地理课堂科学探究活动的设计策略

凌锋

摘要：科学探究活动是地理学科重要的学习方式，是发展学生地理学科核心素养的有效途径。教师要积极引领学生进行地理学科演示实验、模型制作、推理论证和创新实践等方面的科学探究活动，帮助学生进一步发现客观事实、促进概念理解、提升批判思维、解决生活问题，在深刻的思考和亲身的体验中，促进科学探究能力的发展。

关键词：高中地理；探究活动；设计策略

中图分类号：G632 文献标志码：A 文章编号：1673-9094（2017）05B-0060-03

课程专家张华教授指出：“人具有与生俱来的探究本能，只要好奇心不被泯灭，人就会主动、自发地去探究。”课堂探究的主体是学生，课堂探究的载体是探究活动，探究活动的设计水平是课堂探究教学是否有效的关键。

一、发现客观事实，开展“演示实验”的探究活动

实验是科学知识的来源，是科学研究的基本方法之一，如果使用得当，就能够化抽象为具体，化枯燥为生动，化静态为动态。教师可以把需要研究的地理现象清楚地展示在学生面前，帮助学生理解地理学科的基本知识、原理和规律，达到“事半功倍”的效果。

【案例一】 “地球运动——昼夜长短变化”之演示实验探究活动设计

活动目的：让学生观察昼夜长短分布状况和变化状况（极昼极夜范围变化），培养学生发现规律原理和分析成因的综合思考能力。

活动材料：一张白色圆形硬纸上画出赤道、南北回归线和南北极圈，标出二分二至位置；一张黑色圆形硬纸剪成半圆形，代表黑夜覆盖在底盘上；箭头代表太阳直射光线（与晨昏线始终保持垂直关系）。

活动步骤：教师牵动底盘，演示太阳直射点南北移动，导致晨昏圈的移动。晨昏圈切割纬线，造成昼弧和夜弧长短发生变化。学生观察四个节气段的昼夜长短分布状况和变化状况，参照教材内容，自主完成学习任务（如下表）。

二、促进概念理解，重视“模型制作”的探究活动

在地理教学中，解决疑难概念的方式多样，实物模型是解决疑难概念的有效载体。模型制作的过程是学生亲自体验学习、凸显探究能力、改变学习方式的过程，不仅可以降低学生学习地理概念的难度，还可以帮助学生对抽象的概念获得更清晰直观的理解。

【案例二】 “地球与地图——等高线”之模型制作探究活动设计

活动目的：让学生参与模型制作的全过程，促进山谷、山脊、山顶、鞍部、陡崖等核心概念的理解，培养学生的动手操作能力。

活动材料：硬纸板、细线、小刀、铅笔、剪刀和白纸。

活动步骤：首先展示学生暑期旅游拍摄的著名山脉的景观照片，从照片上感性地找出山谷、山脊、山岭、盆地、鞍部、陡崖等地貌类型。然后从理性的实验角度出发，分组合作，动手制作立体模型和等高线地形图。制作方法一是用铅笔在硬纸板上画出等高线；二是将画好的等高线剪成几个大小环环相套的纸环；三是把剪下来的纸环用细线从大到小穿起来，注意每层之间留大小相等的距离；四是在每个纸环上相同的位置标出高度值，每层之间的高度差为10米；五是让立体模型自由落体在水平面的白纸上，绘制该立体模型的等高线地形图；最后掌握山谷、山脊、山顶、鞍部和陡崖等所处的位置，并总结出判读的基本方法（等高线由低处向高处弯曲的地方为山谷，等高线由高处向低处弯曲的地方为山脊，等高线闭合且数值中部高四周低的地方为山岭，等高线闭合且数值中部低四周高的地方为盆地，两个相邻的山岭之间相对较低的地方为鞍部，等高线相交的地方为陡崖）。

三、提升批判思维，关注“推理论证”的探究活动

批判思维是指在解决问题的过程中，用不同常规的角度、新颖的观点和方法去观察分析客观事项，得出全新形式的思维成果。简单地说，批判思维是一种比较、分析、综合运用信息的能力。在课堂教学中，让学生用批判思维对学习资料进行合理的质疑、推理和论证，可以使探究思维有“理”又有“据”。

【案例三】 “山地的垂直地域分异规律——影响雪线分布高度的因素”之推理论证探究活动设计

活动目的：让学生根据垂直自然带谱图的冲突情境及所学的已有知识，用自己的办法解释疑惑，培养学生的批判思维。

活动材料：中国地形图、天山和珠穆朗玛峰垂直自然带谱图（如下图）。

活动步骤：展示中国地形图，找到天山和喜马拉雅山（珠穆朗玛峰）的位置；展示天山和珠穆朗玛峰垂直自然带谱图，发现问题：为什么天山雪线分布高度3500—4500米，而珠穆朗玛峰雪线分布高度5500—6000米？为什么天山北坡雪线分布高度比南坡低，而珠穆朗玛峰北坡雪线分布高度比南坡高？推理论证思路：气温由赤道向两极递减，雪线分布高度大致由赤道向两极递减，所以天山雪线分布高度比珠穆朗玛峰低；阳坡热量充足，雪线分布高度低；迎风坡降雪丰富，雪线分布高度低；当既是阳坡又是迎风坡时，看哪个因素影响更大。尝试解决问题：天山北坡既是迎风坡，又是阴坡，所以北坡雪线分布高度比南坡低；珠穆朗玛峰南坡既是阳坡，又是迎风坡，但迎风坡影响更大，所以珠穆朗玛峰南坡雪线分布高度比北坡低。有效归纳方法：影响雪线分布高度的三要素是山体所在纬度、阳坡和阴坡（影响融雪量，即阳坡温度高、融雪多、雪线高，阴坡温度低、融雪少、雪线低）、迎风坡和背风坡（影响降雪量，即迎风坡降雪量大、积累多、雪线低，背风坡降雪量小、积累少、雪线高）。

四、解决生活问题，突出“创新实践”的探究活动

地理来源于生活，又服务于生活，是一门生活科学，要引导学生从生活走进地理，从地理走向社会。创新实践活动就是利用地理学科书本知识和原理解决实际生活问题，具有明显的新颖性、实践性和探究性等特点。它促使学生通过各种途径主动地去搜集资料，并加以分析、选择和整理，真正成为独立思考、自主学习的主体。

【案例四】“城市化——城市化对地理环境的影响”之创新实践探究活动设计

活动目的：让学生以“太仓城市的发展”为总课题，通过走访询问、实地调查、网络查询等方式，培养学生的地理实践能力。

活动材料：设置三个子课题并进行探究。一是太仓科教新城建设的利与弊，二是太仓城区空间结构的利与弊，三是太仓新老客站建设的利与弊。

活动步骤：课前规划活动方案；课上公布活动方案，学生自由组合构建学习小组，每组自由选择探究子课题，并且自主设计和完善探究方案；三周后以小组为单位在课堂上交流成果。比如通过子课题三的探究，学生形成了这样的思考和建议：随着太仓城市规模的扩大，老客站由市区边缘变成了靠近市中心，且紧邻204国道，加剧了城区的交通拥挤堵塞，加剧了城区的环境污染。新客站位于太仓北大门，按照国家一级客运站的标准建设，拉动太仓城区及周边区域的经济发展，将和朝阳路汽车站一起联合实现与上海市的无缝对接。

总而言之，科学探究是科学素养的核心，贯穿于科学教育的始终。在课堂教学中，教师应该设计科学的、恰當的、有效的探究活动，让学生通过深刻的思考和亲身的体验，促进科学探究能力的发展。

责任编辑：宣丽华