地理課堂科學探究活動的設計策略

凌鋒

摘要：科學探究活動是地理學科重要的學習方式，是發展學生地理學科核心素養的有效途徑。教師要積極引領學生進行地理學科演示實驗、模型制作、推理論證和創新實踐等方面的科學探究活動，幫助學生進一步發現客觀事實、促進概念理解、提升批判思維、解決生活問題，在深刻的思考和親身的體驗中，促進科學探究能力的發展。

關鍵詞：高中地理；探究活動；設計策略

中圖分類號：G632 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2017）05B-0060-03

課程專家張華教授指出：“人具有與生俱來的探究本能，只要好奇心不被泯滅，人就會主動、自發地去探究?！闭n堂探究的主體是學生，課堂探究的載體是探究活動，探究活動的設計水平是課堂探究教學是否有效的關鍵。

一、發現客觀事實，開展“演示實驗”的探究活動

實驗是科學知識的來源，是科學研究的基本方法之一，如果使用得當，就能夠化抽象為具體，化枯燥為生動，化靜態為動態。教師可以把需要研究的地理現象清楚地展示在學生面前，幫助學生理解地理學科的基本知識、原理和規律，達到“事半功倍”的效果。

【案例一】 “地球運動——晝夜長短變化”之演示實驗探究活動設計

活動目的：讓學生觀察晝夜長短分布狀況和變化狀況（極晝極夜范圍變化），培養學生發現規律原理和分析成因的綜合思考能力。

活動材料：一張白色圓形硬紙上畫出赤道、南北回歸線和南北極圈，標出二分二至位置；一張黑色圓形硬紙剪成半圓形，代表黑夜覆蓋在底盤上；箭頭代表太陽直射光線（與晨昏線始終保持垂直關系）。

活動步驟：教師牽動底盤，演示太陽直射點南北移動，導致晨昏圈的移動。晨昏圈切割緯線，造成晝弧和夜弧長短發生變化。學生觀察四個節氣段的晝夜長短分布狀況和變化狀況，參照教材內容，自主完成學習任務（如下表）。

二、促進概念理解，重視“模型制作”的探究活動

在地理教學中，解決疑難概念的方式多樣，實物模型是解決疑難概念的有效載體。模型制作的過程是學生親自體驗學習、凸顯探究能力、改變學習方式的過程，不僅可以降低學生學習地理概念的難度，還可以幫助學生對抽象的概念獲得更清晰直觀的理解。

【案例二】 “地球與地圖——等高線”之模型制作探究活動設計

活動目的：讓學生參與模型制作的全過程，促進山谷、山脊、山頂、鞍部、陡崖等核心概念的理解，培養學生的動手操作能力。

活動材料：硬紙板、細線、小刀、鉛筆、剪刀和白紙。

活動步驟：首先展示學生暑期旅游拍攝的著名山脈的景觀照片，從照片上感性地找出山谷、山脊、山嶺、盆地、鞍部、陡崖等地貌類型。然后從理性的實驗角度出發，分組合作，動手制作立體模型和等高線地形圖。制作方法一是用鉛筆在硬紙板上畫出等高線；二是將畫好的等高線剪成幾個大小環環相套的紙環；三是把剪下來的紙環用細線從大到小穿起來，注意每層之間留大小相等的距離；四是在每個紙環上相同的位置標出高度值，每層之間的高度差為10米；五是讓立體模型自由落體在水平面的白紙上，繪制該立體模型的等高線地形圖；最后掌握山谷、山脊、山頂、鞍部和陡崖等所處的位置，并總結出判讀的基本方法（等高線由低處向高處彎曲的地方為山谷，等高線由高處向低處彎曲的地方為山脊，等高線閉合且數值中部高四周低的地方為山嶺，等高線閉合且數值中部低四周高的地方為盆地，兩個相鄰的山嶺之間相對較低的地方為鞍部，等高線相交的地方為陡崖）。

三、提升批判思維，關注“推理論證”的探究活動

批判思維是指在解決問題的過程中，用不同常規的角度、新穎的觀點和方法去觀察分析客觀事項，得出全新形式的思維成果。簡單地說，批判思維是一種比較、分析、綜合運用信息的能力。在課堂教學中，讓學生用批判思維對學習資料進行合理的質疑、推理和論證，可以使探究思維有“理”又有“據”。

【案例三】 “山地的垂直地域分異規律——影響雪線分布高度的因素”之推理論證探究活動設計

活動目的：讓學生根據垂直自然帶譜圖的沖突情境及所學的已有知識，用自己的辦法解釋疑惑，培養學生的批判思維。

活動材料：中國地形圖、天山和珠穆朗瑪峰垂直自然帶譜圖（如下圖）。

活動步驟：展示中國地形圖，找到天山和喜馬拉雅山（珠穆朗瑪峰）的位置；展示天山和珠穆朗瑪峰垂直自然帶譜圖，發現問題：為什么天山雪線分布高度3500—4500米，而珠穆朗瑪峰雪線分布高度5500—6000米？為什么天山北坡雪線分布高度比南坡低，而珠穆朗瑪峰北坡雪線分布高度比南坡高？推理論證思路：氣溫由赤道向兩極遞減，雪線分布高度大致由赤道向兩極遞減，所以天山雪線分布高度比珠穆朗瑪峰低；陽坡熱量充足，雪線分布高度低；迎風坡降雪豐富，雪線分布高度低；當既是陽坡又是迎風坡時，看哪個因素影響更大。嘗試解決問題：天山北坡既是迎風坡，又是陰坡，所以北坡雪線分布高度比南坡低；珠穆朗瑪峰南坡既是陽坡，又是迎風坡，但迎風坡影響更大，所以珠穆朗瑪峰南坡雪線分布高度比北坡低。有效歸納方法：影響雪線分布高度的三要素是山體所在緯度、陽坡和陰坡（影響融雪量，即陽坡溫度高、融雪多、雪線高，陰坡溫度低、融雪少、雪線低）、迎風坡和背風坡（影響降雪量，即迎風坡降雪量大、積累多、雪線低，背風坡降雪量小、積累少、雪線高）。

四、解決生活問題，突出“創新實踐”的探究活動

地理來源于生活，又服務于生活，是一門生活科學，要引導學生從生活走進地理，從地理走向社會。創新實踐活動就是利用地理學科書本知識和原理解決實際生活問題，具有明顯的新穎性、實踐性和探究性等特點。它促使學生通過各種途徑主動地去搜集資料，并加以分析、選擇和整理，真正成為獨立思考、自主學習的主體。

【案例四】“城市化——城市化對地理環境的影響”之創新實踐探究活動設計

活動目的：讓學生以“太倉城市的發展”為總課題，通過走訪詢問、實地調查、網絡查詢等方式，培養學生的地理實踐能力。

活動材料：設置三個子課題并進行探究。一是太倉科教新城建設的利與弊，二是太倉城區空間結構的利與弊，三是太倉新老客站建設的利與弊。

活動步驟：課前規劃活動方案；課上公布活動方案，學生自由組合構建學習小組，每組自由選擇探究子課題，并且自主設計和完善探究方案；三周后以小組為單位在課堂上交流成果。比如通過子課題三的探究，學生形成了這樣的思考和建議：隨著太倉城市規模的擴大，老客站由市區邊緣變成了靠近市中心，且緊鄰204國道，加劇了城區的交通擁擠堵塞，加劇了城區的環境污染。新客站位于太倉北大門，按照國家一級客運站的標準建設，拉動太倉城區及周邊區域的經濟發展，將和朝陽路汽車站一起聯合實現與上海市的無縫對接。

總而言之，科學探究是科學素養的核心，貫穿于科學教育的始終。在課堂教學中，教師應該設計科學的、恰當的、有效的探究活動，讓學生通過深刻的思考和親身的體驗，促進科學探究能力的發展。

責任編輯：宣麗華