高中地理項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施策略

摘 " "要：素養(yǎng)視角下的項目式學(xué)習(xí)具有深度探究、情境體驗和跨學(xué)科融合等特點，能夠提升學(xué)生的地理實踐力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力，在高中地理教學(xué)中展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。具體實踐中，教師可從“商定項目主題，明確學(xué)習(xí)目標”“拆解驅(qū)動問題，規(guī)劃項目日歷”“研制評價量規(guī)，明晰成功標準”等角度設(shè)計高中地理項目式學(xué)習(xí)活動，并通過“促合作、搭支架、重體驗”等策略，平衡個體與團隊的責任，引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標，強化試錯、反饋與修正，進而達到培育高中生地理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標。

關(guān)鍵詞：項目式學(xué)習(xí)；高中地理；校園日晷的制作與擺放

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“《高中地理課標》”）提出了“人地協(xié)調(diào)觀、綜合思維、區(qū)域認知、地理實踐力”四大學(xué)科核心素養(yǎng)，并明確強調(diào)要“創(chuàng)新培育地理學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)方式”，即“根據(jù)學(xué)生地理學(xué)科核心素養(yǎng)形成過程的特點，科學(xué)設(shè)計地理教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生通過自主、合作、探究等學(xué)習(xí)方式，在自然、社會等真實情境中開展豐富多樣的地理實踐活動”。這樣的課程改革導(dǎo)向?qū)Ω咧械乩斫虒W(xué)提出了新的要求。然而，當下高中地理教學(xué)普遍存在三大難點：一是知識點零散，致使學(xué)生難以建構(gòu)起自己的“知識圖譜”；二是教學(xué)未能和學(xué)生的生活經(jīng)驗產(chǎn)生緊密聯(lián)系；三是可視化效果不甚理想［1］。除此以外，高中地理以自然地理知識為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)難度較大，如果教師采用傳統(tǒng)教學(xué)方法而未給學(xué)生充分實踐、體驗和展示的機會，還會出現(xiàn)學(xué)生參與度不高等情況。

素養(yǎng)視角下的項目式學(xué)習(xí)，指“在一段時間內(nèi)，學(xué)生對與學(xué)科或跨學(xué)科有關(guān)的驅(qū)動性問題進行深入持續(xù)的探究，調(diào)動所有知識、能力、品質(zhì)等創(chuàng)造性地解決新問題、形成公開成果，對核心知識和學(xué)習(xí)歷程產(chǎn)生深刻理解，并能夠在新情境中進行遷移”［2］。它具有深度探究、情境體驗和跨學(xué)科融合等特點。在高中地理教學(xué)中實施項目式學(xué)習(xí)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，促進學(xué)生的自主探究與合作學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對地理概念的理解與應(yīng)用，進而提升學(xué)生的地理實踐力、創(chuàng)新能力和協(xié)作能力。下面，筆者以“校園日晷的制作與擺放”項目為例，詳細闡述高中地理項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施策略。

一、高中地理項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計策略

（一）定主題：商定項目主題，明確學(xué)習(xí)目標

“主題”在項目式學(xué)習(xí)中起到貫通知識點、激發(fā)動機和“穿針引線”的作用，因此筆者所在的項目式學(xué)習(xí)課程團隊在設(shè)計項目式學(xué)習(xí)時，首先綜合考慮課標、教材、學(xué)生興趣和學(xué)校條件等，共同協(xié)商并確定項目主題。就人教版普通高中教科書《地理》選擇性必修1第一章第二節(jié)《地球運動的地理意義》而言，《高中地理課標》與之相對應(yīng)的內(nèi)容要求是“結(jié)合實例，說明地球運動的地理意義”，學(xué)業(yè)要求是學(xué)生在學(xué)習(xí)之后能“分析現(xiàn)實世界的一些自然現(xiàn)象、過程及其對人類活動的影響”。要達成這一學(xué)業(yè)要求，學(xué)生需要掌握地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)影響下的太陽視運動等地理核心概念，但這些概念較為抽象，很難通過教師的直接講授來理解。因此，在設(shè)計該部分內(nèi)容教學(xué)時，通過向?qū)W生征求意見及結(jié)合校園環(huán)境等客觀條件，我們最終決定開展項目式學(xué)習(xí)并將其主題確定為“制作校園日晷并擺放”。在該主題下，我們立足綜合思維、地理實踐力等學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，從知識理解、實踐操作、實地應(yīng)用、團隊協(xié)作、跨學(xué)科融合等角度厘清項目的設(shè)計意圖。具體如下。

使學(xué)生深入理解日晷作為太陽鐘的工作原理及其與地球運動規(guī)律的聯(lián)系（知識理解角度）；指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計并制作日晷模型，掌握日晷制作所需的基本工藝和技術(shù)（實踐操作角度）；指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)學(xué)校所在地理位置、經(jīng)緯度、地形地貌及季節(jié)變化等因素，合理選擇日晷擺放位置并進行精確校準（實地應(yīng)用角度）；通過小組分工合作，鍛煉學(xué)生的溝通、協(xié)調(diào)與合作能力（團隊協(xié)作角度）；指導(dǎo)學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)、物理、藝術(shù)等學(xué)科知識，提升跨學(xué)科問題解決能力（跨學(xué)科融合角度）。

在此基礎(chǔ)上，我們進一步制訂高階的項目式學(xué)習(xí)目標，為整個項目開展奠定基準。具體目標如下。

目標1：通過查找資料，了解我國天象觀測的發(fā)展歷史，培養(yǎng)文化自豪感，提升探究興趣。

目標2：通過繪制不同坐標系的太陽視運動示意圖，自主講解日晷計時的原理，鍛煉空間思維，強化地球運動知識原理的遷移應(yīng)用。

目標3：通過動手制作日晷，在實踐中掌握日晷制作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，提高動手能力，培養(yǎng)地理實踐力。

目標4：通過在校園實地擺放日晷和持續(xù)記錄觀察，掌握日晷的擺放技巧與原則，能在真實場景下解決現(xiàn)實問題，鍛煉空間認知。

（二）設(shè)問題：拆解驅(qū)動問題，規(guī)劃項目日歷

驅(qū)動問題是將比較抽象的、深奧的本質(zhì)問題，轉(zhuǎn)化為讓特定年齡段的學(xué)生感興趣的問題?！兜厍蜻\動的地理意義》一節(jié)的本質(zhì)問題是“地球運動有何規(guī)律”，我們將這一本質(zhì)問題轉(zhuǎn)化為驅(qū)動問題“校園日晷該如何制作與擺放”，并將其拆解為五大子問題，構(gòu)成問題鏈。具體如下。

問題1：“初識日晷”——日晷是什么？

問題2：“解讀日晷”——日晷的計時原理如何？

問題3：“制作日晷”——日晷如何制作？

問題4：“擺放日晷”——日晷在戶外如何擺放？

問題5：“記錄日晷”——日晷計時效果如何？

持續(xù)探究是項目式學(xué)習(xí)的典型特征。在項目設(shè)計之初規(guī)劃項目日歷，不僅可以保證項目活動整體有序地朝著目標前進，而且有利于教師掌握學(xué)情，生成過程性評價。因此，我們以上述問題鏈為載體，研制了時長為7天的“校園日晷的制作與擺放”項目日歷清單，以明確不同時間階段的任務(wù)，幫助學(xué)生持續(xù)記錄不同階段的學(xué)習(xí)進程。在實際教學(xué)中，學(xué)生作了詳細記錄，其記錄情況可梳理匯總?cè)缦隆?/p>

【9月3—4日】

研究問題：日晷是什么？

項目任務(wù)：（1）了解我國的日晷文化；（2）嘗試理解日晷的計時原理；（3）仿照著做一個赤道式日晷模型。

工具方法：在家查找網(wǎng)絡(luò)資料，自備制作材料。

進度情況：都了解到日晷是一種利用太陽視運動位置變化的計時儀器，文獻記載中國在三千多年前開始使用；每個人自制了簡易的赤道式日晷模型，知道了赤道式日晷的結(jié)構(gòu)。

問題反饋：不是很能理解日晷的計時原理；不太注意日晷的角度問題和正反面刻度問題；大多是模仿式制作。

改進策略：自學(xué)時可以觀看更為直觀的科普類視頻；向老師和同學(xué)求教。

【9月5—6日】

研究問題：日晷的計時原理如何？

項目任務(wù)：（1）解讀赤道式日晷的結(jié)構(gòu)、晷盤刻度；（2）能清楚解釋日晷的計時原理；（3）掌握日晷的使用方法。

工具方法：復(fù)習(xí)太陽視運動的相關(guān)知識；通過繪制太陽視運動示意圖理解赤道式日晷計時原理。

進度情況：在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生在小組學(xué)習(xí)中大多能夠做到如下幾點：繪制原理圖，說出赤道式日晷的計時原理；注意到赤道式日晷的幾個重要角度；理解日晷為什么有雙面刻度，正確刻畫晷盤的刻度；掌握正確的觀測方法——以北半球為例，在春分到秋分期間看晷盤北面，在秋分到來年春分期間看晷盤南面。

問題反饋：無。

改進策略：無。

【9月7日】

研究問題：日晷如何制作？

項目任務(wù)：重新改進、修正，制作一個更科學(xué)規(guī)范的赤道式日晷模型。

工具方法：團隊合作，盡量尋找環(huán)保材料，用到剪刀、圓規(guī)、尺子、膠帶。

進度情況：重新制作日晷，檢查重要角度，注意正反刻度，保證日晷制作的科學(xué)和規(guī)范。

問題反饋：用軟材料制作的日晷容易變形，即晷針與晷盤、晷盤與底座的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)處容易變形。

改進策略：改用硬質(zhì)材料制作；盡量一體化制作，減少結(jié)構(gòu)處聯(lián)結(jié)；使用榫卯式結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)。

【9月8日】

研究問題：日晷在戶外如何擺放？

項目任務(wù)：（1）在校園尋找適合的地點擺放日晷；（2）掌握日晷擺放的技巧和注意事項。

工具方法：利用校園平面圖尋找合適的擺放地點；用水平儀測量地面傾斜度；用量角尺檢查角度；用手機軟件找方向；用膠帶進行固定。

進度情況：基本掌握了戶外擺放日晷的要求——地點要平坦開闊無遮擋；能正確找到正北，在北半球坐南朝北擺放；掌握了檢查日晷的幾個重要角度，即晷針指向極軸、晷針垂直晷盤、晷盤與地面的夾角等于90度減去當?shù)氐木暥取?/p>

問題反饋：注意正北是子午線真北，不是磁北極，所以不能用磁指南針來找正北；在廣場擺放加固日晷后，擔心被過往的同學(xué)破壞；擔心后續(xù)的天氣如風和雨，會對日晷造成影響。

改進策略：利用手機定位軟件找到正北；在日晷擺放處貼上“實驗用具，請勿動”的告示；關(guān)注天氣預(yù)報和天氣變化。

【9月9日】

研究問題：日晷計時效果如何？

項目任務(wù)：（1）分上午、下午不同時段，持續(xù)幾天對晷影進行記錄；（2）根據(jù)記錄，探討日晷的計時效果。

工具方法：利用手表在記錄表上同時記錄日晷時間和北京時間；今日太陽直射北半球，讀北面刻度，分時段在北面晷盤上標注好影跡并轉(zhuǎn)繪到紙上。

進度情況：分時段記錄了一天四次的時間和晷影狀況；組內(nèi)討論總結(jié)了日晷計時的局限性（陰雨天和夜間無法使用，春分和秋分無法使用）；討論分析了北京時間和日晷時間存在誤差的原因。

問題反饋：赤道式日晷和北京時間存在一些誤差；晷針過長導(dǎo)致晷影超出晷盤無法記錄；記錄的晷影長度有變化，與赤道日晷的原理不符合。

改進策略：加大晷盤寬度或者縮短晷針長度，保證晷影落在晷盤內(nèi)；加固好晷針和晷盤的聯(lián)結(jié)處；每次記錄時間時要再次檢查重要角度，以免角度變化造成的誤差。

（三）明標準：研制評價量規(guī)，明晰成功標準

評價量規(guī)是針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況而制訂的包含一組清晰連貫標準的學(xué)業(yè)成果檢測工具。研制評價量規(guī)旨在對包括學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成果等在內(nèi)的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行評估，它對高質(zhì)量開展項目式學(xué)習(xí)至關(guān)重要。因此，為保證教、學(xué)、評的一致性，我們根據(jù)目標提前設(shè)計好評價量規(guī)，并在入項之初就使學(xué)生明確成功的標準是什么，幫助學(xué)生持續(xù)聚焦行動目標。在設(shè)計量規(guī)時，我們重點把握以下幾項原則：第一，充分評估學(xué)生個體的學(xué)習(xí)情況，而非只評估團隊成果；第二，盡可能使用項目成果和其他能夠量化的證據(jù)全面評估學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的達成情況；第三，定期、頻繁地利用多樣化的工具和流程進行形成性評估。依據(jù)以上設(shè)計原則，我們注重將個人評價與小組評價、過程性評價和成果性評價相結(jié)合，并盡可能考慮涵蓋任務(wù)所涉及的最重要、最合適的學(xué)習(xí)成果，設(shè)計了“校園日晷的制作與擺放”項目式學(xué)習(xí)評價量規(guī)（如表1所示）。

二、高中地理項目式學(xué)習(xí)的實施策略

“校園日晷的制作與擺放”項目式學(xué)習(xí)的實施共包括前期準備、設(shè)計制作、實地擺放、后期評估四個環(huán)節(jié)。在前期準備環(huán)節(jié)，學(xué)生要查閱資料，學(xué)習(xí)關(guān)于日晷的基礎(chǔ)知識，明確項目需求與標準。在設(shè)計制作環(huán)節(jié)，學(xué)生要設(shè)計日晷的樣式與尺寸，繪制圖紙，選取材料，進行制作。在實地擺放環(huán)節(jié)，學(xué)生要測量校園環(huán)境參數(shù)，確定日晷擺放點，進行實地安裝與初步校準。在后期評估環(huán)節(jié)，學(xué)生要觀察記錄日晷運行情況，進行精度校驗，撰寫項目報告，進行成果展示與反思。在實施以上四個環(huán)節(jié)的過程中，我們以“促合作、搭支架、重體驗”為策略，高效開展高中地理項目式學(xué)習(xí)活動。

（一）促合作：平衡個體與團隊的責任

“校園日晷的制作與擺放”項目的五大子問題具有復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性，其順利完成有賴于學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)。然而，正如有研究者所指出的那樣，簡單地把學(xué)生安排在一起并不是合作學(xué)習(xí)，真正的合作學(xué)習(xí)必須具備兩大關(guān)鍵要素，即“積極互賴”和“個人責任”：前者指不同學(xué)習(xí)者能認識到為了完成某項任務(wù)，必須相互合作，理解并體驗到自己與他人合作的重要性；后者指每個學(xué)習(xí)者與他人或小組成員在學(xué)習(xí)過程中都盡到自己的責任，都必須為別人或小組成員貢獻自己的力量［3］。

由此，怎樣在項目式學(xué)習(xí)實施過程中平衡個體與團體的責任關(guān)系，怎樣提升個體在項目中的參與度，是項目實施者需要仔細考慮的問題。為保證合作的質(zhì)量，我們分別設(shè)計了個體任務(wù)和團隊任務(wù)，先發(fā)布個體任務(wù)，再引導(dǎo)學(xué)生組建團隊、規(guī)劃團隊任務(wù)，使個體任務(wù)和團隊任務(wù)相匹配。個體任務(wù)和團隊任務(wù)具體如下。

【個體任務(wù)】

（1）查找資料，了解什么是日晷、日晷的發(fā)明歷史和我國古代的日晷使用。

（2）仿照網(wǎng)絡(luò)圖像、影像資料，嘗試動手制作一個日晷模型。

（3）查找資料，嘗試理解日晷的計時原理，并能用繪制示意圖的形式敘述。

【團隊任務(wù)】

（1）交流討論日晷模型的改進方案，重新制作一個更規(guī)范、更科學(xué)的模型。

（2）交流討論日晷的戶外擺放方法，并在校園尋找合適的地點進行固定擺放。

（3）對擺放后的日晷持續(xù)進行觀測、記錄，與北京時間進行核對，探討時間誤差的原因。

這種實施形式，可以讓個體在參與團隊活動前對項目有一定的理解，能夠在后續(xù)的團隊活動中有表達觀點的意愿和能力，從而找到自我價值，減少因認知盲點帶來的群體迷失。

（二）搭支架：引導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標

根據(jù)巴克教育研究院提出的“黃金標準PBL”模型，提供支持的環(huán)境是項目式學(xué)習(xí)的核心要素之一。教師需要預(yù)先考慮項目式學(xué)習(xí)中的難點，及時干預(yù)、創(chuàng)造條件與支持，讓每一個學(xué)生都可以踮起腳尖夠到學(xué)習(xí)目標［4］。例如，在“校園日晷的制作與擺放”項目式學(xué)習(xí)中，“解讀赤道式日晷原理”涉及空間切換思維，是該項目學(xué)習(xí)的一大難點。盡管在項目實施中，筆者已經(jīng)提示學(xué)生可以利用圖示法來分析原理，但仍有很多學(xué)生不知從何著手。于是，筆者為學(xué)生提供了解決這一難點的學(xué)習(xí)支架（如圖1所示），即兩幅不同地球坐標系的底圖，并請學(xué)生在底圖上繪制出太陽視運動軌跡。

問題：在下圖中繪制出兩分兩至日的太陽視運動軌跡圖。

學(xué)生此前已經(jīng)學(xué)過太陽視運動原理，通過圖1所示的學(xué)習(xí)支架，他們就可以把“解讀赤道式日晷原理”難題轉(zhuǎn)換為自己熟悉的問題，并在繪圖后觀察太陽視運動軌跡與晷針、晷盤的關(guān)系：隨著太陽直射點南北移動，太陽視運動在晷盤的高度上也會發(fā)生變化，以北半球為例，春分到秋分太陽光線落在北面刻度，秋分到來年春分太陽光線落在南面刻度，所以赤道式日晷擁有雙面刻度。得出這一結(jié)論并不困難，但對得出結(jié)論后如何解決“雙面刻度如何刻畫，尤其是反面刻度如何刻畫（涉及視覺切換）”的問題，學(xué)生還是無從下手，于是筆者再次為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支架（如圖2所示），幫助學(xué)生解決問題。

問題：1.依據(jù)下圖所示早、中、晚三個時段太陽方位，推測晷影在晷盤的方位。

2.由此將12：00、00：00、06：00、08：00四個時間正確刻畫在晷盤上。

值得注意的是，作為輔助學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標的有效工具，學(xué)習(xí)支架不應(yīng)成為束縛學(xué)生學(xué)習(xí)的“框框”，在使用時教師應(yīng)該靈活處理。也就是說，隨著學(xué)生能力的發(fā)展和信心的提升，教師應(yīng)該逐步撤下支架，從而讓學(xué)生充分發(fā)揮獨立探究能力，確保學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。

（三）重體驗：強化試錯、反饋與修正

項目式學(xué)習(xí)是一個不斷迭代的過程，試錯是項目式學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。在實施項目式學(xué)習(xí)的過程中，教師要松弛有度、講究智慧：一是扮演引導(dǎo)者、支持者的角色，為學(xué)生提供必要的專業(yè)知識指導(dǎo)，監(jiān)控進度，確保安全，適時進行過程性評價與反饋，以保證項目式學(xué)習(xí)的順利進行；二是避免頻繁干預(yù)，給予學(xué)生充分的發(fā)揮空間，強化學(xué)生體驗，允許學(xué)生犯錯，甚至將學(xué)生的錯誤變成教學(xué)資源，進而讓學(xué)生在批判性反饋和修改循環(huán)中改進作品、建構(gòu)成果。

如在“校園日晷的制作與擺放”項目式學(xué)習(xí)中，通過階段性、持續(xù)性的成果展示、小組討論、使用試驗和互相評價，再結(jié)合教師的反饋，各項目小組不斷修正和優(yōu)化日晷模型，并共同總結(jié)出制作日晷模型的一些要點，如“注意晷針和晷盤的角度”“采用三角形支撐結(jié)構(gòu)”“標注正確的反面刻度”等，實現(xiàn)了知識的共建共享。最后，項目小組將修正優(yōu)化后的日晷模型在校園一角公開展示，并向其他同學(xué)準確、流暢地介紹日晷的計時原理。

三、高中地理項目式學(xué)習(xí)的總結(jié)與展望

高中生學(xué)業(yè)較為緊張，因而設(shè)計項目式學(xué)習(xí)活動時，教師需從“挑選合適的項目”“適配課堂教學(xué)”“緊湊規(guī)劃時間”等角度展開，以使項目式學(xué)習(xí)效益最大化。回顧“校園日晷的制作與擺放”項目開展的全過程可知，貫通學(xué)科和生活、及早明確標準、設(shè)計問題任務(wù)鏈、確保有效合作、提供靈活支架、注重體驗試錯等，是項目高效開展的一些關(guān)鍵要素。在這一過程中，通過日晷模型的制作與記錄，學(xué)生加深了對地理原理的理解，提升了地理實踐力、綜合思維與創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了團隊協(xié)作與解決真實問題的能力。

反思整個實施過程，筆者認為，項目式學(xué)習(xí)的設(shè)計與實施還可以作進一步優(yōu)化。其一，可進一步發(fā)揮學(xué)生的能動性。如：在項目主題的確定過程中，注重學(xué)生的參與；在明確評價量規(guī)及其功能、制訂項目日歷清單、研制項目實施方案等過程中，多“傾聽”學(xué)生的聲音；通過引導(dǎo)學(xué)生開展小組研討或開展方案評比等活動，讓學(xué)生“選擇”自己喜愛的項目活動設(shè)計，以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。其二，可引入地理信息系統(tǒng)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)，讓學(xué)生在數(shù)字環(huán)境中獲得身臨其境的學(xué)習(xí)體驗，增強其對地理知識的感知和記憶，實現(xiàn)學(xué)習(xí)過程和成果的可視化，產(chǎn)生更可推廣、共享的項目成果。其三，以地理學(xué)科為依托，關(guān)聯(lián)其他學(xué)科設(shè)計跨學(xué)科項目式學(xué)習(xí)，豐富高中地理教學(xué)實踐。

參考文獻：

［1］許沛瓊.高中地理教學(xué)需實現(xiàn)項目化、本土化、信息化［J］.新課程研究，2024（5）：56-58.

［2］夏雪梅.從設(shè)計教學(xué)法到項目化學(xué)習(xí)：百年變遷重蹈覆轍還是涅槃重生？［J］.中國教育學(xué)刊，2019（4）：57-62.

［3］王鑒.合作學(xué)習(xí)的形式、實質(zhì)與問題反思：關(guān)于合作學(xué)習(xí)的課堂志研究［J］.課程·教材·教法，2004（8）：30-36.

［4］博斯，拉爾默.項目式教學(xué)：為學(xué)生創(chuàng)造沉浸式學(xué)習(xí)體驗［M］.周華杰，陸穎，唐玥，譯.北京：中國人民大學(xué)出版社，2020：138-139.