地理學(xué)家科學(xué)探索在課堂情境中的引用

王瑩

一、“雙核”視域下地理課堂需要創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境

近年來，我國高考評價體系不斷向核心功能靠攏。現(xiàn)在的高考評價追求“核心價值”下的學(xué)科融合取向，向更實(shí)用的學(xué)科素養(yǎng)評價演化，不斷貼近學(xué)生的生活應(yīng)用。因此，高中地理課堂需要置于“雙核”（核心價值、核心素養(yǎng)）視域下落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，而問題情境的創(chuàng)設(shè)是目標(biāo)達(dá)成的重要載體。創(chuàng)設(shè)問題情境時，由于問題結(jié)構(gòu)不良，設(shè)問角度多樣，答案關(guān)聯(lián)外圍學(xué)科，因此對教師提出了較高要求。

地理學(xué)研究地理環(huán)境以及人類活動與地理環(huán)境的關(guān)系。地理科學(xué)區(qū)域性、綜合性的特點(diǎn)，使其在某些研究領(lǐng)域中無法利用實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對數(shù)學(xué)方法應(yīng)用也具有一定局限性。高中地理教學(xué)的真實(shí)問題情境創(chuàng)設(shè)，常借助模擬動畫、示意圖、案例設(shè)計和實(shí)驗(yàn)設(shè)計等方法。此外，也可以把地理學(xué)家對問題的研究過程引入課堂情境設(shè)計，真實(shí)呈現(xiàn)問題的提出背景、研究過程、研究結(jié)果、存在爭議等。一方面，這種“引用”真實(shí)還原問題研究情境。另一方面，能夠向?qū)W習(xí)者滲透問題研究方法、地理學(xué)家科學(xué)精神。如此，知識的認(rèn)知過程、能力的層級訓(xùn)練、核心素養(yǎng)和核心價值潛移默化的導(dǎo)向在課堂環(huán)境中得以實(shí)現(xiàn)。

二、課堂情境中引用地理學(xué)家科學(xué)探索的實(shí)踐價值

相較于數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科，高中學(xué)習(xí)者對相關(guān)科學(xué)家的了解比較普遍。很多學(xué)習(xí)者都能或多或少列舉出伽利略、牛頓、愛因斯坦等這些杰出科學(xué)家的學(xué)科貢獻(xiàn)。在地理學(xué)科中，教材對中西方地理學(xué)家的介紹比較弱化（少），課堂對地理學(xué)家科學(xué)貢獻(xiàn)、科學(xué)精神的育人探索比較貧乏。很多學(xué)習(xí)者對國內(nèi)外著名地理學(xué)家了解不多。

課堂情境中，了解地理學(xué)家生平事跡，可增強(qiáng)學(xué)習(xí)者對地理學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。很多時候，可能就是出于對某位科學(xué)家的喜歡，對科學(xué)家研究項(xiàng)目的積極關(guān)注，讓學(xué)習(xí)者在這一學(xué)科中保持長時間的學(xué)習(xí)動力。很多自然科學(xué)家的科學(xué)貢獻(xiàn)推動了人類歷史的發(fā)展，其人格魅力也深刻影響著同時代和之后的人們。

課堂情境中模仿地理學(xué)家的科研之路，可培養(yǎng)學(xué)習(xí)者地理實(shí)踐能力。在問題情境的設(shè)計中，引入地理學(xué)家的科學(xué)探索情境，指導(dǎo)學(xué)習(xí)者模仿地理學(xué)家的野外考察、實(shí)驗(yàn)和調(diào)查，鼓勵學(xué)習(xí)者對問題和假設(shè)進(jìn)行合理探究和調(diào)查分析，強(qiáng)調(diào)要像地理學(xué)家一樣做研究，并在研究過程中形成和提升地理實(shí)踐力。

三、在“山地垂直地帶性規(guī)律”課堂上，引用地理學(xué)家的科學(xué)探索

“山地垂直地帶性規(guī)律”是高中地理重要原理性知識。為使學(xué)習(xí)者完整理解規(guī)律，實(shí)現(xiàn)地理課程的“雙核”育人目標(biāo)，將近代地理學(xué)奠基人洪堡山地考察、自然帶繪制、整理規(guī)律、發(fā)表結(jié)論的過程引入教學(xué)設(shè)計中。以下是本節(jié)內(nèi)容的主要問題設(shè)計。

課程導(dǎo)入：地球表層起伏不平，存在很多綿延起伏的巨大山脈，山地的地表景觀隨海拔高度也發(fā)生著有規(guī)律的更替。我們把這個現(xiàn)象稱為“山地垂直地帶性”。水平地帶性與垂直地帶性一起，才能讓我們對自然環(huán)境的認(rèn)識逐漸完整。這條規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，自然科學(xué)界普遍認(rèn)為應(yīng)歸功于地理學(xué)家洪堡。今天，我們就一起嘗試重構(gòu)洪堡當(dāng)年如何發(fā)現(xiàn)這一規(guī)律。

材料一：關(guān)于山地垂直地帶性，德國地理學(xué)家亞歷山大·馮·洪堡與欽博拉索雪山，一定是這個科學(xué)發(fā)現(xiàn)的主角。18世紀(jì)初，洪堡橫渡太平洋去美洲游歷5年，重點(diǎn)考察了安第斯山脈。其間，攜帶42種科學(xué)儀器，實(shí)地考察帶回的數(shù)據(jù)資料和圖片手稿，對欽博拉索雪山的研究最令人矚目。

材料二：位于南美洲赤道附近的欽博拉索雪山，是一座死火山，海拔6310米。峰頂是常年不化的雪蓋，冰川廣泛分布，但在山麓分布著大量的金雞納樹族（熱帶雨林典型植被），從山麓往上是大量的棕櫚科和芭蕉目植物（熱帶季雨林典型植被）。從山谷到山頂?shù)姆酱缰g能體會到熱帶向極地的過渡，急劇的地帶性過渡給了洪堡科學(xué)研究的靈感。

問題1：結(jié)合你的生活經(jīng)歷，思考洪堡前往南美洲實(shí)地考察，為什么要攜帶如此之多且昂貴的儀器？

問題2：請描述在登山過程中，山地氣溫的變化規(guī)律？從山麓到山頂?shù)慕邓町悾繃L試概括山地垂直地帶性形成的主導(dǎo)因素。

問題3：有專家認(rèn)為，洪堡當(dāng)年能夠發(fā)現(xiàn)山地垂直分異規(guī)律，與欽博拉索雪山密不可分，你同意這一觀點(diǎn)嗎？請闡述理由。

學(xué)生活動1：參考“洪堡植被分布圖”，繪制欽博拉索雪山的垂直帶譜。

問題4：指出欽博拉索雪山的基帶（山麓自然帶），山地基帶的自然帶是否只有一個？對比乞力馬扎羅山山麓自然帶，思考這座山脈基帶為什么有兩個，我們該如何確定基帶？

問題5：結(jié)合欽博拉索雪山從山麓到山頂?shù)淖匀粠ё兓伎歼@種變化同哪一種地域分異規(guī)律相似？乞力馬扎羅山也有這樣的變化特點(diǎn)嗎？

問題6：對比欽博拉索雪山、乞力馬扎羅山和阿爾卑斯山自然帶的分布差異。據(jù)此推測影響山地垂直地帶性最明顯的因素有哪些？

材料三：與洪堡同行考察的還有法國植物學(xué)家邦幫·普蘭。兩位科學(xué)家對某一自然帶的空間分布做了更為細(xì)致的觀察。比如：林線（在高緯度或高山地區(qū)不能形成森林的界限）的發(fā)現(xiàn)。

學(xué)生活動2：觀察欽博拉索雪山和乞力馬扎羅山的自然帶分布圖，請用紅筆標(biāo)注出山地的林線。

……

以上以洪堡發(fā)現(xiàn)“山地垂直地帶性規(guī)律”為問題情境背景，在教學(xué)中引領(lǐng)學(xué)習(xí)者跟當(dāng)年的洪堡一樣，站在欽博拉索雪山的山巔之上，俯瞰萬千世界。當(dāng)年的洪堡很有可能就是在那個時候產(chǎn)生了“垂直地帶性”的靈感。正是這位偉大地理學(xué)家將一路從赤道熱帶走到高山雪峰的經(jīng)歷與從赤道到北極的自然景觀演變產(chǎn)生聯(lián)系，運(yùn)用地理思維感受和發(fā)現(xiàn)了垂直高度上經(jīng)過極短距離，通過溫度和水分的改變，實(shí)現(xiàn)在水平上遙遠(yuǎn)距離才能出現(xiàn)的景觀演變規(guī)律。在那個沒有遙感、攝像機(jī)的時代，如果沒有把整個地球當(dāng)成一個完整系統(tǒng)的眼光，這個著名規(guī)律恐怕難以被發(fā)現(xiàn)。在“雙核”視域下的地理課堂，師生通過一起重構(gòu)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，使學(xué)習(xí)者形成綜合思維、地理實(shí)踐力等地理核心素養(yǎng)；尊重自然，全球視野、關(guān)注全球地理現(xiàn)象的世界觀核心價值得到了強(qiáng)化。

四、對課例的思考

偉大地理學(xué)家洪堡在中國的知名度不高，但近代地理科學(xué)諸多發(fā)現(xiàn)和首創(chuàng)都要?dú)w功于這位地理學(xué)奠基人。其科學(xué)貢獻(xiàn)如此罕見，與這位科學(xué)家信仰的“自然統(tǒng)一體”理論有關(guān)，與他在自然考察中面對困難永不后退的意志有關(guān)。實(shí)際上，中國古代酈道元、郭守敬、徐霞客等，國外的拉采爾、哈特向、李希霍芬等，地理學(xué)家的科學(xué)貢獻(xiàn)和科學(xué)精神都是高中地理“雙核”育人的珍貴素材。

地理學(xué)家和科學(xué)研究成果背后蘊(yùn)含著思考、置疑、探索的科學(xué)態(tài)度和精神。這種“引入”教學(xué)，需要花費(fèi)時間去收集、整理大量素材。如果可以，這一教學(xué)探索可延伸到校本課程的開設(shè)，對豐富課程資源、提高教師課程開發(fā)能力、培養(yǎng)學(xué)習(xí)者地理學(xué)習(xí)興趣有很大助益。下面，以“中國近代著名地理學(xué)家—主要科學(xué)貢獻(xiàn)—教學(xué)情境引用—科學(xué)精神”為例，進(jìn)一步說明。

竺可楨—創(chuàng)建氣候演化輪廓科學(xué)方法，奠定了我國氣候?qū)W領(lǐng)域演變規(guī)律研究基礎(chǔ)—如何研究和認(rèn)識某區(qū)域的歷史氣候演變規(guī)律—求是、理性、創(chuàng)新精神。

劉東生—創(chuàng)立黃土學(xué)，在黃土研究、第四紀(jì)研究、古全球變化研究中取得大量研究成果—了解黃土高原的形成原因并獲得證據(jù)支持—求是、批判精神。

施雅風(fēng)、鄭度—開創(chuàng)中國現(xiàn)代冰川學(xué)研究，青藏高原自然地域系統(tǒng)綜合研究—了解青藏高原的形成原因—創(chuàng)新、質(zhì)疑精神。

胡煥庸—從人地關(guān)系角度，研究我國人口問題和農(nóng)業(yè)問題，提出中國人口的地域分布以黑河騰沖線為界（“胡煥庸線”）—認(rèn)識我國人口分布的空間差異—創(chuàng)新、理性精神。

筆者在教學(xué)實(shí)踐中深刻認(rèn)識到，通過地理學(xué)家科學(xué)探索的課堂案例呈現(xiàn)，學(xué)習(xí)者獲得的地理知識是有故事，有精神載體，觸動心靈的。這樣的教學(xué)過程對學(xué)習(xí)者的積極影響是深遠(yuǎn)的。將地理學(xué)家科學(xué)探索引入教學(xué)問題情境設(shè)計的嘗試還需要更積極和認(rèn)真的思考，不斷改善和補(bǔ)充。

（吳? 瑩）