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搭建具象支架:激活学生地理思维的“可视化”路径

2021-12-23杜娣袁仁忠

中小学教学研究 2021年6期
关键词:喷壶黄土高原模拟实验

杜娣 袁仁忠

摘 要 在教学中为学生搭建具体形象的学习支架,将抽象知识直观呈现,能激发学生学习热情,激活地理思维。以人教版八年级下册“世界最大的黄土堆积区——黄土高原”一课为例,具体论述了在导入环节搭建“地图支架”、知识探究环节建构“模拟实验支架”、归纳总结环节构筑“结构支架”的教学过程,探索激活学生地理思维的“可视化”路径。

关键词 中学地理 具象支架 地理思维

地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境关系的科学,具有综合性与区域性等特点[1]。要认识和理解地理环境,分析地理问题需要学生具备地理空间想象能力和综合思维等能力。地理课堂是学生形成地理思维,提高地理思维品质的主阵地,教师要优化教学手段,不失时机地培养学生的地理思维。支架,类似于建筑行业使用的“脚手架”,在建筑过程中起着支撑、运输等功能的各种支架。所谓教学支架,是借代教学中教师为学生提供的学习支持和补充[2]1。本文提到的“具象支架”借指在地理教学中为学生进行具体形象化的地理学习而搭建的学习支架,如可视化的图像、视频、模型、模拟实验等素材。

一、例析具象支架在初中地理教学中的应用

(一)新课导入环节,搭建“地图支架”

新课引入,教师展示地形模型(见图1)。

师:这是一个地貌模型,同学们认真观察,说一说它有什么特征?

生:支离破碎、千沟万壑。

师:你们猜一猜这是哪里的地貌景观?

生:黄土高原。

师:黄土高原曾经林草繁茂,环境宜人,是华夏文明的发源地,如今为什么会变成沟壑纵横的模样呢?

生:水土流失。

师:为什么会水土流失?水土流失的危害有哪些?怎样治理黄土高原的水土流失?这节课我们将共同探究这些问题。

【设计意图】通过直观的黄土高原模型的展示,引入本节课的主题,吸引学生注意力,从平面图到立体模型,使学生从多个角度认识到黄土高原地貌特征,激发其学习兴趣,点燃思维火花。

(二)知识探究环节,建构“模拟实验支架”

为了分析黄土高原水土流失的自然原因及其危害,教师组织学生分组展开模拟实验。教师做好实验准备:小烧杯(贴上标签以示区别)、草皮、干土、沙子、量角器、筛眼不同的洒水壶三只、实验模具等。

(1)第一组模拟实验

实验器材:土壤三份(一份铺满草皮、一份半铺草皮、一份没有草皮)、烧杯、喷壶等。

实验目的:探究水土流失与地表植被的关系。

实验过程:将铺满草皮、半铺草皮和只有土壤的实验容器依次摆在具有相同坡度的操作台上,三位同学以同样的高度用同样筛眼的洒水壶向其注水,水量都为400ml,静置后,记录烧杯中水和土的体积。

(2)第二组模拟实验

实验器材:土壤、沙子、烧杯、喷壶等。

实验目的:探究不同土质(沙土和黏土)对水土流失的影响。

实验过程:将铺满土壤和沙子的实验容器依次置于操作台(坡度约20°)上,两位同学同时用筛眼相同的喷壶向其注水400ml,取走烧杯,静置后,记录烧杯中水和土壤(或沙)的体积。

(3)第三组模拟实验

实验器材:筛眼大小不同的喷壶、土壤、烧杯等。

实验目的:不同的降水强度(暴雨和小雨)对水土流失的影响。

实验过程:将装有同等体积的土壤的实验容器依次置于操作台(坡度约20°)上,用筛眼大小不同的喷壶同时向其喷水,静置后,记录烧杯中水和土壤的体积。

(4)第四组模拟实验

实验器材:坡度为50°的操作台、土壤、喷壶等。

实验目的:探究不同的坡度(陡坡和缓坡)对水土流失的影响。

实验过程:将装有同等体积土壤的实验容器依次摆在坡度约为20°和50°的操作台上,用筛眼相同的喷壶同时向其喷水,静置后,记录烧杯中水和土壤的体积。

【设计意图】教师搭建动手模拟实验学习支架,引导学生主动参与模拟实验,还原水土流失场景,能帮助学生更加直观地理解水土流失现象,思考其产生的自然原因及危害,比直接告知结论效果更好。

(三)归纳总结环节,构筑“结构支架”

实验结束,小组派代表总结并阐述本组的实验结论。

生:通过实验,我们发现两个容器中,完全由土壤覆盖的,流出的水和土最多,而鋪满草皮的,流出的水和土较少。从而推断黄土高原植被缺乏,植被覆盖率低是水土流失的一个原因。

生:我们发现两个容器中,装满沙子的比装满土壤的水土流失更严重。从而推测,黄土高原土质疏松也水土流失的一个原因。

生:我们用细眼喷壶喷洒的土壤水土流失总量只有50ml,用大口径喷壶喷洒的土壤水土流失竟高达300ml,可见降水强度对水土流失有一定的影响。

生:倾斜度50°的容器流出的水和土达到了200ml,而倾斜度为20°的水土流失,只有50ml,数据差异悬殊,从而得知,黄土高原坡度大也是水土流失严重的原因,我们也认识到植树造林的重要性。

生:我在课前搜集了水土流失的资料,随着人口的增多,过垦过牧导致黄土高原生态环境恶化,使水土流失加剧。

教师展示水土流失知识的思维导图(见图2),帮助学生梳理知识点。

师:流水侵蚀使得黄土高原地表破碎,沟壑纵横,形成塬、墚、峁、川等多种多样的黄土地貌景观。你能根据黄土地貌板图,说出塬、墚、峁几种黄土地貌之间在成因上的联系吗?

生:从图中可以看出,这几种地貌的共同之处是黄土层的边缘被流水强烈冲刷。黄土塬顶部平坦开阔,黄土梁顶部狭窄呈长条状,黄土峁是彼此孤立的黄土丘。黄土塬先形成,进一步发展形成黄土梁,黄土梁再发展演变就成了黄土峁。

教师布置学习任务:动手制作黄土高原一课的知识点总结图和思维导图(见图3)。

【设计意图】思维导图以图文并重的形式,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级关系清晰简明地表现出来[3],知识的呈现更加灵活生动。学生自己设计并动手绘制的思维导图,是学生依据现有水平建构的,学生的思维构架清晰可视。

二、具象支架激活学生地理思維的路径

(一)走进“最近发展区”,激发学生学习热情

支架理论的基础是维果斯基的“最近发展区理论”。所谓“最邻近发展区”是指目前学生还不能独立完成的学习任务,但在获得某种帮助后可以完成[2]2。由于学生的学习能力、态度和兴趣存在差异,其对地理知识理解的水平也不同。依据学生现有的水平推测其最近发展区可能达到的水平,从而找到现有水平和最近发展区之间的介入点。八年级学生爱思考、动手能力强,可设计课堂模拟实验,引导学生从实验中理解地理现象背后的地理过程。根据学生思维发展特点,设计适切的具象支架,帮助学生更直观地理解地理知识,实现从“已达到”向“能达到”的能力水平转化。

(二)巧借具象支架,激活学生地理思维

综合性是地理学科突出的特点之一。义务教育地理课程强调自然环境各要素之间、自然环境与人类活动之间的复杂关系,因此,学生要用综合的思维方式去理解地理事物及其内在的发展规律。地理图像、地理视频承载了大量的地理信息,也是地理教学重要具象支架。若能引导学生从地图中查找地理信息,从图像中提取信息,从实验中理解地理过程,从思维导图中厘清知识点之间的关联,能帮助学生掌握阅读、观察地理图像的基本方法,使学生从地理图像中获取地理信息,以及利用图像说明地理问题的能力得到提升,促进初中生的空间思维的发展。

(三)面向生活取材,点燃学生学习兴趣

生活是地理教学的源头,支架是教学的活水,学生的生活经验是重要的学习资源。学生利用节假日旅游、研学、社会调查等活动,收集生活中真实、鲜活的素材,并将调查结果通过研究报告、汇报交流等可视化的形式交流展示。借助可视化的生活途径,搭建学生生活与知识之间的具象支架,不仅能激发学习兴趣,还能培养学生独立思考的习惯,帮助他们树立地理学习的信心。

通过教学实践发现,搭建教学支架是地理教学的重要手段和策略。在以后的教学研究中,教师应继续关注关于支架教学的研究,并不断进行教学探索和反思、更新教学理念,努力探寻借助支架教学培养学生地理思维的方法,努力创设高效的地理课堂。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:1-2.

[2]何克抗.教学支架的含义、类型、设计及其在教学中的应用:美国《教育传播与技术研究手册(第四版)》让我们深受启发的亮点之一[J].中国电化教育,2017(4).

[3]薛东阳.运用思维导图培养学生的地理思维能力[J].中学地理教学参考,2009(9):19-21.

(责任编辑:武 亮)

作者简介:杜 娣(1988—),女,江苏南京人,南京市栖霞区摄山初级中学一级教师,大学本科,研究方向:中学地理教学;袁仁忠(1969—),男,江苏南京人,南京市栖霞区教师发展中心高级教师,硕士,研究方向:中学地理教学。

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