基于PBL教学原理的中学地理“五个一”教学模式研究
2022-11-17胡继中
◎胡继中
目前基础教育课程改革进入了全面深化的新的历史阶段。课程目标的达成需要以教学模式为中介,一线教师迫切需要既能够体现新课程理念又符合基层教师特点的教学模式。基于PBL教学原理的中学地理“五个一”教学模式适应了新课程改革的需要,能够实现从传统的以知识为本的知识课堂模式向以人的发展为本的生命课堂模式转变,形成一个相对优化的课堂教学模式,将新课程的理念转化为具体的教学行为。
一、PBL教学原理
PBL,有两种释义,一种为“基于问题”的学习(Problem-Based Learning,简称PBL),即问题式学习,另一种为“基于项目”的学习(Project-Based Learning,简称PBL),即项目式学习。PBL教学最早起源于美国,问题式学习和项目式学习都是建构主义取向的教学,关联了学校的学习经历与真实的生活情境,凸显了学习的建构性与情境性,遵循围绕问题来组织学习过程,将问题作为学习过程的核心原则。PBL教学有五大特征:一是以问题(项目)为学习的起点,所有学习活动围绕问题(项目)展开;二是问题(项目)是学生在未来可能面临的真实世界的非结构化的问题,没有固定的解决方法和过程;三是以学生为中心,开展自主、合作、探究式学习,加强团队协作;四是学习成果是一套能解决问题的产品或方案,问题(项目)完成后公开展示;五是每次问题(项目)考察结束或每个课程单元结束时,要进行自我评价和小组评价。但问题式学习并不等同于项目式学习,问题式学习通常涉及单一学科(跨学科的比较少见),持续较短时间。项目式学习大多是跨学科的,持续较长时间(数周、数月或更长时间)。总体上,项目式学习应用得更为广泛,并通常由诸多问题组成。
二、中学地理“五个一”教学模式构架
教学模式是教学理论在教学实践中的运用和具体化而形成的方法论和操作系统,它内含教学程序、结构、方法、策略等。任何一种教学模式都有达成教学目标的特定操作程序和工作步骤,一般而言这些程序和步骤是相对固定的,并在教学过程中体现出来。中学地理“五个一”教学模式就是根据其操作流程“展示一幅图景,分析一个问题,归纳一条规律,验证一组事实,设计一份创意”而命名的。“五个一”教学模式的基本构架[1]如图1所示。
图1 “五个一”教学模式的图示构架
中学地理“五个一”教学模式是在新课程改革背景下,吸纳先进教学模式基础上,对教学实践进行及时总结与提炼,把教学经验上升到理论高度,历经十多年探索从而构建形成的。从图示构架看,“五个一”教学模式有三条主线:目标导学线(导标启学→示标引学→达标导学→测标验学→固标拓学)、思维训练线(思维激活→思维发散→思维收敛→思维优化→思维拓新)、教学流程线(展示一幅图景→分析一个问题→归纳一条规律→验证一组事实→设计一份创意)。
图示构架中还包括三条暗线:图景认知线(生活原景→理论规律→生活实践)、问题驱动线(情境蕴含问题→分析探究问题→验证解决问题→拓展延伸问题)、活动体验线(图景感知→问题探究→展学总结→应用体验→拓展创新)。这三条暗线的作用在于推进落实必备知识,强化关键能力,浸润学科素养和核心价值。表层结构和意义的存在方式是显性的、逻辑的(系统的)、主线的,而深层结构和意义的存在方式是隐性的、渗透的(分散的)、暗线的,但它是学生素养形成和发展的根本[2]。“五个一”教学模式并非停留在表层灌输事实性的知识、程序性的技能上,而是要帮学生建立起自己的学习系统。
三、基于PBL教学的“五个一”教学模式构建
PBL在国外早已形成一套成熟的教学方式,在PBL教学中,学生通过规划和完成一系列任务,最终实现某个目标或者解决某个问题,是深入理解和把握新课程的支撑理论,新课程的实施需要在教育教学理念、内容、方法、管理、方式和评价等方面除旧布新。
新课程背景下的“五个一”教学模式,其教学理念与PBL教学原理一脉相承:一是基于真实情境教学,从生活图景的感性认识到探究归纳得出理性认识,再重新回到生活实践中拓展验证。图景导学有助于用地理学科的视角观察现象、认识问题。PBL教学中的项目大多与现实社会紧密连接,能让学生切身感受到知识在现实生活中的运用。二是注重问题驱动教学。PBL教学是基于问题的学习,一切学习活动都要围绕问题来开展。“五个一”教学模式特别强调“问题在学习中的重要性:一方面强调通过问题来进行学习,把问题看作学习的动力、起点和贯穿学习过程中的主线;另一方面通过学习来生成问题,把学习过程看成是发现问题、提出问题、探究问题、讨论问题、解决问题和生成问题的过程”[3]。三是倡导活动体验教学。PBL教学是一种知行合一的体验式和实践式的教学,衡量核心素养水平与衡量学业质量水平,所判别的对象都是“行为”而不是“答案”,所显示的水平都是“表现”而不是“要求”。“五个一”教学模式精心设计学科活动,让学生学会与文本对话、与同学对话、与教师对话、与自己对话,这种教学框架操作流程不仅是学生自主、合作、探究学习的重要载体,而且从程序上保证了学生主体地位。“五个一”教学模式强调学以致用,其验证活动可以对当前学生学习效果进行反馈,及时地查漏补缺,而且验证活动还可以加深学生认识和理解,强化学习效果,在实践中体验人地关系,力求让学生主动体验探究过程、获得社会实践经历。四是强调目标意识教学。PBL教学以结果为导向,为结果负责,学生要创制出一套能解决问题的可行产品,让学生真正感受到学习成果。中学地理“五个一”教学模式紧紧围绕教学目标教与学,充分发挥教学目标对教学过程具有的导向、调控、激励和评价功效,通过创设图景蕴含目标,设计问题瞄准目标,组织教学围绕目标,质疑讨论诠释目标,展示交流体现目标,检测评价回扣目标,以目标导学为主线,让教学目标贯穿课堂始终。
“五个一”教学模式与PBL教学实操程序大致相同。PBL教学的大致流程包括:教师课前提出问题→学生查找资料、思考分析问题→小组讨论、解决问题→教师学生总结反思。而“五个一”教学模式的教学流程,即“展示一幅图景→分析一个问题→归纳一条规律→验证一组事实→设计一份创意”,这种教学流程符合学生认知发展的一般规律。
“展示一幅图景”即创设贴近学生经验、能够承载育人价值的各种真实图景情境,增加背景铺垫,关联学生生活,引导学生发现问题,提出问题,让学生基于问题、任务或项目式的活动方式,开展自主、合作和探究性的学习。图景导学情境赋予学习活动以意义,提供了实践反思和社会互动的基础。
“分析一个问题”即通过对图景信息的提取、整合与解读,提炼与聚焦一个核心问题,围绕核心问题设计梯度合理的不同层次的问题链,形成一组子问题群。面对一个核心问题,难点不是如何解决问题,而是分析问题,把问题分析清楚了,解决问题也就不难了。
“归纳一条规律”即通过结构化的知识帮助学生迁移和记忆知识。学生获取的认知往往是碎片化的,需要进行完整系统地整理归纳,使之形成网络,正如美国教育心理学家布鲁纳所言,越有结构的知识,越接近学科本质。
“验证一组事实”强调学以致用,创设整合的表现性任务,考查学生在真实情境下解决实际问题的能力,要让学生充分感知知识建构的全过程。这不仅能对当前学习效果进行反馈,及时地查漏补缺,而且验证活动还可以加深学生的认识和理解,强化学习效果。
“设计一份创意”是一种通过创新思维意识进一步挖掘和激活资源组合方式,进而提升资源价值的方法。把已知的、原有的知识重新排列组合,拓展了原有知识,就是创意。揭示一条规律是创意,提出一种学说是创意,阐明一个道理是创意,创造一种解决问题的办法也是创意。突破原有思维定势和传统观念的束缚,不断提出新的思想、对策和方法,才能帮助学生应对未来社会的复杂变局。
由此可见,“五个一”教学模式能很好地落实PBL教学理念,成为PBL理念的有效载体。当然教学模式的运用与操作,必须充分考虑学科特点、教学内容、现有教学条件和师生实际状况,灵活运用不囿于条条框框,既不能成为教学模式化的死板硬套者,又不能失去自己的个性化追求。
四、基于PBL教学的“五个一”教学模式案例
下面以地球的内部圈层教学为例探讨基于PBL教学的“五个一”教学模式实践案例。
(一)展示一幅图景
本课贯穿课堂的主线是获取地球内部结构信息的方法探寻。教师结合图景(见图2)可以设计如下引言与问题:
图2 地球与西瓜
(1)上天容易入地难。虽然目前的科学技术日新月异,载人宇宙飞船可以在太空遨游,宇宙探测器甚至能飞出太阳系,可谓“上天有路”。然而对于脚下6 371km半径的地球,我们至今还是“入地无门”。(引言)
(2)地球的内部是什么样的?我们又是如何知道地球的内部构造的呢?
(3)了解地震波的传播特征及其在划分地球内部圈层方面的应用(地理实践力),掌握地球内部圈层的划分及其特征(综合思维)。
(4)如果让你挑选西瓜,你会采用什么样的方法呢?从中你能获得什么启示?
传统的课堂教学总是习惯于指向考试,指向升学,指向知识结论,灌输给学生的,很少是指向批判、体验、创造的。“五个一”教学模式关键在于从图景中发现问题、提出问题,从真实的生活情境中引出适切性问题。问题的好坏、层次和深度直接决定了学生思维活动的开展并直接影响到学生思维能力的高低,只有借助问题,才能培养出善于思考的学生。
(二)分析一个问题
教师可以引导学生根据生活经验分析探究西瓜的成熟方法,并适时提供参考资料,让学生学会知识的迁移运用。
挑选西瓜的第一种方法:西瓜挖孔取样。(启示:地球钻探取样研究)
素材一:目前,地质科学家已经在13个国家打了近100口深浅不一的科学钻探井,其中4000米至5000米以上的深井有20个。12262米的科探井世界纪录是由苏联在科拉半岛上的SG3井保持的。世界上迄今最深的钻井不到地球半径的1/500。火山喷发能将地下几百米的岩浆泛到上层,但最深不过450km。
这是简单的点对点问题解决思维,即点状思维。从上述材料可知,这种认知方式存在很大的局限性,教师还应引导学生向线性思维、网状思维等高阶思维转化。
挑选西瓜的第二种方法:西瓜敲打声波判断。(启示:地震波分析)
素材二:人们为了能够吃到可口的西瓜,常把西瓜托在手上,用另一只手敲打西瓜,靠听这种敲打产生的震动在西瓜内部传播的声音来判断西瓜的生熟、优劣。同样的道理,我们也可以制造引起地球内部某种“震动”,通过分析这种“震动”在地球内部传播的情况来了解地球的内部结构、组成。
读地震波的传播速度与地球内部圈层的划分图(见图3),引导学生互动探究,是本节课的重点难点。主要解决的问题有:
图3 地震波传播速度与地球内部圈层划分
(1)什么是地震波?地震波可划分为哪两种类型?
(2)根据地震波在地球内部传播速度的差异,可以把地球内部划分为几个圈层?各个圈层的名称是什么?各圈层的特点是什么?
(3)地壳和岩石圈的范围是否一致?
(4)如何画出地球内部圈层的示意图?
(三)归纳一条规律
教师可以用半熟的鸡蛋来让学生形象直观地记忆地球内部圈层的划分和物质组成(见图4),将蛋壳视为地壳,蛋白视为地幔。由于是半熟,所以有些蛋白浆代表软流层中的岩浆,蛋壳和蛋白之间的膜和地壳合起来视为岩石圈,蛋黄视为地核。地球内部圈层的深度及特征比较的核心归纳见表1。
图4 鸡蛋内部结构与地球内部圈层划分对比图
表1 地球内部圈层的深度及特征比较
(四)验证一组事实
思考题:2017年8月8日21时19分,四川阿坝州九寨沟(33.20°N,103.82°E)发生7.0级地震,震源深度20km,随后发生多次余震。
(1)从“地理实践力”的角度探讨,地震发生时,你若处在大街上,你有怎样的震感?若你此时正在湖中划船,你的感觉又是怎样的?为什么?
(2)运用“综合思维”分析,此次地震震源处在地球内部圈层中的哪一层?地震造成重大人员伤亡和财产损失的原因有哪些?
(3)人类可以利用横波和纵波勘探什么资源?你能简单说说原理吗?
(4)软流层的物质状态是什么?外核的物质状态是什么?评定依据是什么?
(五)设计一份创意
从生活中学,从探究中悟,到实践中用,设计一份创意,有利于学科统整,从单一学科到学科融合,拓展学习场域的时空。如引导学生根据地震波在地球介质中传播的规律,来研究地球内部的结构,为油田开发提供决策支持;在土木工程中常用地震CT对工程进行勘察。在教学中,教师还可设置作品或方案展示环节,并对成果进行评点。
设计一份创意,也有利于学生更好地适应高考选拔,高考试题通过“创设情境(提供材料)→提出问题(试题设问)→引发思考(试题立意)→进行探究(所考查能力)→得出结论(印证知识点)”来考查地理高考四项能力,进而体验情感、渗透正确的地理思想和价值取向,落实学科核心素养。[3]