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指向思维培养的“问题链”设计与优化

2023-11-02董易安施秋玮

地理教育 2023年11期
关键词:问题链水资源玉米

董易安,施秋玮

(南浔高级中学,浙江 湖州 313009)

问题是思维教学的主线,以“情境问题”为载体的思维课堂的实施前提应是高效的“问题链”创设。《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》(下简称“地理新课标”)在“教学与评价建议”中提出“重视问题式教学”,并建议地理教师让学生在一个贯穿全过程的情境中经历地理思维发展的过程,注重问题思维链的情境性和关联性[1]。故教师应在课堂中借助逻辑紧密的“问题链”引领地理思维的发展,推动学生从知识的被动接受者变为主动的思考者、建构者。

一、“源自情境、旨在思维”的问题链设计流程

在教学实践中,“问题链”设计不合理的现象频频出现。如教师直接照搬教材和试题情境,在设计问题链时空有形式,不符合学生的认知规律和思维逻辑,难以持续性激发学生的探究兴趣。若长此以往,学生面对问题时只会从教材中寻找答案,而不会主动思考,导致教与学皆难以触及思维的培育,仅是机械性的知识讲授。因此,如何设计出科学合理的问题链是当前亟需解决的问题。

基于课堂教学实践发现,创设课堂问题链的关键在于“源自情境、旨在思维”,更需要着力抓好“课前分析—设置问题情境—确定学习目标—生成元问题—组织支问题—形成问题链”的环节(图1)。下面以“粮改饲与粮食安全”一课为例,阐述问题链设计流程及其修改完善的过程。

图1 课堂问题链设计基本流程

【教学案例一】课堂探究主题:粮改饲与粮食安全。

材料一:近年来,城乡居民牛奶、牛羊肉的消费水平逐步提高,带动牛羊养殖规模不断增长,对优质饲草的需求持续增加,但我国饲草产业整体起步较晚,优质饲草等高质量饲料供给能力不足。黑龙江省作为种粮大省,积极开展“粮改饲”试点,大型企业通过土地流转将散户的土地集中连片后种植青贮玉米和苜蓿等优质牧草,形成“养殖企业+种植大户”等多种“种养结合”模式,扩大青贮玉米种植,切实提高秸秆饲料化利用水平[2]。

材料二:青贮指饲料与外部空气隔绝,内部厌氧发酵产生有机酸,可使鲜棵饲料保存经久不坏,既可减少养分损失又有利于牲畜消化吸收。玉米按收获物和用途可划分为籽粒玉米、青贮玉米和鲜食玉米。青贮玉米以生产鲜秸秆为主,是把包括玉米穗在内的玉米植株全部收割并经过切碎、加工后制作成饲料的玉米。青贮玉米植株更高大,不同于籽粒玉米必须在完熟期以后收获,其最佳收获期为籽粒的乳熟末期至蜡熟前期,此时生物产量最高,营养价值也最好(视频介绍)。

材料三:图2为2022年我国粮食进口数量图,图3为2022年我国粮食进口比例图。

图2 2022年我国粮食进口数量

图3 2022年我国粮食进口比例

课前分析:“地理新课标”要求“3.3 运用图表,解释中国耕地资源的分布,说明其开发利用现状,以及耕地保护与粮食安全的关系”。近年来对粮食安全的考查聚焦于耕地种植结构变化对粮食安全的影响,多次在试题情境和选项出现“非粮化”“粮改饲”“秸秆饲料化”等关键词,如2022年湖南卷、2022年全国甲卷、2023 年1 月浙江卷。故该情境符合课标要求和高考趋势,有较高的探究价值。

情境处理:地理课堂中的问题情境可分为“生活实践情境”和“学习探索情境”,在设计问题链时应区分处理。生活实践情境应贴近学生生活,注重从具体化的事物中提取出理论化经验,可促进学生形成探究真实地理事物和现象的思维视角;设计问题时需注意不能完全生活化,必须以地理知识为基础,避免脱离学科教学的范畴。学习探索情境多源自学术探究,内容抽象,学生理解困难,在处理情境、提炼问题时,教师需根据学情将情境简化,运用递进式、开放式的问题链引导,以培养学生不断钻研的探究精神。案例中的“粮改饲”情境介于“生活实践情境”和“学习探索情境”之间,既和学生的生活息息相关,又有学术探究色彩,因此,在该情境创设过程中材料处理、梯度预估及逻辑修正有一定难度,其问题链设计可作为一个典型案例。

目标制定:以黑龙江省为例(区域认知),从社会、生态、经济三个角度明确粮改饲政策推行的必要性(综合思维),树立保护国家粮食安全的观念(人地协调观)。

问题设计:根据课前分析、学习情境和教学目标,初步设计元问题、支问题,并进行梯度预估(表1),在此基础上,根据核心素养和学情修正问题链的逻辑。

表1 “粮改饲与国家安全”问题链设计

逻辑修正:学生进入情境后,首先会发现“粮改饲”的经济效益,结合区域环境思考,可感受到生态效益,深入思考后才能认识到不合理的农业生产结构带来的负面影响,进而理解社会效益。基于学生的认知规律,需要进行支问题顺序的调整,形成多角度思考、难度递进的问题链。由于部分支问题链的原始情境材料存在交叉重复现象,应合理安排问题次序,根据问题次序调整情境材料,简化重复内容,增添必要内容。

调整顺序后的支问题如下:①青贮玉米种植改变了当地农业种植的哪些方面?②为提高经济效益,黑龙江的粮改饲政策应如何优化?③黑龙江的粮食种植引发了哪些环境问题?④对比籽粒玉米,青贮玉米的种植有什么特点?⑤粮改饲对黑龙江的生态环境会产生什么有利影响?⑥我国粮食总产量呈现上升趋势,为何还要大量进口粮食?⑦粮改饲政策意在解决粮食安全问题中的哪些方面?

经过调整后的问题链依旧存在一定不合理性,如问题难度的区分度不高、问题数量过多、教学目标不明确、材料组织不当等。因此,在之前问题设计的基础上,按照经济、生态、社会和综合4个方面重新组织问题链逻辑。

由于问题①③④的提问和答案有交叉,应整合成“说出籽粒玉米改种青贮玉米的优势”。为避免修改后提问空泛,限制思考方向为“从饲料生产的角度”,促使学生结合青贮玉米的特点,理解青贮及青贮玉米使得饲料生产效率提高,成本降低,且便于机械化作业收割、运输、贮存。修改后的问题作为第一问难度略高,为降低学生的理解难度,课堂上可采取多媒体等形式,适当补充更多关于“青贮”和“我国饲草产业现状”的材料。

问题⑤的指向性不明确,“粮改饲”的生态效益主要体现在土壤(生长周期短)、大气(避免焚烧秸秆)、生物(恢复草原植被)等方面,为引导学生的思考方向,题干中应明确思考角度为自然环境的整体性。

问题⑥⑦结合我国国情。目前我国粮食产量不断上升,主食供给充足,同时养殖业需求增长迅速,进口大豆主要用于生产饲料,因此,现阶段保障我国粮食安全的关键在于优化农业生产结构,增加养殖业饲料供给。故将问题调整为“推行粮改饲的可行性和必要性”,并且在情境材料中增加“我国饲草产业现状”。

但在解决上述三问后,使得问题②的角度涵盖内容太少,限制了学生思维的发散,因此,更改为“提出黑龙江省继续推广粮改饲政策的优化措施”。最后增设课后思考问题。至此,课堂问题链和情境的调整基本完成,形成课堂问题链如下:①从饲料生产的角度,说出籽粒玉米改种为青贮玉米的优势;②利用自然环境的整体性知识,分析黑龙江推行粮改饲的环境效益;③从粮食安全的角度,指出我国推行粮改饲政策的可行性和必要性;④提出黑龙江省继续推广粮改饲政策的优化措施;⑤指出哪些省份不适合实行粮改饲并说明原因(课后扩展延伸)。

经过修正后的问题链可操作性明显提高。首先,考虑到课堂时间有限,课堂中的问题数量减少。其次,问题链的逻辑更清晰,空间上从黑龙江的“点”推广到全国的“面”。问题的思考角度更全面,问题①考查学生从材料中获取、对比和加工信息的能力;问题②从生态环境出发,意在调动学生综合思考的能力;问题③结合课本和情境材料,从粮食安全即社会角度思考粮改饲;问题④则是从真实情境走向问题,又由问题反馈给真实情境,培养的是学生的人地协调观;最后问题⑤拓展学生思路,促使学生结合区域实际,辩证看待粮改饲政策的推行。

二、“思维为旨”问题链设计的基本原则

真实情境复杂多变,依据不同的教学主题,可构建多样化的“问题链”。问题链的设计既应涵盖课程教学程序的安排与推进,又应以梯度形态由浅入深地帮助学生深入剖析[3]。如下文展示的教学案例二,在具体问题的呈现和设计逻辑上与教学案例一有所区别,但两者的问题设计都有梯度递进,强调了思维能力的训练和思维品质的提升。

【教学案例二】课堂探究主题:水资源与国家安全。

探究情境:东江以占广东省18%的水资源总量,支撑着全省28%人口的用水和48%的GDP。目前,东江水资源开发利用率已逼近警戒线。2019年底,珠三角水资源配置工程全面开工建设,为粤港澳大湾区未来经济社会发展提供水资源保障。深圳市是粤港澳大湾区四大中心城市之一,2020年80%的水源由市外引入,人均水资源量仅98 m3,远低于极度缺水线500 m3。加快推进非常规水源开发利用,是深圳水资源安全保障的迫切需求。非常规水源被视为保障经济社会发展的第二水源,指经处理后可利用或在一定条件下可直接利用的再生水、集蓄雨水、淡化海水、微咸水、矿坑水等。图4为粤港澳大湾区部分水利工程示意图。

图4 粤港澳大湾区部分水利工程示意图

元问题:区域水资源安全受到威胁的原因及保障措施。

支问题设计:①列举深圳市日常用水主要来源;②分析深圳市严重缺水的原因;③说出深圳市的两个主要非常规水源,并说明理由;④指出在东深供水工程之后,修建珠江三角洲水资源配置工程的必要性;⑤京津冀地区和粤港澳大湾区保障水资源安全措施的异同(课后扩展延伸)。

上述问题链遵循“深圳市的常规水源—深圳市的缺水问题—非常规水源的使用—珠江三角洲水资源配置工程的建设”的逻辑,通过水质和水量分析区域水资源的供给和消耗,从而寻找深圳水资源安全问题产生的原因,并从开源、节流两方面探讨保障水资源安全的措施,最终引导学生因地制宜地提出保障深圳水资源安全的措施。

以上两个教学案例情境不同,但教学目标相似,皆指向区域认知、综合思维和人地协调观三大核心素养的培养,且随着问题链思考深度的递进,学生对同类问题的思考方式越来越清晰。由此可见,基于真实情境的“问题链”创设,往往需要遵循以下4个原则。

1.问题链的内在关联性

地理学是研究地球表层空间地理要素或者地理综合体空间分布规律、时间演变过程和区域特征的一门学科[4]。地理学科的体系决定了地理知识之间存在着内在的关联性。一个地理现象的出现往往和多个环境要素相关,而一类相似地理问题的形成也往往基于类似的成因,因此,问题链的各个问题之间要具备内在联系性。在课堂上逐个突破问题时,可使学生处于连续的思考状态,帮助学生感知、提取和演绎其中的内在联系。例如,教学案例二先通过问题①和问题②,帮助学生了解深圳常规水源的保障是跨流域调水工程,而东深供水工程水源取自东江,东江目前面临着水资源过度开发的问题。与此同时,珠江三角洲水资源配置工程取自西江,西江水量大且开发程度低,有开发潜力。再通过问题③,学生意识到非常规水源开发难度高。由前3 个问题做铺垫,针对问题④,学生便可清晰地捋清该问题的思维路径。

2.问题链的演变逻辑性

问题链并非是单一、不变的问题,问题之间存在有迹可循的变化,是一个有机、动态的整体。教师推动一系列问题的解决,助力学生自主进行内容的连贯学习,促使学生的地理思维流畅发展。在设计问题链时教师应先剥离出真实情境中动态变化的逻辑线条,再根据逻辑关系组织修改材料,最后遵循演变逻辑设计问题链。问题链的演变逻辑可归纳为空间关系的变化、时间尺度的变化、认识视角的变化和思考深度的变化。如教学案例一的问题链设计,主要体现了空间关系的变化和认识视角的变化:设问对象从黑龙江到全国,帮助学生建立不同尺度的思考角度,感悟地理事物和其所在的空间位置之间的联系;提问角度包含生态、经济、社会3个角度,探究过程中不乏综合视角,有利于推动学生认识视角的变化。

3.问题链的多元开放性

问题链为引导学生主动探究而存在,理应依据学生目前的认知水平而设计,而学生的认知水平随着学习的深入不断发展。在设计问题链时,教师需要根据学生当前的认知水平和教学目标、核心素养,留出学生进阶思考的开放空间。因此,设计科学的问题链应成为学生不断进行思维活动的催化剂,学生通过充分思考,成为课堂的参与者、实践者和主体。问题链的开放角度多元,可挖掘更深层次的地理联系,可挖掘问题解决的更多层面,可从更大的空间尺度和更长的时间尺度上思考得更广、更深,向着广度、深度、难度和灵活度4 个维度开放。问题链的延伸为地理联系的深入挖掘、时空尺度的演变、综合思维的凸显、辩证看待人地关系,开放模型如图5所示。以教学案例一为例,问题⑤作为课后拓展问题,在探究深度与角度不变的基础上扩展原问题链的广度,从黑龙江一个省份扩展到了全国其他省份,并且对学生的辩证思维要求更高,凸显时空尺度的演变和辩证看待人地关系。

图5 问题链的多元开放模型

4.问题链的梯度递进性

为训练学生思维,问题链在设计之初应考虑问题之间存在一定梯度。问题的梯度递进不仅指问题的难度,也可体现为逐步对学生思维的深度、广度、灵活度提出更高的要求,使得学生在解决一组设计合理的问题链后,思维能力有所提高,通过问题链的扩展延伸,更深入、更广泛、更综合、更灵活地思考,从而实现从解决个别问题到同类型的问题,再到显化抽象思维,最终举一反三,以稳步上升的思维应对千变万化的地理问题。以教学案例二为例,问题①在材料中就有所体现,且思考难度不高;问题②不仅需要结合材料,还需要结合示意图和学生关于深圳市的常识,难度有所上升;问题③首先出现全新概念“非常规水源”,其次,学生需要根据深圳市的地理环境,思考材料中哪些非常规水源适合深圳市使用,最终说明详细的理由;问题④既考验学生的综合思维,又考验学生的辩证思维,难度最高。扩展问题⑤明确考查学生的区域认知能力。

三、结语

高效的问题链应从学生的认知规律和已有的认知水平出发,以思维为核心,充分挖掘真实情境与地理必备知识之间的关联性,厘清问题间的思维逻辑和演进关系。当前地理教学优化行动的关键是教师在创设的特定问题情境中,通过设计一系列存在内在关联、逻辑梯度变化的问题以训练并提升学生的地理思维。无论在课堂还是课外,教师只有设计出科学合理的问题链,才能真正开启学生的地理思维训练之旅。▲

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