【摘要】課堂是實施教學的主陣地。在課堂教學過程中,教師對學生的合理引導是實現學生更快、更好成長的最佳保障。通過合適的教學安排,幫助學生在已有的知識和能力基礎上實現提升,是當前教育心理學“腳手架”理論的核心內容。高中地理教師要在充分把握學生的最近發展區的基礎上,優化教學設計、科學組織教學、及時反思并加以完善,吸引學生課堂參與興趣,逐步幫助學生實現地理學科核心素養的發展,最終促進學生地理學習能力與學業水平的有效提升。
【關鍵詞】“腳手架”;高中地理;核心素養
“腳手架”一詞通常用在建筑領域。建筑工人可以利用腳手架到達合適的高度,完成他們的任務。而教育心理學中的“腳手架”理論,主張通過教師搭建的“腳手架”,輔助學生提高認知水平。
一、“腳手架”理論概述
“腳手架(Scaffolding)”的概念由美國教育心理學家布魯納(J. S. Bruner)于1976年提出。這個概念起源于維果茨基的最近發展區理論。“腳手架”的含義是學生從實際認知水平出發,跨越最近發展區,達到潛在認知水平時需要獲得的外界的幫助,這種幫助會隨著學生認知水平的提高逐漸淡出。通過這種幫助,學生最終能夠獨立完成學習任務。當前,新課程改革提倡“以生為本”,越來越多的教師開始在“腳手架”理論的指引下,關注學生的學習基礎及課堂教學目標的精準預設。
二、“腳手架”的使用原則
一是任務細化。教師在舊知和新知之間起到了橋梁的作用,并且需要充分了解學生的最近發展區,把教學任務(不能太難,又不能太簡單)細化,讓學生有探究的意愿。根據具體的教學需要,教師可將相對復雜的問題適當分解,也可設置復雜的問題情境,讓學生嘗試尋找解決問題的思路。
二是任務情境化。缺乏情境的教學往往比較死板,學生往往不愿意主動融入課堂。而真實情境通常對學生很有吸引力,并且有助于學生保持注意力集中。教師可根據學生的興趣愛好及生活經驗設置情境,安排情境化任務讓學生開展。
三是支持淡出。由全面支持到減少支持,最終使支持淡出,旨在讓學生能獨立解決問題。教師在教學中需要在合適的時機介入,介入的程度也需依據學生的學習情況做出對應的調整。教師要知道,唯有讓學生真正實現“獨立行走”,才能促使學生具備終身學習的能力[1]。
三、“腳手架”在課堂中的應用路徑探究
很多時候,對于課堂內容,一些學生覺得自己聽懂了,真正獨立解決問題時卻感到茫然,關鍵的原因是教師沒有基于學生的實際情況實施教學,未能在課堂上促進學生有效思維的形成。在高中地理教學中,教師的教需指向學生的學,教學起點的設置需適當高于學生當前的水平,教師需通過科學的教學引導,促使學生建立知識框架,巧妙利用新學的知識探究地理問題,在課堂上有更多收獲。
如何讓核心素養落地,是當前部分高中地理教師的困惑。對此,筆者以人教版必修 第一冊第二章的問題研究“何時‘藍天常在”的教學為例,選取太倉市鄉土案例,對核心素養的落地路徑進行研究分析。若在實際教學時直接按照教材內容平鋪直敘,學生往往會覺得比較枯燥,參與課堂探究的興趣與熱情也不高;而若以“腳手架”理論為支撐,引入學生熟知的案例指導學生加以探究,則教學效果比較理想。據此,筆者所設置的主要教學環節為:1.筆者指導演示;2.學生觀察模仿;3.筆者適當支持;4.學生合作解決問題,進行思維建模;5.筆者減少指導;6.學生獨立完成。
(一)“腳手架”支持,建立區域認知和綜合思維的“大廈”
學生區域認知和綜合思維的“大廈”并不是憑空建立的,而需要教師提供可以攀爬的“腳手架”—細分之后的任務和學習活動。要想通過“腳手架”的支持實現學生的區域認知和綜合思維能力的發展,就需要教師從學生身邊的資源出發,精妙設計問題,引入區域資料,引導學生抽絲剝繭,抓住問題的本質,找尋到解決問題的最佳方法。
筆者所設計的探究大氣污染產生的原因的路徑如下:1.筆者提供太倉市NO2 24小時平均濃度數據,播放逆溫的實驗演示視頻;2.小組討論探究PM2.5和PM10月均濃度變化特征及原因,嘗試建模;3.學生獨立分析北方冬春季污染較南方更嚴重的原因。
首先,筆者講解和演示單個要素、小時間尺度的案例,分析污染產生的原因。筆者在讓學生分析常見污染物的類型時,呈現了太倉市NO2 24小時平均濃度變化趨勢(這是較小時間尺度下的單個地理要素的變化趨勢)。學生從圖表中看出NO2濃度峰值出現在早上8點和晚上6點左右,據此很容易聯想到是早晚高峰期汽車尾氣造成的。之后,筆者播放演示實驗的視頻。視頻中的教師用兩個水杯裝滿不同溫度的水,先使兩個水杯下冷上暖放置,再使兩個水杯下暖上冷放置,此時可以明顯看出實驗結果的差異。學生在觀察和思考后知道了逆溫的原理,進而分析得到午后NO2濃度達到最低值的原因可能跟對流旺盛、污染擴散加快有關。
其次,學生合作分析多個要素、大時間尺度的案例,對污染產生的原因進行建模。筆者提供了2020年太倉市PM2.5和PM10月均濃度的數據。由于要素變多,時間尺度變大,學生在分析太倉市全年大氣污染時間分布特征及成因時,參考了筆者先前講過的NO2濃度變化的原因—雖然冬季污染物的排放與夏季差異不大,但是冬季靜穩天氣和逆溫現象導致大氣自凈能力較差。通過建模,學生發現污染的產生不僅跟污染物排放有關,還跟大氣的自凈能力有關。需要注意的是,教師要在教學時有意識地滲透空間觀念,讓學生關注每一個地理現象背后的諸多因素,在解決具體問題時關注不同的維度,避免將簡單問題復雜化,也要提醒學生關注信息的篩選與二次加工。
最后,筆者支持淡出,讓學生獨立分析較大空間尺度的案例。本課除了以太倉市為例,還涉及更大空間尺度的中國南北方地區。在前面有梯度的任務驅動下,學生很快就能從污染物排放和大氣自凈能力的角度對案例進行分析。從污染物排放的角度來看,北方植被少,沙塵天氣頻繁,冬季供暖的能源中煤炭的比重較大,而煤炭排放的污染物比其他能源更多;從大氣自凈能力的角度來看,較之南方,北方更早進入冬季,逆溫現象更多,而且北方降水更少,大氣自凈能力更弱。此外,為實現學生能力的進一步提升,教師可引入變式訓練,通過板書幫助學生建立知識架構,引導學生明確問題解決的基本思路,在遇到新情況時學會迅速找到解決問題的突破口[2]。
總的來說,多數學生雖然對大氣污染都有一定的了解,但是仍需要教師提供準確翔實的不同時空尺度的數據和材料,讓學生從一個地方到一片區域、從單個要素到多個要素來綜合分析,這樣能夠降低探究的難度。把任務細化,使任務由易到難、由簡單到復雜,整個過程不需要教師提出大量的問題,也不需要學生憑空想象,同樣能夠使學生的區域認知和綜合思維得到訓練。再加上提供和呈現的是真實的數據,學生能夠產生探究的欲望,從而大大提高探究的效率,為深度學習提供可能。
(二)“腳手架”支持,提升地理實踐力
地理實踐力具體包括地理觀察觀測、模擬實驗演示、考察調查、方案設計等方面的能力,要求學生能學以致用,將所學地理知識與地理技能遷移運用到現實生活中,以解決實際問題。如何利用有限的教學空間和時間使教學不浮于表面,如何切實提升學生的地理實踐力,給教師帶來了挑戰。
筆者所設計的探究如何改善大氣環境質量的路徑如下:1.筆者提供大城市通風廊道設計案例讓小組討論,并對通風廊道設計原則建模;2.學生繪制風向玫瑰圖,獨立完成太倉市通風廊道的設計。
首先,筆者提供北京等大城市的通風廊道設計圖,讓學生進行小組合作,討論分析通風廊道設計的一般原則。在筆者的引導下,學生總結出以下設計原則:1.通風廊道的走向大致與當地盛行風的走向一致,使通風廊道對盛行風有一定的加速作用(風速加大,有利于城區污染物的消散);2.通風廊道串聯多家公園或者多塊大面積的綠地,有利于凈化空氣,緩解熱島效應,減弱霧霾對城市的影響;3.嚴格控制通風廊道內建筑物的高度,可以減少建筑物對風的阻擋,進而有利于污染物的消散。之后,學生把這些設計原則用實物模型來表達,以鍛煉提煉能力和實踐能力。
其次,學生繪制太倉市的風向玫瑰圖,設計出太倉市的通風廊道。要想進行通風廊道的設計,需要知道盛行風向。于是,筆者讓學生根據太倉市氣象局提供的風向頻率表,自己繪制風向玫瑰圖。動手進行繪制,能讓學生更好地理解和判讀風向玫瑰圖;利用自己的繪制成果,則能讓學生獲得成就感,從而激發學習的動力和欲望。
根據大城市的通風廊道設計案例、實物模型以及太倉市的風向玫瑰圖,學生在筆者給出的太倉市土地利用圖上,能夠比較輕松地設計出通風廊道。并且小組成員可以互相點評彼此的設計,在交流中產生新的創意。對于模型的建立、風向玫瑰圖的繪制、通風廊道的設計這幾個實踐活動,多數學生操作起來并沒有覺得難度很大,這主要是因為筆者先前提供的大城市的通風廊道設計案例(也就是“腳手架”)發揮了極大的作用。借助真實具體的案例往往會比生硬的講解更能讓學生理解,更能讓學生有代入感,也更能激發他們強烈的好奇心。這就需要教師在設計活動環節時更具創造力,并且能為學生接受新知識搭建有梯度的“腳手架”。
以上的地理實踐活動充分體現了現代教育的主體性、開放性和創造性,打破了傳統的封閉式的教育格局,克服了當前教育脫離學生自身生活和社會生活的傾向,而且這些活動面向學生完整的生活世界,注重學生在實踐性學習活動過程中的感受和體驗,超越了單一的接受式學習,培養了學生的創新精神和實踐能力。
(三)“腳手架”支持,培養人地協調觀
筆者所設計的教學路徑如下:1.展示“太倉港的今昔”的相關鄉土案例;2.小組討論治理污染的根本措施,進行建模;3.學生獨立制訂太倉市污染治理舉措。
具體來說,筆者提供了以下關于“太倉港的今昔”的數據和材料。
(1)請你閱讀材料一和材料二,從大氣環境安全的角度考慮,自己是否愿意購買太倉市江灘濕地公園附近的高級住宅區的房子?
材料一:2007年—2015年太倉港經營相關數據表(內容略)。
材料二:太倉作為蘇州市下屬的一個縣級市,2019年以前的貨物運輸主要通過海運和公路聯運實現……
(2)閱讀材料三和材料四以后,你之前的想法會改變嗎?
材料三:2019年12月18日,太倉港疏港鐵路專用線開工儀式在太倉港舉行……該項目于2021年底完工。
材料四:2019年,有多家媒體到太倉了解污染防治攻堅戰所取得的階段性成果。據江蘇太倉港口管理委員會相關負責人介紹,2020年年底前,完成100%的原油成品油裝船碼頭油氣回收系統改造……全力將太倉港打造成長江“最美港口”。
通過筆者提供的材料,學生把所學內容和生活實際聯系起來。通過對高級住宅區周圍的區位條件加以分析,結合太倉市的風向玫瑰圖,學生得出“該住宅區有的季節的大氣污染源來自太倉港;風雖然會吹散污染物,但同時也可能會把別處的污染物吹來;從源頭控制污染才能從根本上解決問題”等結論[3]。之后,學生通過建模,得出污染治理的根本措施是從源頭(工業結構、能源結構和交通運輸結構等方面)進行控制,進而為太倉市污染治理提供依據。
相對于其他核心素養而言,人地協調觀的培養可操作性不強。而筆者通過太倉港的鄉土案例,在上課時明顯感覺到學生參與的積極性很高,討論的意愿很強。在上述教學過程中,有效的小組討論能夠激發學生的創造力,提高學生的合作能力、與他人交往的能力,讓學生學會尊重他人、理解他人,在相互交流、相互協作的過程中潛移默化地提升人文素養。
結語
核心素養以培養全面發展的人為核心,分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面。學生在真實的案例學習中,可以激發保護環境的意識和對于家鄉的熱愛之情,同時可以增強對于未來建設家鄉、讓家鄉變得更加美麗的責任感。
在本節課上,筆者使用許多圖表、實驗、鄉土案例,由淺入深,為學生的學習搭建了一個又一個的“腳手架”。學生具備相關能力之后,會嘗試獨立解決問題,并且學生當前的能力水平將成為他們下一次學習的最近發展區。對教師而言,在“腳手架”理論指引下開展課堂教學,除了需要事先了解學生的最近發展區,還需要根據學生在課堂上的反應及時調整教學內容和節奏,靈活應對課堂上可能出現的意外,促進更多的生成。總之,課堂教學要立足于學生的發展需要,及時掌握學生在課堂上的狀態并幫助學生突破思維障礙,促進學生知識的儲備和關鍵能力的逐步形成。
【參考文獻】
[1]陳曉,張蕾.問題搭建地理課堂腳手架[J].地理教學,2014(15):39-40.
[2]唐雪玲.指向地理核心素養培養的教學設計[J].中學地理教學參考,2022(14):60-62.
[3]史其輝.核心素養下高中地理課堂教學的創新路徑[J].教育藝術,2022(6):20.
【基金項目】本文系江蘇省教育學會“十四五”教育科研規劃一般課題“項目化學習模式提升高中生地理實踐力的應用研究”(批準號:21A07DLSZ227)階段性研究成果。
作者簡介:袁亞平(1980—),女,蘇州大學附屬中學。