本文選取美國《地球科學》教材“天氣系統”和我國人教版必修Ⅰ“常見的天氣系統”進行比較分析,以期為我國地理教科書的編寫提供參考。
一、兩版教材簡介
1.美國教材簡介
美國高中地理教材《地球科學》由麥克勞-希爾公司出版,中文版(譯為《科學發現者》)由浙江教育出版社2003年出版。全書以“單元—章—節”的結構展開,包含“地球科學”、“地球構成”、“地表演化”、“大氣和海洋”、“運動的地球”、“地質年代”、“資源和環境”和“地球以外”8個單元,共30章、97節。“天氣系統”位于第四單元“大氣和海洋”第十二章“氣象”中第二節。
2.中國教材簡介
我國《普通高中課程標準實驗教科書(地理)必修Ⅰ》由人民教育出版社2008年出版。以“章—節”結構展開,分為“行星地球”、“地球上的大氣”、“地球上的水”、“地表形態的塑造”、“地理環境的整體性與差異性”5章,共16節。“常見的天氣系統”位于第二章“地球上的大氣”中第三節。
二、兩版教材比較
1.美國教材欄目設置更多樣
人教版教材設置的欄目有活動和案例。“常見的天氣系統”包括兩個活動和一個案例。兩個活動分別編排在鋒面與天氣、高壓低壓與天氣兩大主體內容之后,起到鞏固練習的作用,可以讓教師在課堂上及時了解學生對所學知識的掌握情況,體現新課程注重學生學習的過程性評價理念。案例被安排在最后部分,其主要目的是將理論知識與實際生活相聯系,讓學生學會運用地理思維分析實際問題,培養學生地理素養。與我國教材相比,美國教材欄目設置更多樣,包括學習目標、概念術語、真實世界閱讀鏈接、閱讀檢查、評估等。
(1)學習目標。其設置有助于學生進行自主學習。《地球科學》教材直接將學習目標呈現在每一節內容中,“天氣系統”目標如下:比較和對比三大風力系統;識別四種類型的鋒面;區分高低壓系統。這樣以條目形式把重要知識點一一展示在學生眼前,讓學生可以依據目標開展自主學習,形成系統的知識體系。
(2)概念術語。《地球科學》教材通過“概念回顧”和“新概念”把每節課涉及的地理概念加以羅列,有利于學生自主建構知識。“概念回顧”是將前面所學過的與本節內容相關的地理概念進行復習鞏固,如“天氣系統”中的“對流”。“新概念”是把本節課將要學到的地理概念提取,如“天氣系統”的新概念有“科里奧利效應”、“極地東風”、“盛行西風”、“信風”、“急流”和“鋒面”。建構主義理論指出,有意義的學習即在學習者已有經驗基礎上,建立已有知識與新知識之間的聯系過程。新舊概念的羅列為學生學習提供腳手架,以教材為載體引導學生主動建構,幫助其實現有意義的學習。
(3)真實世界閱讀鏈接。其內容相當于每節課的引入,“天氣系統”一節的閱讀鏈接:夏季的某一天,你可能享受涼爽的微風。然而,在冬季的某一天,你可能會避免寒風。風向是維持世界各地熱量平衡的全球空氣流通系統一部分。這部分內容通過生動形象的描述設置情境,讓學生發揮想象獲得體驗,在調動學習積極性的同時引出主題,激發學習求知欲。
(4)閱讀檢查。美國教材的閱讀檢查類似于人教版教材的案例,“天氣系統”一節的閱讀檢查:預測美國大多數龍卷風的運動方向。
人教版教材“常見的天氣系統”一節的案例有臺風及其危害、寒潮及其危害,案例以長篇大段的方式呈現,卻沒有提出要求或問題,缺乏啟發性。閱讀檢查與人教版的案例不同在于,閱讀檢查用簡潔的語句概括地理現象或地理事實,并明確提出問題,為學生分析地理現象指明方向。
(5)評估。其作為每節課最后一個欄目,有總結、評價的功能,包括小結、理解大意、批判性思維、地球科學寫作四部分內容。小結是對本節課知識性內容進行歸納,主要解決“學生要知道的知識”;理解大意是對原理性知識的總結,主要解決“學生要理解的知識”,兩者結合能夠幫助學生梳理知識脈絡。批判性思維和地球科學寫作可以作為課堂終結性評價方式,考查學生綜合能力。
2.兩版教材內容選擇有較大差別
《地球科學》“天氣系統”和人教版“常見的天氣系統”在教材內容選擇上有明顯差別。
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(1)美國教材將風力系統和急流歸屬到天氣系統。由于美國常年受風暴侵襲,風力系統、急流與風暴的形成有直接關系,所以《地球科學》教材內容充分考慮美國本土實際,結合學生生活,風力系統和急流選擇體現美國國家地理課程標準“生活化的地理”的宗旨。
(2)美國教材用圖詳解科里奧利效應。我國教材把由于地球自轉使沿地表水平運動的物體的偏移的力稱為地轉偏向力,在美國教材中稱為科里奧利效應。人教版教材在第一章講地球的運動時就以文字形式從理論上闡述地轉偏向力的定義,概念抽象,學生不易理解。《地球科學》教材用一整頁圖幅配合生動形象的文字描述,通過具體數字和實例對科里奧利效應進行詳細解釋,化難為易,由淺入深,符合學生認知發展規律。
《地球科學》“天氣系統”一節的科里奧利效應指出:導致流體和移動物體在一個明顯的彎曲路徑,而不是一條直線上運動。
回想一下,距離除以時間等于速度。地球的周長即赤道的長度約40 000千米,地球自轉方向自西向東,大約每24小時一次。這意味著,在赤道上的物體,包括它上面的空氣,以每小時1 670千米的速度向東移動。然而,并不是地球上的每一個位置都以這樣的速度向東移動。北部和南部的緯線圈比赤道周長短,在相同的時間內,不在赤道上的對象移動距離越短。因此,它們向東移動的速度慢于赤道上的對象。
馬提尼克島約位于北緯15°。假設上升的赤道空氣與馬提尼克在同一經度。當空氣到達北緯15°一天后,因為空氣向東部移動的速度比島嶼移動的速度快,空氣將在馬提尼克島以東。
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(3)美國教材呈現鋒面類型更齊全。關于鋒面類型,從表2能夠明顯看出,美國教材中的鋒面類型比中國教材多一種——錮囚鋒。在我國大學地理教材中才出現錮囚鋒的概念。就地理學科知識系統性而言,美國教材內容更完整。《地球科學》教材對四種鋒面類型的形成過程、天氣現象、表示符號進行全面講解,并有示意圖相配合。人教版教材僅對冷鋒和暖鋒進行詳細分析并配以示意圖,就準靜止鋒的定義、分布只做簡單介紹且無示意圖,主次分明,重點突出。
3.中國教材概念表述科學嚴謹,美國教材則生動具體
人教版教材中冷鋒的定義:冷鋒是冷氣團主動向暖氣團移動的鋒。《地球科學》這樣描述冷鋒:密度較大的冷空氣取代密度較小的暖空氣,它迫使暖空氣沿著陡峭的斜坡爬升,這種類型的碰撞被稱為冷鋒。對比可見,美國教材表述概念時用形象的語言對地理過程進行細致的表達,提供豐富信息,采用先描述現象后總結定義的方式,便于學生在頭腦中形成關于概念的表象。中國教材在表述時凸顯概念的關鍵要素,如冷鋒的概念中氣團的主次地位,剔除無關要素,如對氣團和鋒面進行描述的修飾詞,提煉最精簡的語言描述地理概念,采取先提出概念后展開表述的方式,顯現出中國教材概念表述的科學性。
4.兩版教材圖像數量和類型相當
兩版教材在天氣系統一節用圖多以示意圖為主,人教版教材共包含12幅圖,《地球科學》有11幅圖,從用圖數量和類型來看兩版教材不相上下。圖像編排及其與對應內容的協調性而言,美國教材做得更好。人教版教材的大部分圖像在頁面中處于左右居中的位置,且居于兩段文字之間,起到引起學生注意的作用,但沒有把圖像與對應內容的關聯性顯現出來。《地球科學》教材把文字和圖像以左右結構的方式進行編排,成表格式排列,圖像與文字左右一一對應,使學生對與圖像相關的文字內容一目了然。
5.美國教材利用網絡拓展課程資源
《地球科學》教材為學生開設課程學習網站,該網站作為教材資源庫,為學生自主學習提供豐富的課程資源。在“天氣系統”一節的學習中,學生可以從網站瀏覽各種鋒面類型的動態圖畫,使學生對所學知識有更感性的認識,加深理解和記憶。網絡課程資源的開發為學生獲取學習所需的信息提供捷徑,豐富教師實施課程的教學模式,對教與學都有重要意義。人教版教材中沒有直接體現出對課程資源的開發利用。