《義務(wù)教育地理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》的頒布意味著新課改不斷縱深推進(jìn),新課標(biāo)首次提出跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng),跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是新課標(biāo)教改目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要實(shí)施形式。地理課程跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)是基于學(xué)生的基礎(chǔ)、體驗(yàn)和興趣,圍繞某一研究主題,以地理課程內(nèi)容為主干,運(yùn)用并整合其他課程的相關(guān)知識(shí)和方法,開展綜合學(xué)習(xí)的一種方式[1]??鐚W(xué)科主題學(xué)習(xí)可以通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式開展,跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是一種以學(xué)習(xí)者為中心、以真實(shí)性情境為前提、以挑戰(zhàn)性任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、以持續(xù)性探究為路徑、以展示性成果為導(dǎo)向的新型學(xué)習(xí)方式。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)融入多學(xué)科要素,能消除學(xué)科之間的人為分割,提升學(xué)生的創(chuàng)造力和綜合能力,有利于學(xué)生學(xué)以致用。
項(xiàng)目式學(xué)習(xí)(Project-BasedLearning)起源于美國(guó)[2],強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,通過小組合作、自主探究、實(shí)踐操作等方式解決真實(shí)問題。作為一種面向真實(shí)世界解決實(shí)際問題的課程模式,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在國(guó)內(nèi)中小學(xué)的實(shí)踐與研究日益增多,已經(jīng)成為培育學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方式之一。在中學(xué)地理教學(xué)中,項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的組織形式多樣,如開展常規(guī)教學(xué)環(huán)境下的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)、組織地理研學(xué)活動(dòng)和校本課程的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等。
一、項(xiàng)目開展背景
城市河流是城市生存和發(fā)展不可替代的物質(zhì)條件,也是城市優(yōu)美環(huán)境不可或缺的重要組成部分。然而城市內(nèi)河流多為封閉型水體,水質(zhì)交換少,自凈能力差,易受到人類活動(dòng)的影響。根據(jù)《朝陽分區(qū)規(guī)劃(國(guó)土空間規(guī)劃)(2017年—2035年)》,北京市朝陽區(qū)將建設(shè)具有廣泛國(guó)際影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的和諧宜居國(guó)際化城區(qū)。朝陽區(qū)要建一座宜居、宜業(yè)、宜商、宜學(xué)、宜游的新朝陽,把首都“四個(gè)中心”的功能定位在該區(qū)具體生動(dòng)地呈現(xiàn)出來,讓民眾有更多可親可見的獲得感,有更多可直接體驗(yàn)、直接觸摸的幸福感。朝陽區(qū)是一個(gè)生態(tài)大區(qū),有密布的水網(wǎng)、綠網(wǎng),有158條大小河流溝渠,總計(jì)400多千米,以河道復(fù)興帶動(dòng)城市更新,朝陽區(qū)努力讓生態(tài)嵌入城市生活,讓居民、商戶、企業(yè)充分享有綠色生態(tài)帶來的舒適生活和經(jīng)濟(jì)效益。由此可見,城市水體已經(jīng)成為帶動(dòng)區(qū)域發(fā)展的關(guān)鍵紐帶,也成為城市更新和宜居性的衡量指標(biāo)。
小場(chǎng)溝全長(zhǎng)4771.2米,起點(diǎn)位于小場(chǎng)水庫,流向?yàn)樽晕飨驏|,終點(diǎn)匯入溫榆河。本次學(xué)習(xí)活動(dòng)所涉及的河段主要是位于朝陽區(qū)常營(yíng)鄉(xiāng)地區(qū)的一段,即東管莊路到馬各莊加氣站的河段。目前北京市的河流主要實(shí)施的是“河長(zhǎng)制”,即由各級(jí)黨政主要領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任某條河道的河長(zhǎng),負(fù)責(zé)轄區(qū)內(nèi)河湖管理和保護(hù)工作的一項(xiàng)制度創(chuàng)新。河長(zhǎng)設(shè)有省級(jí)、市級(jí)、區(qū)級(jí)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)和村(社區(qū))級(jí)共5級(jí)。小場(chǎng)溝分2段共由4個(gè)社區(qū)劃片管理。
小場(chǎng)溝位于常營(yíng)馬拉松公園賽道北側(cè),日常休閑娛樂的人較多。馬拉松賽道經(jīng)常會(huì)舉辦賽事,河流環(huán)境也就關(guān)系到賽事舉辦??沙醯胶舆呝惖罆?huì)聞到一股異味,這引起了學(xué)習(xí)小組的研究興趣,想對(duì)小場(chǎng)溝的水質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和分析。
二、項(xiàng)目主題分析
該項(xiàng)目主要承載了初中化學(xué)學(xué)科“水的組成與常見的酸堿鹽”,地理學(xué)科“河流與人類的相互影響”,語文學(xué)科“表達(dá)與交流”等相關(guān)內(nèi)容。具體主要包括認(rèn)識(shí)水的組成并形成保護(hù)水資源的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)與社會(huì)責(zé)任,知道酸堿性對(duì)人類的影響;河流對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們生活的影響,以及水污染的防治認(rèn)識(shí)開發(fā)、利用,保護(hù)自然資源的重要意義;能用良好的語言描述真實(shí)情況,表達(dá)內(nèi)心想法。通過該項(xiàng)目的學(xué)習(xí),學(xué)生可以建構(gòu)可持續(xù)發(fā)展的大概念,認(rèn)識(shí)自然資源知識(shí),樹立保護(hù)水資源和加強(qiáng)水污染防治觀念,培養(yǎng)學(xué)生熱愛家鄉(xiāng)和保護(hù)水資源的社會(huì)責(zé)任感(圖1)。
三、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)性問題的提出與實(shí)施思路
1.驅(qū)動(dòng)性問題的提出
小場(chǎng)溝作為常營(yíng)地區(qū)的水域景觀,是常營(yíng)地區(qū)生態(tài)環(huán)境的重要組成部分。小場(chǎng)溝常營(yíng)段緊臨常營(yíng)馬拉松公園的馬拉松賽道,周邊小區(qū)居民來此休閑鍛煉的較多。圍繞該段河流學(xué)習(xí)小組提出了核心驅(qū)動(dòng)問題“小場(chǎng)溝常營(yíng)段水域?yàn)楹螘?huì)散發(fā)出異味?”由此引發(fā)此處河流是否被污染?水質(zhì)是否達(dá)標(biāo)?如果污染的話,原因是什么?又該采取哪些對(duì)策改善水質(zhì)?在核心驅(qū)動(dòng)性問題的基礎(chǔ)上進(jìn)而提出本項(xiàng)目的核心任務(wù)及最終產(chǎn)品的形態(tài)(表1)。
2.項(xiàng)目實(shí)施思路
在確定調(diào)研小場(chǎng)溝常營(yíng)段水質(zhì)之后就明確了活動(dòng)設(shè)計(jì)目標(biāo)。因此,我們尋求了科技類項(xiàng)目研究的一般思路和方法,圍繞小場(chǎng)溝常營(yíng)段水質(zhì)如何,通過與馬拉松賽道休閑鍛煉公眾的訪談、實(shí)地調(diào)查和水樣采集與分析,收集周邊居民對(duì)該河段水質(zhì)的態(tài)度,將所采水樣送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)分析,并在此基礎(chǔ)上與國(guó)家對(duì)水資源的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià),得出水質(zhì)的整體結(jié)論,從而提出河流水質(zhì)的改進(jìn)對(duì)策與建議(圖2)。
四、項(xiàng)目活動(dòng)
項(xiàng)目導(dǎo)引:開啟小場(chǎng)溝水質(zhì)調(diào)查行動(dòng)
在“項(xiàng)目導(dǎo)引”中主要讓學(xué)生了解整個(gè)項(xiàng)目的意義、基本流程和預(yù)期成果??紤]到學(xué)生現(xiàn)有基礎(chǔ),我們調(diào)整了具體活動(dòng)展開的程度,以形象思維、感知引導(dǎo)為主,學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)以閱讀、研討為主。在活動(dòng)1中,學(xué)生了解水的組成、水資源現(xiàn)狀、朝陽區(qū)水網(wǎng)布局,以及項(xiàng)目開展的背景,并用拓展閱讀的方式讓學(xué)生了解相關(guān)化學(xué)史[3]。在活動(dòng)2中,在學(xué)生已有認(rèn)知基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了討論和思考,讓學(xué)生通過自主思考后合作討論,提出河流對(duì)人類的影響。在活動(dòng)3中,項(xiàng)目設(shè)計(jì)了方法導(dǎo)引,歸納河流研究的一般程序,促進(jìn)學(xué)生思維遷移,提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力(圖3)。
任務(wù)1:搜集文獻(xiàn)資料,形成河流水質(zhì)研究進(jìn)展匯報(bào)
根據(jù)河流研究的一般思路,首先要進(jìn)行文獻(xiàn)資料的查閱。在活動(dòng)1中,學(xué)生需要通過網(wǎng)絡(luò)查找文獻(xiàn)資料,找到與河流研究相關(guān)的文獻(xiàn),篩選出其中與城市河流污染相關(guān)的內(nèi)容,進(jìn)行研讀學(xué)習(xí),明確河流水質(zhì)調(diào)查的一般流程。在活動(dòng)2中,學(xué)生需要查找現(xiàn)有河流水質(zhì)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),為后續(xù)水質(zhì)對(duì)標(biāo)提供科學(xué)依據(jù)。通過活動(dòng)1和活動(dòng)2的實(shí)施,有利于學(xué)生梳理文獻(xiàn)資料,提升自主探究學(xué)習(xí)能力。在活動(dòng)3中,學(xué)生需要梳理文獻(xiàn)資料,形成現(xiàn)階段河流水質(zhì)調(diào)查研究進(jìn)展匯報(bào)(圖4)。
任務(wù)2:現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,采集水樣
理論學(xué)習(xí)之后,學(xué)生需要?jiǎng)邮謱?shí)踐。在活動(dòng)1中,學(xué)生需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研河流的基本情況,包括河流周邊的綠化環(huán)境、排污管與河流的連通情況等。在活動(dòng)2中,學(xué)生需要走訪現(xiàn)場(chǎng)公眾,尋求公眾對(duì)河流的認(rèn)知及對(duì)環(huán)境的相關(guān)建議,需要學(xué)生提前準(zhǔn)備好訪談提綱,并主動(dòng)與公眾交流,以期提升學(xué)生的社交能力。在活動(dòng)3中,學(xué)生需要在不同河段采集水樣,鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。后續(xù)水樣送檢由教師協(xié)助送往北京科技大學(xué)水質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行(圖5)。
任務(wù)3:水樣數(shù)據(jù)分析,對(duì)標(biāo)形成水質(zhì)分析報(bào)告
得到水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)之后,需要對(duì)小場(chǎng)溝水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在活動(dòng)1中,學(xué)生學(xué)習(xí)水質(zhì)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)的含義,并對(duì)標(biāo)河流水質(zhì)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水質(zhì)評(píng)價(jià),形成3處水樣的水質(zhì)分析報(bào)告。在活動(dòng)2中,學(xué)生在相關(guān)理論學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上,MO18Kdds6RtA3J9RO+SxlA==分析小場(chǎng)溝常營(yíng)段河流水質(zhì)污染的原因,并進(jìn)行二次現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,以佐證分析結(jié)論。在活動(dòng)3中,學(xué)生需要討論形成小場(chǎng)溝常營(yíng)段河流水質(zhì)提升對(duì)策與建議。整個(gè)任務(wù)從分析科學(xué)數(shù)據(jù)到提出對(duì)策建議,學(xué)生切身感受到了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性和實(shí)用性,提升了學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的興趣(圖6)。
成果展示
在項(xiàng)目最后的成果交流活動(dòng)中,我們期待項(xiàng)目的學(xué)習(xí)者能夠從邏輯、科學(xué)、文學(xué)的角度闡述項(xiàng)目成果。展示過程中學(xué)習(xí)小組重點(diǎn)展示小場(chǎng)溝常營(yíng)段水質(zhì)分析報(bào)告,回顧項(xiàng)目完成過程,交流收獲,反思是否還有改進(jìn)空間。整個(gè)項(xiàng)目以始為終,形成一個(gè)核心驅(qū)動(dòng)問題串聯(lián)下的項(xiàng)目閉環(huán)。
五、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)總結(jié)
1.關(guān)注生活情境,體會(huì)科技魅力
本項(xiàng)目的主要探究活動(dòng)有兩個(gè),一是采集小場(chǎng)溝的水樣在科研機(jī)構(gòu)獲取數(shù)據(jù)后進(jìn)行對(duì)標(biāo)評(píng)價(jià)河流水質(zhì),形成水質(zhì)報(bào)告;二是根據(jù)水質(zhì)分析報(bào)告提出水質(zhì)提升建議或?qū)Σ摺蓚€(gè)探究活動(dòng)都要求學(xué)生先搜索資料,調(diào)研當(dāng)前河流研究進(jìn)展情況,再根據(jù)小場(chǎng)溝的水質(zhì)情況進(jìn)行對(duì)比分析,之后完成相應(yīng)的匯報(bào)。學(xué)生在文獻(xiàn)資料搜集和整理過程中,能夠總結(jié)歸納出一般科學(xué)研究的基本思路與基本范式。后期在水質(zhì)分析報(bào)告的編制過程中,學(xué)生需要明確具體的水質(zhì)指標(biāo)的含義,并與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)標(biāo),需要學(xué)生查閱資料并理解水質(zhì)指標(biāo)的含義,從而綜合分析水質(zhì)情況。整個(gè)探究過程學(xué)生是以水質(zhì)分析專家的身份沉浸其中,能夠讓學(xué)生真正體驗(yàn)化學(xué)與地理學(xué)的學(xué)科魅力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
2.完成分析報(bào)告,體驗(yàn)問題解決思路
在編制水質(zhì)分析報(bào)告過程中,學(xué)生需要在真實(shí)情況中解決真實(shí)問題。比如水質(zhì)分析中SS(固體懸浮物)含量不符合標(biāo)準(zhǔn)的原因可能有哪些?針對(duì)這個(gè)問題學(xué)生需要聯(lián)系其他相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合分析,并且后續(xù)還需要進(jìn)行再次現(xiàn)場(chǎng)勘查,用以印證結(jié)論。整個(gè)解決問題的過程,學(xué)生學(xué)習(xí)小組需要集思廣益,設(shè)計(jì)解決方案并明確解決思路,在這個(gè)過程中,學(xué)生綜合解決問題的能力得到提升,也為后續(xù)更多科學(xué)問題的解決奠定了方法基礎(chǔ)。
3.開展跨學(xué)科研究,豐富認(rèn)知維度
跨學(xué)科項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的有效方式[4]。本項(xiàng)目涉及到地理、化學(xué)、語文等學(xué)科的內(nèi)容,整個(gè)研究過程單靠一個(gè)學(xué)科是行不通的。地理工具的使用能夠讓學(xué)生在時(shí)間和空間上對(duì)河流水質(zhì)的分布與變化有整體的空間、動(dòng)態(tài)認(rèn)知;化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能讓學(xué)生了解水質(zhì)的分析需要有具體的量化指標(biāo),體驗(yàn)到微觀世界的奧秘;語文則在資料搜集和報(bào)告編制中都發(fā)揮著基礎(chǔ)且不可或缺的作用。學(xué)科的融合運(yùn)用豐富了解決問題的維度,讓學(xué)生在宏觀的時(shí)空角度和微觀探析層面探究真實(shí)生活的實(shí)際科學(xué)問題,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)于科學(xué)的好奇和敬畏,利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。