基于SNP模式的高中地理论证教学研究——以“冰川地貌”为例

任晴雯 朱丽东

（浙江师范大学 地理与环境科学学院,浙江 金华 321004）

地理学科具有综合性与区域性，教师常采用情境教学的方式，围绕特定区域的地理特征、成因及影响展开教学活动。然而，教师在组织情境时，常出现浮于表面、情境冲突性不强等问题。缺乏矛盾与冲突的教学活动使学生对地理事象的认知停留在过去的片面观点。论证与建模是当前科学教育研究的热点。本文运用SNP模式进行“冰川地貌”教学设计，通过充分挖掘特定区域情境的科学史，以科学探究历程为线索，逐步制造认知冲突，引导学生在反复建模与论证的过程中发展地理思维。

一、SNP教学模式简介

SNP（Science Negotation Pedagogy，科学协商教学法）模式是一种以大概念为统领，以问题为引导，将科学建模和论证有机融合的教学模式（见图1）。[1]科学建模旨在将复杂、抽象的概念与原理以模型的形式外显，其中概念模型有助于厘清因果关系，实物模型则使不易观察的事物更加具体。科学论证的起点在资料，通过提取与分析资料中的信息，形成有效证据并凝练成主张。建模与论证在SNP模式中相辅相成。建模为论证提供了媒介，使论证具备有力的抓手；而论证则为模型建构提供理论依据，增加了模型的可信度。

图1 SNP模式理论框架

SNP模式包括6个环节（见图2）。首先，确定直接指向大概念形成的课时核心问题。其次，在核心问题驱动下，学生依据资料尝试构建初始模型，提取证据，解释模型构建的合理性。随后，各小组阐述观点并对他组展开评价，完善模型和论证。接着，求证自己的模型和论证。最终，反思在此过程中观点的变化，加深对课时核心概念的理解。

图2 SNP模式教学流程

二、SNP模式与高中地理教学的联系

SNP模式与高中地理教学存在密切联系（见图3）。

图3 SNP模式与高中地理教学的联系

一方面，SNP模式所倡导的建模与论证为地理学科核心素养培育提供了方法支撑。建模是代表地理实践力的操作活动，同时建模的基础来自学生对材料的综合分析、对区域特征的把握以及所持的人地观念。论证的主体即对特定区域内地理要素关系的分析，论证的过程即学生思维的外显，可以表征地理学科核心素养的发展水平。

另一方面，高中地理教材中蕴含了丰富的可用于SNP模式的教学内容，以宏观而抽象的自然地理事象与原理、复杂而综合的区域决策与评价两方面内容为主。对于前者，可将科学史与模型建构相结合，明确地理知识发展的脉络及内在联系。对于后者，则以构建反映地理要素间复杂关系的概念模型为主，聚焦区域整体性，选择最优的区域发展方案。

三、基于SNP模式的高中地理论证教学设计

本节课在识别典型冰川地貌的类型、描述地貌特征并解释其形成过程的基础上，通过追寻李四光的考察足迹，找寻庐山发育第四纪冰川的证据。结合现代地理科学的研究成果，比较李四光与现代学者的观点，使学生感悟科学家们锲而不舍、严谨求实的科学精神，认识科学发展的本质。

1.创设课时核心问题

课时核心问题的提出依赖于大概念。课程标准的要求为“通过野外观察或运用视频、图像，识别3～4种地貌，描述其景观的主要特点”。每一种地貌都有典型分布区，但在特定区域中可能包含多种地貌。对此，学生可能会产生认知冲突，因此也需要在地貌的形成过程方面加深对地貌特点的认识。故本章的大概念为“综合时空识别常见的地貌、描述其特点并解释其成因”。结合本节的背景材料，设计课时核心问题为“庐山发育过第四纪冰川吗”。

2.构建初始模型

情境1：青藏高原地区典型的冰川地貌图。

情境2：参照李四光考察的线路，立体呈现庐山景观。

提问：庐山有哪些地貌？你是如何判断的？

教师首先提供典型的冰川地貌图。学生在识别典型的冰川地貌特征、了解其成因的基础上，尝试将所学知识迁移至较陌生的庐山地区。学生领略庐山的景观后，捏制能支持或反驳庐山发育第四纪冰川的地貌。学生捏制出两类不同的地貌模型：一类是以冰斗、U形谷等为代表的冰川地貌；一类是以V形谷为代表的流水地貌。通过捏制地貌，学生初步感受不同观点间的对立。

3.构建初步论证

教师提出问题，鼓励学生说出模型构建的依据。建立冰川地貌模型的学生在对比青藏高原的冰川地貌后，认为第四纪冰期时气候寒冷，庐山可能被冰川覆盖。冰川刨蚀山体，形成冰斗、U形谷等冰川地貌，山脚处的冰桌可能是冰川搬运作用的结果。建立流水地貌模型的学生则依据庐山的地理位置，认为冰期时冰川多分布于极地与高纬地区，而庐山位于亚热带，且海拔远不及我国西部高山，即使全球处于第四纪冰期，该地仍有可能不受冰川的侵袭。V形谷可能是山体抬升后，流水下蚀作用的结果。学生们从不同的角度阐述观点，构建论证，加深对冰川地貌和流水地貌的认识。

4.全班讨论完善模型和论证

教师提供必要的材料，组织学生们反思自己的模型与论证过程，并对他人进行评价。

情境3：庐山夏季多年平均气温、年降水资料。

情境4：已知国内末期冰期最盛时的最大降温幅度为9～11℃。当地面温度为2℃时，降雪概率约为70%。[2]

情境5：庐山的冰碛物主体保存良好，未发现融冰。[3]

情境6：第四纪时全球的气候波动图。

提问：第四纪冰期时，庐山具备发育冰川的条件吗？为什么我们推导的结论与实地的冰川遗迹证据不符？我们应如何解释在庐山同时看到的冰川与流水地貌？

根据情境3和情境4，学生可推断：若庐山要发育冰川，则夏季平均气温需要比如今降低约19℃，大于目前已知的最大降温幅度，不符合冰川发育的条件。但这一结论与情境5中所给信息相悖。面对争议，教师呈现情境6，引导学生进行尺度转化，将大尺度下的全球气候背景推演至小尺度的庐山上。通过分析不同时期的气候特点，学生可知：第四纪冰期时全球气候严寒，庐山以冰川作用为主；而冰期结束后，气候温暖湿润，以流水侵蚀为主。不同时期塑造庐山地貌的主导外力作用不同，流水地貌在冰川地貌的基础上发育，造就了庐山现今的地貌。在事实与初始观点的冲突、模型与论证的推翻与重建过程中，学生一步步接近真相，论证能力得到发展。

5.专家咨询

教师以“庐山是否发育有冰川”这一争论为线索，带领学生求证。从李四光对庐山的考察中得出中国东部发育第四纪冰川；到施雅风的大胆质疑，提出庐山所谓的冰川地貌实则是泥石流作用的结果；[4]再到当今的地理学家们运用孢粉、释光测年等科技手段全方位考察庐山的地貌，目前相关证据在不断完善，但对于庐山是否发育有第四纪冰川仍存在争议。在求证的过程中，教师肯定学生构建的模型与论证过程的合理性，同时回答了课时核心问题，让学生深刻理解庐山地貌的发育过程，增强区域认知与综合分析能力。

6.反思性写作

师生重温庐山地貌成因的观点变化，并展开评价（见表1）。通过本节课，学生认识到地理学是自然科学的重要组成部分，以及科学在批判与质疑中不断进步。

表1 基于SNP模式的高中生地理论证能力评价量表

四、总结与思考

1.选择合适的探究情境

情境为教学活动铺设背景，主情境应具有探究性、争议性，使学生在陌生情境的探究中调动知识，完善知识网络。各子情境应环环相扣、逻辑自洽，以情境间的冲突激发学生的探究兴趣。

2.以大概念为指引创设核心问题

在地理学科大概念的构建中，每个课时需落实的核心概念都是单元概念体系的重要组成。因此课时核心问题的设计需紧扣核心概念，具有统摄性，服务于单元大概念。同时也要考虑核心问题中子问题的设计，明确支持子问题解决的具体概念和地理事象，准确理解核心概念。

3.在建模与论证中发展地理思维

建模与论证相结合是SNP模式的核心，论证不仅是对正确模型的解释，也包含对错误模型的驳斥。只有在对他组模型质疑基础上进行论证，才能真正让学生经历类似地理学家的思考历程，理解模型不足的本质。教师需注意学生提出的证据与模型间的一致性关系是否成立，避免学生在论证中建立错误的因果联系。

4.重视课堂反思与评价

专家咨询和反思性写作是促进学生形成科学本质观的重要环节。一方面，教师要肯定学生所建模型与论证的合理性，即与地理学家所持的观点是相似的，使学生们意识到每一种认识只是特定时代下的产物，可以利用新证据合理反驳与发展原有的观点。另一方面，教师需要引导学生反思课堂上的论证，以此作为后续发展学生论证能力的依据。