融入跨学科意识的高中地理教学设计

2024-04-11胡晨萱刘加珍陈永金吴昊杰

中学教学参考·语英版 2024年1期

胡晨萱　刘加珍　陈永金　吴昊杰

［摘要］在一定程度上将其他学科的相关内容融入地理教学能够提升学生对地理知识的综合理解。文章以人教版高中地理教材必修3“荒漠化的防治”为例，通过融入文学、历史、生物、物理、化学等学科知识，让学生理解区域中各要素之间的相互关系，分析土地荒漠化存的问题并提供解决问题的措施，落实学生地理学科核心素养的培养。

［关键词］跨学科；地理教学；学科核心素养

［中图分类号］ G633.55 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-6058（2024）01-0085-04

要想优化课程结构，改变高中地理课程过于强调学科本位而缺乏整合性的特点，就要打破学科界限，注重地理学科与其他学科的联系。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》强调，地理实践活动因其特殊性，还会在客观上强化学生与真实世界的联系，引发其感悟、欣赏、价值判断等方面的变化；同时，也会出现跨学科的教育机会［1］。有实践证明，将物理学中比热容的概念融入地理学中的热力环流内容，能提高学生构建自然科学体系的能力［2］；把地理圈的物质循环过程用语文学科中的作文形式生动、新颖地描述出来，对学生形象记忆力的提升具有潜移默化的效果［3］；河流地貌的发育程度与重力势能和动能的转化有关；三星堆文化遗址浓厚的历史底蕴与其分布于当地河流南岸的地理位置相關联［4］。可见，在一定程度上将其他学科的相关内容融入地理教学能够提升学生对地理知识的综合理解。本文以人教版高中地理教材必修3“荒漠化的防治”为例，试图从时间、空间等方面找寻地理与其他学科的共通之处，将历史、生物、物理、化学等学科知识融入地理教学内容，探讨多学科在地理教学中的运用。

一、课例背景与教学模式

（一）课例背景

荒漠化过程及防治是资源与环境保护的重要内容之一。我国荒漠化土地面积大且分布范围广，是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一。学生通过荒漠化过程的学习，可以正确理解土地资源退化给人类和生态环境带来的负面影响，认识土地资源减少、土地生产力严重衰退和自然灾害加剧等的危害性。教师应在课堂上加强学生对荒漠化防治作为人类社会和生态环境可持续发展的重要任务的理解与认识，同时让学生认识到防治土地荒漠化是我国建设生态文明的重要战略举措之一。

（二）教学模式

本课例通过融入文学、历史、生物、物理、化学及思政要素，阐述土地荒漠化的概念，探究其成因、危害，引导学生理解区域中各要素之间的相互关系，分析土地荒漠化存在的问题并提供解决问题的措施，使学生掌握学科主要知识、具备关键能力，具体的教学模式见图1。

二、模式呈现

（一）概念的阐述

土地荒漠化是指干旱和半干旱地区，由于自然因素和人类活动的影响而引起生态系统的破坏，使原来非沙漠地区出现了类似沙漠环境的变化。荒漠化表现为干旱地区出现以风沙活动、沙丘起伏为主要标志的类似沙漠景观的环境退化过程。本部分教学将从荒漠化模样确立、荒漠化表现两个方面推动跨学科意识融合。

首先，在荒漠化模样的确立方面，利用诗句描述和故事探索的方式，让学生辨识沙漠与荒漠化概念。以诗句“大漠孤烟直，长河落日圆。”作为导入［5］，营造沙漠情境，讲述楼兰古国衰亡的故事。楼兰古国的消失有人认为是自然环境的变化，也有人认为是该地河流上游不合理的水源开发造成的，还有人认为是丝绸之路改道、异族入侵等原因造成的，楼兰古国的消失是世界的未解之谜［6］。但从各种楼兰古国消失的原因中不难发现，楼兰古国地区目前的景象并不是天然沙漠。其次，对沙漠环境变化进行探索，结合沙漠环境变化在生物、物理、化学维度的表现，共同说明土地荒漠化过程导致生态系统中非生物和生物部分逐渐减少。一方面，沙漠环境的变化导致地上植物群落结构退化、景观改变，具体表现为荒漠中抗旱耐热植物数量的减少；另一方面，沙漠环境变化会导致土壤物理和化学性质的改变［7］。如荒漠化使地下禾本科植物根系减少，增加了土壤的渗透阻力，导致土壤孔隙度减小［8］，地表存在的风沙活动、沙丘起伏现象和近地层沙尘颗粒物的起动、传输、沉降及流场结构有关［9］，荒漠化地表植被的生长情况和群落组成受铵态氮和硝态氮含量的影响［10-11］，这些决定了土壤微生物群落的丰富度［12］。

教师可以通过文学的视角，让学生学习土地荒漠化的概念。营造塞外黄沙满天的情境，能够快速抓住学生的兴趣点，满足学生的探索求知心理。通过楼兰古国的消失这一现象，让学生明晰沙漠与荒漠化的不同。从生物、物理、化学等视角，结合荒漠化发生后生物与环境的关系以及土壤的物化性质变化，让学生思考同一概念在不同领域的不同体现，这不仅能拓宽学生的思维广度，而且能加深学生对地理概念的理解。

（二）分布与危害

我国荒漠化面积最大的五个省（自治区）分别为新疆、内蒙古、西藏、青海和甘肃。截至2019年，全国土地荒漠化面积为257.37万平方公里［13］。

本部分的教学将通过历史维度，引导学生从战国、北魏、唐、宋和明五个历史时期有关沙漠的史料记载中了解土地荒漠化的发展趋势。通过史料记载可以发现，我国的土地荒漠化最早出现在战国时期，从这可以推测当时的沙漠大致分布在我国西部。北魏时，宁夏南部关山（今六盘山附近）为沙漠草原的分界线。到了唐代，由于河西走廊地区（今甘肃西北部）大规模垦殖致使生态平衡遭到破坏，荒漠化开始逐渐扩大。宋朝时，荒漠化发展到横山一带（今陕西省北部）。明朝时，荒漠化逐渐向北扩展至北方地区（今内蒙古自治区与河北省的交界地带）。

土地荒漠化的危害表现为土地自然生产力日渐丧失，影响地区经济和社会的持续发展，威胁当地甚至其他地区人们的生存环境。本部分教学将从土地自然生产力的成因方面结合生态系统稳定性被破坏，说明土地荒漠化是超出生态系统自身调节的限度、使生态系统发生不可逆的后果。以后果作为荒漠化危害的切口，结合土壤的物化性质，探究土壤的空隙、成分的变化。这些变化会导致土地生产力下降、植物数量减少、对风的阻力相对减弱，使自然灾害加剧、动物丧失生存条件，进而影响到人类的生存与发展。

通过历史维度学习荒漠化分布，能体现出事物的发展变化，使荒漠化发展的趋势更加清晰。对史料的探究能使学生快速进入学习状态，学习效果明显。通过多学科维度学习荒漠化带来的危害，有利于提高学生分析问题的能力，使学生思考问题的思路更加清晰。

（三）成因与形成过程

我国西北地区荒漠化是自然因素和人为因素共同作用导致的。其中，自然因素包括气候干旱、地面疏松、土壤为沙质沉积物、大风日数多且集中和气候异常；人为因素包括人口激增对生态环境的压力和人类活动不当（对土地资源、水资源的过度使用和不合理利用）。本部分教学共设置四个环节，依次从地理、生物、思政和物化的维度探究荒漠化形成过程（见图2）。

在探究环节一中，教师引导学生思考我国西北地区气候干旱的原因。从地理维度看，我国西北地区距海遥远，加上高原、山地地形较高，对湿润气流形成阻挡，导致降水稀少、气候干旱。在探究环节二中，教师引导学生思考我国西北地区气候干旱与植被稀疏之间的关系。教师可以通过生物维度，结合植被的结构特性来引导学生：植被生长需要热量、水分以及无机质，而西北地区的部分植物没有适宜的生长环境，导致植被稀疏。在探究环节三中，教师引导学生思考我国西北地区环境遭到人类破坏的原因。教师可以利用思政维度来引导学生：国内近现代无计划生育的政策支撑，人口增长过快，加之当时人们生态意识薄弱，乱砍滥伐现象严重，使得植被数量减少。在探究环节四中，教师引导学生思考我国西北地区植被稀疏与土质疏松之间的关系，教师可以利用物化维度来引导学生：植被系统的退化导致土壤淋失量增加，当草地生态系统演变成以灌丛为主的生态系统时，土壤养分的空间变异性增强，土壤有机质分解速度加快，使土壤氮、磷、钾流失量加快［14］，加之土壤遭受风力侵蚀、搬运（沙尘颗粒物的起动、运输），导致土壤的颗粒松散。

在探究荒漠化形成的过程中，通过多领域的知识衔接，可以让学生在大脑中建立多维思考架构，突破学生对单一学科学习的传统思维，培養学生的综合思维，让学生明确事物之间的因果关系。

（四）防治措施与应用

在土地荒漠化防治方面，可以采用合理利用水资源、利用生物工程措施构筑防护体系、调节农林牧用地之间的关系、多途径解决农牧区的能源问题、控制人口增长等措施。这些防治措施涉及水资源、农林牧用地和人口等方面。在考虑这些因素时，可以联系生态系统的组成。生态系统的组成包括非生物和生物两部分，非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤等；生物部分包括生产者、消费者和分解者。综合以上分析，可从生态系统组成角度寻找治理措施，重塑生态系统。比如，列举我国“乌兰布和沙漠治理区［15］”与“八步沙林场［16］”的案例，将两个案例进行对比分析，探索治沙方面的共通之处。一方面，我国的治沙行动科学地利用了生物措施，如“生态治理+”模式与种养殖产业相结合，利用光伏板的发展实施高效农业。这些措施使生态系统结构变得完整，是有效治理荒漠化的方式。另一方面，两大治沙地区的治理措施符合国家土地资源保护与生态发展的理念、“绿水青山就是金山银山”理念、绿色发展理念，是在国家生态文明建设下进行的［17］。

通过生物维度，将生态系统组成部分与土地荒漠化的治理措施相关联，注重学科知识相融，有利于拓展学生的思维。通过思政维度将我国治沙实例进行对比，从思政层面提炼共性，这既能提高学生对国家时政的关注度，又有利于培养学生的人地协调观。

三、结论

地理教学中的跨学科意识培养与地理学科核心素养培养之间有共通之处。融入跨学科意识的教学具有单学科教学没有的综合性和延伸性：一方面，这体现了学生综合思维能力的培养；另一方面，这有利于学生形成人地协调观。在教学过程中运用跨学科意识，能让学习内容更加多元化，有利于学生对地理概念的把握、明晰地理要素之间的关系。

本课例在荒漠化概念、分布与危害、成因与形成过程和措施与应用上进行跨学科的融合，以文学方式塑造情境为导入，结合相关史料，使荒漠化过程的讲解具有动态性、教学过程具有趣味性。采用“循序渐进、环环相扣”的设计理念构建荒漠化危害的连锁效应，同时融入物化、生物等学科知识，体现荒漠化给生态环境及人类社会带来的破坏。在荒漠化的防治上，可以将我国的治沙案例与国家相关规定及生态系统组成相关联，使荒漠化的治理在思政和生物维度上有据可寻。

［参考文献］

［1］中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准：2017年版2020年修订［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］王兴敏.高中地理与物理进行跨学科整合教学研究：以人教版必修一为例［J］.地理教学，2015（11）：23-28，14.

［3］宋洪位，赵俊杰.例谈高中地理跨学科教学设计的尝试：以岩石圈的物质循环为例［J］.地理教学，2017（6）：48-50.

［4］戴文斌，夏志芳，朱志刚.基于大概念的高中地理跨学科教学资源的整合：以“河流地貌”为例［J］.地理教学，2018（24）：5-8，19.

［5］曹寅，彭定求.旧唐书［M］.北京：中华书局，1999：1279.

［6］张星海.揭开楼兰城千年消失之谜［J］.环境教育，2004（10）：50-53.

［7］李亚娟，曹广民，龙瑞军，等.三江源区土地利用方式对草地植物生物量及土壤特性的影响［J］.草地学报，2016（3）：524-529.

［8］周李磊，朱华忠，钟华平，等.新疆伊犁地区草地土壤容重空间格局分析［J］.草业学报，2016（1）：64-75.

［9］万里强，陈玮玮，李向林，等.放牧对草地土壤含水量与容重及地下生物量的影响［J］.中国农学通报，2011（26）：25-29.

［10］李志萍，李维民，吴福忠，等.川西亚高山森林林窗对不同关键时期土壤硝态氮和铵态氮的影响［J］.水土保持学报，2013（6）：270-274.

［11］苗艳芳，李生秀，扶艳艳，等.旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系［J］.应用生态学报，2014（4）：1013-1021.