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地理教学中如何实施探究式学习

2010-08-15杨桂英

赤峰学院学报·自然科学版 2010年11期
关键词:探究教学学生

杨桂英

(赤峰学院环境与资源系,内蒙古赤峰024000)

地理教学中如何实施探究式学习

杨桂英

(赤峰学院环境与资源系,内蒙古赤峰024000)

探究式学习始于20世纪60年代,对美国的科学教育产生了深远的影响,并逐渐形成世界性的教育改革浪潮.当人类社会迈入21世纪,世界各国都将培养高素质、兼具创新精神和实践能力的人才作为教育的目标,探究式学习作为一种与接受式学习相对应的学习方式,它更强调的是参与和过程、平等与合作、鼓励与创新,是培养学生创新精神和实践能力的有效途径,在世界范围内受到了越来越广泛的重视,得到了各国的广泛推崇和倡导.本文对如何在地理教学中实施探究性教学提出了自己的观点和看法.

探究式学习;地理教学;创新精神;实践能力

20世纪90年代以来,世界各国的课程改革都把学习方式的转变视为重要内容,探究性学习正成为教育领域里的一个世界性主题.21世纪是知识经济的时代,面对新世纪以科技创新和人才竞争为核心的更加激烈的国际竞争,各国普遍把教育教学改革作为提高人才质量的关键,作为增强综合国力的战略措施.人才的培养,关系到国家、民族的未来.21世纪的工作不要求劳动者具有较强的记忆能力,而要求具有综合研究判断、逻辑推理能力,高度的创造意识和创新能力.为使我国新一代国民具有适应新世纪社会、科技、经济发展的高素质要求,必须改变以往人才的培养模式,努力实现学习方式的根本转变,以促进人的全面和谐发展,提高国民素质,迎接未来的挑战.对于地理教学来说,要以创新精神和实践能力的培养为重点,建立新的教学方式.

1 探究式学习的含义

在当今国际科学教育改革的热潮中,inquiry是出现频率最高的几个关键词之一.英文inquiry一词起源于拉丁文的in或inward(在…之中)和quaerere(质询、寻找);按照《牛津英语词典》中的定义,探究是“求索知识或信息特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动.”其相应的中文翻译有“探问”、“质疑”、“调查”及“探究”等多种译法.与“研究”比较,在科学领域人们普遍接受的“探究”一词和英文原意更为贴切.就语义而言,据《辞海》(1989年版)的解释,“研究”指“用科学的方法探求事物的本质和规律”,“探究”则指“深入探讨,反复研究”.从语感来说,“研究”一词似乎多了几分严谨、稳重,而“探究”则更有生气,更有动感,也更符合青少年学生的身心特点.因此,现在使用的科学探究具有双重含义.

如美国《国家科学教育标准》中对科学探究就是这样表述的:“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式.科学探究也指的是学生构建科学知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动.”

2 地理探究式学习的内涵及基本特征

2.1 地理探究式学习的内涵

探究性学习的重点是“探究”,它是以学生为主体的,通过学生的自主学习、合作学习,改变学生被动地接受知识传输,而形成的一种积极的学习方式.学生的科学探究式学习活动在本质上与科学家的科学探究活动有很多相似之处:主动发现问题,提出问题,探索问题,解决问题;大胆想象并在探究的过程中获取知识,发展技能,培养能力,特别是创新能力和实践能力,同时受到科学价值观的熏陶,发扬自己的个性.

地理学科具有区域性和综合性的特点,地理教育在自然科学教育和社会科学教育之间架起了一座桥梁.地理科学素养兼有自然科学素养和人文科学素养.全面提高每个学生的地理科学素养是地理课程改革的核心理念,而科学的发展需经过一定的探究过程,所以提高学生的地理科学素养离不开探究式教学.《地理教育国际宪章》强调“鼓励学生采用质疑或探究的方式进行”.探究式教学对学生的教育和影响具有多方面的价值,应渗透于学生的所有学科教学和所有活动之中.因此,将探究式教学引入日常的地理教学,特别是课堂教学,注重引导学生主动探究解决一些适宜的地理问题,培养地理学习能力,从而给地理教学带来新的活力.

2.2 地理探究式学习的基本特征

2.2.1 创新性

在探究学习中,教师鼓励学生自由想象,提出各种假设和预见,并逐步把讨论引向深入.在教学中,充分尊重他们的观点,鼓励学生敢想敢说敢做,富有创新精神.在同一主题下,学生可以尝试着从不同的角度和方向去独立思考,发挥想象,寻找解决问题的办法和途径.

2.2.2 问题性

探究性学习的内容是以问题的形式呈现的,这些问题便成为学生的探究主题.这些问题不需要学生理解记忆,而是需要探究的问题或者材料,但这些材料不直接解决问题,而作为解决问题的某些依据,提供解决问题的方法指导,并且往往需要学生补充搜集资料.在探究性学习中,学生对问题的思考体现了地理学科区域性和综合性的特点,注重人类活动与地理环境的联系.

2.2.3 社会性

探究性学习注重加强理论知识与社会生活实际的联系,特别关注与人类生存、社会发展密切相关的重大问题,注意开发区域资源.例如“城市光污染的防治”、“生活垃圾的分类与处理研究”、“城市植被与绿化”、“废水处理”等.

2.2.4 实践性

探究性学习要求所有学生都参与学习过程,把学生视为“科学家”,让他们通过一系列的探索活动去发现结论,而不是将现成的结论直接告诉学生.放手让学生亲自去想、去做,鼓励并要求学生积极参与.国际教育界近年流行的三句话:“你听来的就会很快忘掉,你看见的就能记住,你做了就会学会.”和中国格言:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行.”说的都是一个道理:“实践出真知”.

2.2.5 综合性

现代科技发展的一个明显趋势就是学科之间的联系越来越紧密.综合性就是围绕某一个专题组织多方面或跨学科的知识内容,以利于知识的融会贯通和多角度、多层面的思考问题.“专题”可以是地理学科内的小综合的问题,如“空气污染与汽车尾气的处理”,也可以是多个学科大综合的问题,如“海洋旅游资源开发”.

2.2.6 合作性

在探究学习中,也体现了平等与合作.每个学生都有机会获得成功,学习的成果是学生合作的结果.同时,师生之间的关系是平等的,是朋友和伙伴.因此,探究学习是一个合作的过程,而不是竞争和对立的过程.

探究式学习所具有的这些特点正是我国课程改革大力提倡的,是培养学生创新精神和实践能力的有效途径.因此,在地理教学中,要恰当的实施探究式教学.

3 在地理教学中实施探究式学习的基本步骤

在地理教学中实施探究式学习可分为提出地理问题,提出假设或猜想,收集地理信息,整理分析地理信息,得出结论,表达与交流六个步骤:

3.1 提出地理问题

探究式学习也被称为“问题导向式学习”,“问题”是探究学习的起点和方向.爱因斯坦曾说“发现与提出一个问题比解决一个问题更重要.”因此,能否发现与提出对学生有挑战性和吸引力、探究价值高的问题对探究式学习至关重要.这就要求教师在考虑教学内容、教学设施、教学水平以及学生的接受能力等方面通过创设问题情境来引导学生发现问题并提出问题.创设问题情境可引起学生的兴趣,激发学生对地理事物和现象的好奇,从而能主动积极的思索,进而发现并提出问题.一般来说,作为探究性的材料应遵循:

3.1.1 问题的启发性

问题的启发性是指问题应具有不愤不启,不悱不发的功效.“愤”指学生对某一问题正在积极思考,急于解决而又尚未搞通时的矛盾心理状态.这时教师对学生思考问题的方法适时给以指导,帮助学生开启思路,这就是“启”.“悱”指学生对某一问题已经有一段时间的思考,但尚未考虑成熟,处于想说又难以表达的另一种矛盾心理状态.这时教师帮助学生明确思路,弄清事物的本质属性,然后用比较准确的语言表达出来,这就是“发”.启发性问题往往能够抓住学生在探究式学习过程中,遇到疑难问题时顺序出现两种矛盾的心理状态,使学生陷入认知冲突之中,将学生的思维触角逐步引向深入,使问题最终得到解决.

例如关于三峡水能发电站的区位选择问题,应这样设问:“水能资源丰富是建设水电站的必要条件,选址长江三峡建立水电站,除了水能资源丰富这一必要条件外,还有哪些有利条件?试运用区位理论(从生态、经济、社会等区位条件)加以分析论证.

3.1.2 问题的趣味性

探究式学习的重要前提条件是能够调动学生探究问题的主动性、积极性,使学生以高昂的热情投入于探究学习中.趣味性的问题应使学生感到自己是一个知识的发现者、研究者和探索者,学生在发现、探究与探索中,体验独立思维的快乐感,体验驾驭知识的成就感,这是激发学生的热情、好奇心、求知欲,积极参与学习的重要源泉.而哪些问题具有这样的功效,则需要教师在知识的接合点、生长点、迁移点、应用点上去寻找,使学生在这些“点”上,探索出某种新颖而出乎意料的结果.

例如,学习了热力环流后,指导学生运用热力环流的原理,分析城市风、山谷风、海陆风的形成原因.由于很多学生对城市、山区、海洋都有一定的真实生活体验,易激发学生的探究欲望.同时在运用旧知识的过程中,会发现新的知识,成功的快乐激励着学生不断地探究与尝试.

3.1.3 问题的层次性

探究式学习是一个由浅入深、从易到难、由感性上升为理性、由已知到未知的认识过程,那么设置的问题也应体现这一特点,以便于学生探究活动的深入与拓展.问题的层次性要求教师应设置出具有内在关联性强,层层递进、环环相扣、有梯度、最终达到一定高度的问题.可以围绕一个主干性知识提出一系列相关问题,形成问题组,或根据知识之间的因果递进关系,设置问题链等.

例如学习“工业地域的形成”,就可以根据工业联系、工业集聚、工业地域、工业区、工业城市之间的递进关系和因果关系,设置问题组,学生围绕题目组,或在教师的启发下展开探究活动,或自主独立地进行探究学习.其问题组的设问如下:

(1)工业联系可分哪几类,工业联系会导致什么结果?(2)为什么各个工厂之间会发生近距离的集聚现象,集聚的趋势是什么?

(3)形成工业地域的前提条件有哪些,工业地域的进一步发展会有怎样的结果?

(4)世界上有很多“钢城”、“汽车城”,但少有“糕点城”、“糖果城”,这是什么原因?

学生在逐个问题的引导下,知识点在不断深化,思维活动也在不断地深入.

3.1.4 问题的可行性

要选择具备主客观条件的“问题”,以保证课题研究顺利完成.首先,在主观上与学生所具有的知识,能力,技能等方面相一致,并且贴近生活和生产实际,让学生通过探究或查阅相关资料等途径获取的地理知识来解答.其次,客观上应具备一些探究问题所需的设备、仪器等物质条件.教师可灵活运用现成的教学材料,将一些教学内容加工转化为探究性问题.

例如:澳大利亚大陆四周环海,为什么气候却炎热干燥?南极大陆蕴藏丰富的煤炭资源说明什么问题?这两个提问符合探究性提问的设计要求,采用这样提问的探究活动将既有趣又有益.

3.2 提出假设和设想

假说是探究学习的核心.在全部学生或大部分学生形成共识既认可预期的问题后,教师引导学生将已有的经验和知识与问题联系起来,提出假设.

【案例1】确定、评价空间位置的探究

(1)教师为学生提供一张澳大利亚的国家地图,上面有地形、自然资源、交通线,让学生分析本国最大的城市建在何处.

(2)提出三种假设:第一,考虑气候条件,城市应该建在温暖湿润的东南沿海地区.第二,考虑交通条件,城市应该建在河运、海运及陆运便捷的地区.第三,考虑资源条件,城市应该建在有大煤矿的大分水岭附近.

(3)验证假设:在地图上,查证这个城市位于全国最大的河墨累河上游的水路枢纽,它是澳大利亚最大的港口以及工业中心.

(4)总结提高:通过这个案例的学习,一方面锻炼了学生的思维能力,解决问题的能力;另一方面,自己“确定”了一个城市的地理位置,进一步理解城市的区位因素.

提出假说,重在过程而不在结果.在实际操作中,教师要鼓励学生不拘泥于现有材料,充分发挥想象力,大胆猜测,提出自己独有的见解,注重培养学生的发散思维和丰富的想象力.

3.3 收集地理信息

收集有关信息是证明假设或猜想是否正确的基础.我们首先要提出论证设想,制定相应的计划,明确收集信息的范围和要求,以减少盲目性,增强针对性、有效性、多样性、全面性、可靠性等,然后通过各种途径(如图书馆、因特网、书籍、报纸、杂志、广播、电视等)、多种方式(如查阅、实验、实地考察、观察、访谈、问卷调查等)收集信息.

【案例2】关于自然灾害对人类影响的探究

(1)给出资料

①2004印度洋海啸

②2008中国南方冰雪灾害

③2008中国汶川地震

④2010中国西南地区旱灾

(2)让学生补充更多类似资料

(3)让学生说明材料①②③④提供了哪些信息,并总结这些信息说明了什么问题.

3.4 整理分析地理信息

对收集的或已知的地理信息进行整理,分析,归纳,抽象,概括,综合等,不仅对地理科学十分重要,而且可以训练学生相应的能力、思维.这些能力和思维对科学的探究,对学生的终身学习、终身发展的重要性是不言而喻的.

在整理分析地理信息之前,学生应首先掌握绘制各种图表的基本方法和适当的统计分析知识等,然后通过文献综述、地图、各种图表、计算机模拟等手段对地理信息进行全面、深入的整理和分析,注意各种地理信息间的联系、差异,力图发现新的和更有价值的地理信息.

【案例3】收集、整理、分析气温数据

(1)收集中国东部地区从北至南部分城市1月、7月平均气温的数据,要求学生选择五个城市分别转绘成柱状图.

(2)计算冬夏季节表中五个城市中气温最低城市与气温最高城市的温差.

(3)从图中观察比较两幅图的气温变化幅度,最终发现我国冬季、夏季气温分布特征.

3.5 得出结论

解释是对假说或猜想的说明,把经过整理分析的地理信息与假设联系起来.说明时要求条理清晰,逻辑严谨,特别是要求学生必须忠于事实,摒弃自己的主观倾向,客观的进行说明,不能只选择有利于假说的信息而忽略其他的不利于假说的信息.对于假说矛盾、相反的信息也应进行解释,这有利于学生“养成求真、务实的科学态度.

3.6 表达与交流

在教学过程中要注重学生不同观点的表达,以及学生之间的讨论,学生通过表达和交流,对结论的认识将更加全面,教师在课堂教学中创造一个融洽、开放、民主、轻松地氛围.使学生乐于表达自己的看法,同时对别人的观点发表不同的见解,对结论做出适当的评价.另外,在讨论的过程中可增强学生的团队协作能力.

4 地理探究式学习的适用范围

在地理教学中开展有效的探究式学习活动,教师需要考虑诸多因素,有些知识内容用探究的方式效率太低,其效果不一定很好.那么,哪些类型的地理知识内容适合用探究式学习来学习呢?

一些陈述性知识像有关世界“是什么”的知识,如地理名称、概念、事实、原理等地理知识通过讲解或阅读就可以使学生掌握和记忆,不适合也不需要学生去探究或发现,如“中国的疆域面积、中国的行政区划”等等内容.而有关操作、步骤、方法等方面的知识,涉及学生解决地理问题的技能、方法策略的形成,还有如地理事物及现象产生、发展和形成过程等内容,单靠教师的讲解很难使学生掌握,需要通过学生亲身参与、探究与实践才能逐渐被体验或内化.这种从实践中获得的地理知识,学生更容易理解和记忆,并被应用到实践当中.因此,这类地理知识更适合通过探究式学习方式来学习.

【案例4】揭示空间有序性的探究

给出一张非洲气候图、气压带风带分布图.

(1)发现问题:读图分析,观察非洲气候类型分布的特点.

(2)提出问题:为什么非洲的气候类型呈现对称分布的特点?其他大洲是否也如此?

(3)提出假设:一是与非洲的地形有关;二是与气压带风带的分布有关;三是与纬度位置有关.

(4)信息处理:学生根据自己的选择,收集相关资料,并进行归纳与整理.

(5)回答与交流:学生对自己的回答进行解释,并与其他同学进行交流.

(6)验证结论:与世界气候分布图进行对比分析.

5 结语

在地理课堂教学中,由于探究式教学具有探究活动的计划性差,探究过程长,耗时多,对教学设施和教师的要求高等不足,所以教师要组织起来问题、证据、解释、评价和交流五个方面都具有高度探究性的活动是不容易的.因此,在设计探究式教学时,教师应首先设计一个框架式的课前计划,在计划里给课堂以外预留较多的准备时间和空间,这样更能够利于探究式学习的自主性、独立性和体验性的实施,并且使学生对学科特点也会有更深刻地认识.

探究是地理学习的一个重要目标又是地理学习的一个重要方式,但探究不是唯一的地理学习模式.我们强调探究式教学的意义,但并不是以此来反对或摈弃其他学习模式,也不意味着否定记忆、理解等层面学习的必要性和重要性.这种结合学科特点进行的对比、分析、综合及归纳等思维能力的训练,有助于学生用地理的目光看待事物、思考问题.所以,在地理教学课堂中,教师应根据学习领域的特点相互配合、灵活运用探究式教学与其他教学方式和策略,才能收到更好的效果.

〔1〕袁孝亭.地理课程与教学论.东北师范大学,2006(3).

〔2〕王亚平.把探究式教学引入中学地理课堂教学.中学地理教学参考,2002(3).

〔3〕丁淑华.在地理教学中引导学生开展探究学习的教学策略.教育导刊,2004(5).

〔4〕张增堪.在地理教学中渗透“探究”理念.中学地理教学参考,2004(9).

〔5〕应俊峰.研究性学习的管理模式.天津教育出版社,2003.

〔6〕邹尚智.研究性学习指南.中国人事出版社,2002.

〔7〕李丽春.浅议探研式中学地理课程教学.政史地教学,2009(7).

〔8〕郭国金.中学地理探究式教学策略与实验研究.福建地理,2004(7).

〔9〕[美]国家研究理事会.美国国家科学教育标准.科学技术文献出版社,1999:30.

〔10〕Center for Science,Mathematics,and Engineering Education,National Research Council,Inquiry and the NationalScienceEducationStandards-AGuidefor Teaching and Learning,National Academy Press Washington,D.C.P.24-27.

G642.4

A

1673-260X(2010)11-0216-03

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