會流汗的菩提葉”為例進行實踐教學,希望能為一線教師提供參考。
一、“拋錨式”跨學科課堂教學設計理念
(一)設計理念
“拋錨式”課堂形態(tài)是基于建構主義理論,以學生為中心,“使學生在一個完整、真實的問題背景中,產(chǎn)生學習的需要,并通過成員間的互動、交流,即合作學習,親身體驗識別目標到提出目標到達成目標的全過程”[2]的教學形態(tài)。確定完整、真實的問題被形象地稱為“拋錨”。它有3個顯著特征:圍繞“錨”來組織教學、搭建“腳手架”、鼓勵合作學習?!皰佸^式”課堂形態(tài)主要包括“創(chuàng)設情境—確定問題—自主學習—協(xié)作學習—效果評價”五個環(huán)節(jié)。教師創(chuàng)設具有真實性的學習情境,以基于真實情境的問題,引導學生在師生、生生間的互動交流、合作探討中,經(jīng)歷從問題產(chǎn)生的起點到問題解決的終點這一全過程,充分認識初中地理與生命科學之間的聯(lián)系,提高學生在面對不確定的現(xiàn)實生活情境時,綜合運用跨學科知識和技能予以解決的能力。
(二)整體思路
在“會流汗的菩提葉”教學中,筆者遵循“拋錨式”教學五個環(huán)節(jié),聚焦培養(yǎng)學生信息提取與處理、問題分析與質疑、結論闡釋與創(chuàng)新等跨學科能力,基于《上海市中學地理課程標準(征求意見稿)》中的相關內容,創(chuàng)設海南島的菩提樹葉“流汗”的情境,啟發(fā)學生思考菩提葉的結構功能與海南島自然地理環(huán)境的關聯(lián)。筆者引導學生自主學習、合作探究,借助地理和生命科學兩個學科的核心知識進行跨學科分析,得出“植物與地理環(huán)境的適應性”是架構兩個學科的關聯(lián)點,使學生從模仿知識轉變?yōu)檫w移知識,形成自己的思維和表達,進而生成綜合分析問題、解決問題的能力。教學設計思路如圖1。
二、“拋錨式”跨學科課堂教學形態(tài)的教學設計
(一)教材分析
本節(jié)課涉及滬教版初中《地理》和《生命科學》中的內容。與地理相關的內容是:七年級第一學期第一章中的“優(yōu)越的地理位置”和第三章《氣溫與降水》及自主學習《海南省》,以及七年級第二學期第一章中的“因地制宜發(fā)展農(nóng)業(yè)”。其中與本節(jié)課有關的重要概念是:海南省的地理位置、氣候特點,菩提葉生長的氣候條件。生命科學所涉及的主要知識點來源于教材第二冊第五章第一節(jié)《生物與非生物環(huán)境的關系》,其中與本節(jié)課有關的重要概念是:生物適應自然環(huán)境。
(二)學情分析
學生經(jīng)過近2年的地理學習、1年的生命科學學習,有了一定的知識儲備,但是比較零散,知識間的邏輯關系不清晰,沒有形成由此及彼、由表及里的能力,因此在面對新的問題時,不能靈活地運用所學知識加以分析并解決相關問題。
初中階段是抽象思維能力迅速發(fā)展的時期,初三學生已經(jīng)具備一定的自主學習與合作探究的能力,因此可以采用“拋錨式”課堂形態(tài)進行跨學科教學。筆者根據(jù)學生的“最近發(fā)展區(qū)”,為其提供幫助或搭建“腳手架”,圍繞“錨”,即“海南島菩提葉會流汗”這一真實情境組織教學,創(chuàng)設有助于合作學習的活動“植物與地理環(huán)境的適應性”探索,讓學生在活動中重構地理學科與生命科學學科的知識,建立學科間的關聯(lián),進而解決問題。
(三)教學目標
1.學生能說出植物葉片的基本形態(tài),認識葉的結構功能,明確菩提樹葉的結構功能與其生活的自然地理環(huán)境的關系。
2.學生能簡要描述海南島的海陸位置、緯度位置,根據(jù)氣溫曲線圖、降水量柱狀圖分析海南島的氣候特點,學會從地理位置、氣候特點等自然要素入手討論分析各要素與“菩提葉會流汗”形成的相互關系。
3.學生能借助地理和生命科學相關知識進行跨學科分析,架構新情境下“植物與地理環(huán)境相適應”問題的解題路徑,并舉一反三,通過解題路徑解答拓展問題,提高綜合分析問題、解決問題的能力。
(四)教學重難點
教學重點:引導學生分析葉片的結構與蒸騰作用的關系,樹立生物的形態(tài)結構與其功能相統(tǒng)一的觀念;讓學生學會從地理位置、氣候特點等自然要素入手分析各要素與“菩提葉會流汗”形成的相互關系。
教學難點:總結歸納植物與地理環(huán)境的適應性思考路徑。
(五)教學過程
1.創(chuàng)設情境,確定問題
[播放“海南島菩提葉會流汗”的視頻,內容主要是:海南島屬于熱帶地區(qū),對流運動顯著,每天午后兩點左右都會由于強對流而形成對流雨,雨水順著菩提葉的葉尖流下,形成“滴水葉尖”。“滴水葉尖”也是一個植物學名詞,指葉尾細長,易含蓄水珠。學生普遍認為菩提葉“滴水葉尖”是一種美妙的自然界的現(xiàn)象]
師:看了“海南島菩提葉會流汗”的視頻,同學們有什么疑問嗎?
生1:菩提葉是如何流汗的?
生2:菩提葉為什么會流汗?
生3:是不是只有海南島菩提葉才會流汗?
充分討論后,師生共同確定本節(jié)課的問題:菩提葉的結構功能與海南島自然地理環(huán)境的關聯(lián)。
設計意圖:筆者創(chuàng)設“海南島菩提葉會流汗”的情境,目的是讓學生在觀看視頻的過程中對“滴水葉尖”“海南島熱帶雨林”的環(huán)境形成初步印象,以此激發(fā)學生的求知欲,為學生深入了解菩提葉的結構功能與海南島自然地理環(huán)境的關聯(lián)奠基。
2.自主學習:信息提取與處理
師:請同學們根據(jù)自己提出的問題,閱讀“葉片的結構圖”及葉片功能的材料,思考并討論海南島菩提葉是如何“流汗”的?
生:葉片的主要功能是蒸騰作用和光合作用,分別對應的結構是氣孔和葉綠體。葉片的蒸騰作用與溫度、濕度等外部因素有關。若植物所處地區(qū)氣溫較高、濕度較大,葉片的蒸騰作用就會較弱,此時無法形成水蒸氣,只能直接排出液態(tài)水,這些水沿著葉脈匯集到葉尖,就會形成“滴水葉尖”??梢姡参锶~片的結構與功能是相適應的。這一現(xiàn)象體現(xiàn)了植物對環(huán)境的適應。
設計意圖:“拋錨式”教學不主張把現(xiàn)成的知識教給學生,筆者在此環(huán)節(jié)中引導學生從材料中提取有效信息,描述葉片的結構,理解結構與功能相適應的概念,然后從水、溫度等非生物因素分析各要素與蒸騰作用的關系,理解生物如何適應環(huán)境,提高學生提取有效信息的能力與分析問題的能力,為下一環(huán)節(jié)“菩提葉流汗原因探究”打下基礎。
師:(拿著菩提樹盆栽,追問)為什么老師手中的菩提葉沒有“流汗”呢?為什么只有海南島的菩提葉會“流汗”呢?
生:……
師:(指導學生閱讀“地球上五帶分布圖”“海南島氣溫和降水分布圖”“中國政區(qū)圖”“影響我國的夏季風圖”“海南省地圖”后,再追問)海南島的自然環(huán)境是怎樣的?為什么會有這樣的環(huán)境呢?
生:從圖和數(shù)據(jù)可知:海南島氣溫在18℃—30℃,全年高溫;受來自太平洋和印度洋夏季風的影響,海南島降水集中在5—10月份,有明顯的旱季和雨季;海南島屬于熱帶季風氣候,有熱帶雨林景觀。
師:菩提葉“流汗”與它生活的海南島氣候環(huán)境關系密切,如果我們進一步探究,會發(fā)現(xiàn)海南島這樣的氣候特征與它所處的位置有關。如何來描述海南島的地理位置呢?
生:(指圖回答)海南島的海陸位置:位于我國海南省,北以瓊州海峽與廣東省相隔,西以北部灣與越南相對,東面和南面以南海與菲律賓等國為鄰,位于北回歸線以南,屬于五帶中的熱帶。
設計意圖:筆者按照地理學科的邏輯結構及知識之間的內在聯(lián)系,“以線串珠”設計本環(huán)節(jié)的教學,引導學生從“緯度位置”“海陸位置”等方面描述海南島的地理位置,根據(jù)氣溫曲線圖、降水量柱狀圖等得出相應的數(shù)據(jù),判讀并描述區(qū)域氣候特點,提高學生讀圖、析圖的能力,讓學生初步學會從地理位置、氣候特點等自然要素入手分析各要素與海南島菩提葉“流汗”的相互關系,理解各地理要素與生命科學知識之間有內在的關聯(lián)性,形成植物適應環(huán)境的觀念。
3.協(xié)作學習:問題分析與質疑
師:在對海南島菩提葉“流汗”的現(xiàn)象與原因有了初步認識后,現(xiàn)在我們嘗試闡述菩提葉的結構功能與海南島自然地理環(huán)境的關聯(lián)。
生:海南島菩提樹的分布地區(qū)為熱帶季風氣候,全年高溫,年降水量多,蒸騰作用弱,為了適應當?shù)丨h(huán)境,菩提樹只能排出液態(tài)水,這就是流汗現(xiàn)象。這些水沿著葉脈匯集到葉尖,形成“滴水葉尖”。
師:如果把剛才的答案按照“地理位置”“氣候特征”“植物結構功能”進行表征(如圖2),你們就會更容易理解。
設計意圖:學生往往只從生命科學學科的角度或地理學科的角度分析問題,比較片面,且歸納語言描述不嚴謹,因果關系混亂。筆者給學生提供“腳手架”,即“菩提葉的結構功能與海南島自然地理環(huán)境的關聯(lián)”這一解題路徑,就是為了讓學生有明確的能夠上手的支架,使其在爬升的過程中增進分析能力,進而融合地理與生命科學兩科的相關知識分析問題,提高知識整合能力。
師:如果我把菩提樹換成另一種植物,把海南島換成另一個區(qū)域,能不能還用這個思路來回答以下問題呢?分組闡述:①亞寒帶針葉林地區(qū)紅松葉子像針一樣細,角質層厚的原因;②熱帶雨林地區(qū)植物葉片大的原因;③熱帶沙漠地區(qū)植物葉子小的原因。
生:(利用“地理位置”“氣候特征”“植物結構功能”表征方式闡述三個問題的答案)①亞寒帶針葉林地區(qū)冬季嚴寒,降水較少,紅松為了適應當?shù)丨h(huán)境,減少表面積過大蒸發(fā)水分,葉子進化成細細的針狀,角質層厚是為了適應寒冷的氣候。②熱帶雨林地區(qū)全年高溫多雨,光照少,當?shù)刂参餅榱诉m應環(huán)境,擴大光照面積,更大程度散發(fā)水分,降低體內溫度,進行蒸騰作用,葉片往往比較大。③熱帶沙漠地區(qū)氣溫高,降水少,光照強,比較干旱,當?shù)刂参餅榱诉m應環(huán)境,減少光照面積,減少蒸騰作用帶來的水分流失,葉子往往比較小。
師:根據(jù)大家剛才的討論,如果我們把剛才闡述的原因提煉成新情境下“植物與地理環(huán)境相適應”問題的分析路徑,要怎么填寫呢?(出示“植物與地理環(huán)境相適應”分析路徑,讓學生填寫,學生填寫結果如圖3)
設計意圖:跨學科學習不應僅注重知識的傳授,更要找到生命科學學科與地理學科的關聯(lián)點。筆者幫助學生搭建支架的目的是降低難度,讓他們能夠更好地進入自主學習的狀態(tài),并在相互合作學習的過程中,以結構圖、關聯(lián)圖等形式歸納總結知識,促進記憶,增強理解。此外,筆者還幫助學生建構解題路徑,使抽象的問題具體化,培養(yǎng)學生的跨學科意識,使其學會分析“具體現(xiàn)象與主干知識、規(guī)律之間的關系”,進而提高在新情境下分析問題、解決問題的能力。
4.遷移與應用:結論闡述與創(chuàng)新
師:這節(jié)課我們從海南島會流汗的菩提葉開始,探究其如何流汗,為何流汗。在解答的過程中,我們架構了“植物與地理環(huán)境相適應”的分析路徑。那么,這個分析路徑是否可以應用于“某區(qū)域地理環(huán)境下適應生存的動物”的分析呢?如果可以,那么“某區(qū)域地理環(huán)境下適應生存的動物”的分析路徑應如何模仿架構呢?請大家課后完成思考題:沙丘貓皮毛柔軟濃密,腳底的肉墊很厚且有濃密的毛,請問它是如何適應沙漠氣候的?
設計意圖:在前面的跨學科學習中,學生在模仿例題的過程中,理清了分析思路,掌握了解題規(guī)律,逐步養(yǎng)成了靈活運用跨學科知識分析問題和解決問題的能力。筆者適時提出新問題,意在引導學生將知識遷移運用,這也是“拋錨式”教學的目標,即引導學生學習的自我生成。
三、小結
綜上,筆者拋出“會流汗的菩提葉”這個“錨”,吸引學生的學習興趣,并圍繞這個“錨”提出一系列問題,由淺入深、由點到線再到面地引領學生深入情境,自主分析并解決問題,構建了地理與生命科學跨學科的“拋錨式”課堂形態(tài)。從學生的課后反饋看,本節(jié)課學生的學習效果較好。由此可知,“錨”設定得好不好,對“拋錨式”課堂形態(tài)、解決問題、提升學生核心素養(yǎng)起著關鍵作用。因此,教師在平時就要注重通過各種渠道提升自己的綜合素養(yǎng),以便更好地引領學生成長、成才。
參考文獻:
[1]上海市教育委員會教學研究室.初中地理和生命科學學科中開展跨學科學習的教學指導意見(試行稿)[M].上海:上海教育出版社,2021:15-19.
[2]高文,王海燕.拋錨式教學模式(一)[J].外國教育資料,1998(3):68-71.