地理實踐活動設計的仿真性原則及其應用

【摘 要】地理實踐是培養學生學科核心素養的重要途徑。在當下的課堂環境下，地理實踐面臨著實踐開展不理想、實踐設計偏向“低幼化”的問題。對此，地理實踐活動設計應該遵循仿真性原則。文章分別從地理實驗、地理調查、地理考察三個維度呈現設計案例，探究仿真性原則在地理實踐活動設計中的應用。

【關鍵詞】地理實踐 仿真性 高中地理 活動設計

【中圖分類號】G623.45 " 【文獻標識碼】A" "【文章編號】1002-3275（2024）18-62-04

實踐不僅是檢驗真理的手段，而且是探究真理的重要方式之一。根據《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱課程標準），地理教學應將實踐活動作為教學的重要方式之一，地理實踐活動的設計和實施要以地理學科核心素養的培養為宗旨。地理實踐的過程不只指向培養學生的地理實踐力，引導學生用地理視角去觀察世界、用地理思維去思考世界，其綜合思維、區域認知、人地協調觀等核心素養同樣可以得到鍛煉和內化。因此，地理實踐是促進學生地理學科核心素養發展的重要手段。而地理實踐活動的設計在遵循仿真性原則的前提下，能更有效地提高地理實踐教學效果，促進地理核心素養的落地生根。本文旨在探究仿真性原則在地理實踐活動設計中的應用。

一、地理實踐的內涵、主要方式、現實困境

（一）地理實踐的內涵和主要方式

課程標準指出，地理實踐力是指人們在考察、實驗和調查等地理實踐活動中所具備的意志品質和行動能力。考察、實驗、調查是主要的地理實踐形式，是發展學生地理實踐力素養等的重要活動載體。

具體而言，考察通常指的是對某個地理區域或現象進行實地觀察和研究，以獲取第一手資料，它側重于對現實世界進行描述和記錄，強調直觀感受和現場體驗。實驗是利用儀器等設備嚴格控制變量的系統化操作，以驗證假設或探究現象及背后的原理。在物理、化學、生物學等學科的學習中，實驗是更為常見的教學手段。調查是一種數據收集方法，例如使用問卷、訪談或其他形式收集數據。考察、實驗和調查不是相互割裂的三種實踐活動，而應該相互融合。在地理實踐中，學生基于對真實世界的觀察、思考，綜合運用不同方法，內化學科素養。

（二）地理實踐面臨的現實困境

1．實踐開展不理想

一些教師在實踐課堂中，依然以與學生語言互動為主，通過講授、提問等方式開展師生對話、生生對話。地理實驗教學并未像物理、化學、生物學學科的實驗教學一樣，成為教學的重要樣態。而考察和調查需要走出教室，更是較難開展。

2．實踐設計偏向“低幼化”

相較于考察和調查，地理實驗更容易出現在課堂上。有的一線教師利用課堂空間進行地理模擬實驗，但是設計水平參差不齊。例如在“水循環”這一教學實驗的設計中，教師為了使學生了解“蒸發、降水”等環節，利用加熱器模擬太陽對水體的蒸發，利用覆蓋著盒子頂部的塑料薄膜模擬大氣層，演示“凝結”環節。［1］該實驗設計看似達成了教學目標，模擬了水循環的重要環節，但是“蒸發”這一環節是初中物理基礎知識，學生理解起來并無難度，其實沒有必要進行實驗演示。

二、地理實踐的設計原則：仿真性

地理是一門研究地球表層自然現象和人類活動的空間分布、相互關系及其發展變化規律的學科。地理世界具有一定的復雜性，某一地理現象的形成是多種要素綜合作用的結果。在高中地理教學中，有的教師為了使教學簡便易操作，往往對地理世界進行簡化。基于簡化的地理世界開展地理研究，雖然避免了要素之間的相互耦合，但是也失去了地理世界的真實性。基于此，本文提出以仿真性作為地理實踐設計的基本原則。

（一）仿真性的內涵

課程標準的基本理念提到，要“在自然、社會等真實情境中開展豐富多樣的地理實踐活動”。自然世界是真實世界，但是地理課堂確實存在時空限制。因此，所謂仿真性，就是基于地理課堂教學的現實時空，最大限度地模仿真實世界、呈現真實世界，讓學生走進真實世界。

（二）仿真性的理論基礎

1．仿真性基于具身認知理論

具身認知理論是認知科學和心理學中的重要理論，它強調認知過程與身體和環境的密切聯系。認知是包括大腦在內的身體的認知，不能脫離身體與環境的交互。基于此，教師要積極創設具身的學習情境，鼓勵學生參與到具體的場景與情境中，使學生身心與知識情境融為一體，從而獲得具身認知的延展性。［2］地理實踐設計的仿真性就是要構建一個仿真的情境，使學生在身體與環境的交互中形成認知思維。

2．仿真性是對真實世界的有意注意

教學活動的重點是基于學生的認知基礎而開展。面對復雜的真實世界，學生不可能在某一次地理實踐中就能獲得龐雜的地理認知，因此地理實踐的仿真性要求引起學生對真實世界的有意注意。這些有意注意著力于引導學生對教學重難點的體驗和認知，教師需要在復雜情境中控制變量或突出變量。

三、基于仿真性原則的地理實踐設計案例

（一）地理實驗：模仿真實世界

在課堂的現實環境中，通過儀器、工具等構建一個仿真世界，讓學生在這個仿真環境中進行地理實踐探究。

實踐活動案例一：地理實驗。

地理實驗主題：不同下墊面的受熱情況及對近地面氣溫的影響。

地理實驗內容：在兩個容器中分別放置土和水（各占所在容器的二分之一），在土中和水中分別插入一個溫度計，在距離土面、水面上空2厘米、5厘米處分別放置一個溫度計（見圖1）。在教室外走廊（有太陽照射）每隔5分鐘記錄6個溫度計的溫度，再將容器從室外移至教室內陰涼地，每隔5分鐘記錄6個溫度計的溫度。

實驗思考：①記錄的數據能夠說明哪些結論；②2厘米和5厘米的高度設計是否影響實驗結論？

這類實踐活動探究涉及的地理要素較為單一，影響溫度計溫度的要素只有下墊面（土壤和水）的差異。因此，在提供的仿真環境中只需要控制下墊面這一單一變量，兩組實驗的溫度計高度、實驗地點（走廊、教室內）等都是一致的。

一些教師在設計該實驗時，可能會采用探照燈等設備作為熱源代替太陽，看似能夠提高實驗效率，但失去了真實性。在上述實驗設計中，實驗空間（走廊、教室內）、實驗材料（土壤、水）均是真實的地理時空，可讓學生在真實世界中探究地理問題。

（二）社會調查：呈現真實世界

仿真性原則要求學生能夠運用所學知識和地理工具，在社會真實環境下，通過調查等方式獲取地理信息，探索和嘗試解決地理問題，具備活動策劃、實施等行動能力。教師可在課堂教學中呈現真實問題，協助學生在真實情境下開展社會調查。

實踐活動案例二：社會調查。

社會調查主題：模擬人口普查。

社會調查步驟：

【步驟一】調查前準備

一是學生分組。學生分成兩組，普查組包括10名人口普查員，其余為居民組（30人）。為在課堂有限時間內形成普查結果，普查員和居民人數比為1∶3，即1個普查員調查4個家庭（含普查員本人家庭）。二是準備普查短表。普查員準備普查短表，10名普查員分別準備4份紙質普查短表（該表仿制第七次全國人口普查調查表），提前熟悉普查內容。三是居民組獲取信息。居民組提前整理自己家庭成員的基本信息，包括姓名、性別、年齡、民族、受教育程度等情況。四是準備普查小區示意圖。教師準備居民組同學座位表10份，用于模擬“普查小區示意圖”。

【步驟二】模擬普查

一是普查員根據普查小區示意圖（座位表）劃分普查區域，明確每一個普查員對應的“普查小區”范圍。二是普查員“入戶”，開展人口普查，獲取資料，填寫普查短表（注意先向居民進行自我介紹，表明身份、來意）。三是普查員將獲取的資料匯總給組長，組長將數據輸入表格，制作相關圖表。匯報組分析統計數據，形成普查結果公告。

【步驟三】普查結果匯報

組長匯報人口普查結果，包括人口總量、家庭戶規模、性別構成、勞動人口占比、少兒撫養比、老年撫養比、老齡化比重、受教育程度。

【步驟四】調查后反思

教師組織學生反思下列問題：①對比模擬普查結果和第七次全國人口普查數據，你有哪些收獲？②本次模擬人口普查還有哪些可以改進的地方？③作為普查員/居民，在人口普查中，你有哪些感想？

在必修二人文地理模塊的學習中，社會調查是重要的地理實踐方式。走進真實的生活，走進真實的社會環境，是進行社會調查的關鍵。在真實環境中開展調查，學生才能遇到“真問題”，產生“真思考”，從而真正內化核心素養。

（三）野外考察：走進真實世界

一些復雜的地理現象，其多個影響因素往往相互交織，通過地理實驗很難顯示要素之間的因果關聯。這時教師就需要帶領學生走進真實世界，進行野外考察。

實踐活動案例三：野外考察。

野外考察主題：河流地貌的觀察與分析。

野外考察內容：七橋甕生態濕地公園位于南京市城東南，公園內河流是秦淮河的一部分，兩河交匯，形成明顯的河流凹凸岸。學生在考察地點時完成以下任務：①在指定地點觀察河流形態，繪制所觀測河段鳥瞰圖，并在圖中標注河流凹岸與凸岸。②推測河流凹凸岸水下河床形態，繪制河床剖面圖，并設法驗證所繪剖面圖。③觀察秦淮河（該河段）兩岸物質組成差異，并分析其成因。

河流凹凸岸判斷、差異等內容是高中地理教學的難點，尤其是對相關材料圖文的理解。學生走進真實情境，進行“圖文—現實”轉化，在真實世界中對相關問題進行考察。同時，兩岸物質組成差異的思考題激發學生對地理問題的進一步思考。在真實情境中，學生更容易綜合流速、含沙量、地轉偏向力等多因素的影響，形成綜合思維。

四、在地理實踐活動設計中落實仿真性的要點

地理學科具有自然科學和社會科學的雙重屬性，因此其很多時候不能和物理、化學等學科一樣采用定量研究的科學性實驗，并且自然環境的復雜性也限制著地理實踐的仿真性設計。甚至可以說，地理實踐開展面臨的最大困難就是真實環境的再現，以及在復雜的真實情境中控制常量和變量。在地理實踐設計及教學過程中，教師需要多加思考，盡量以仿真性為基本標準和要求。

（一）在自然環境中尋找實踐資源

仿真性的實現往往依賴于生活和自然，教師可以在生活中、在大自然里尋找合適的資源。在空間上，校園內外的陽光、土壤、空氣、植被、降水、地形、水域、太陽能、房屋等自然要素和人文要素，都是重要資源。而在時間上，要善于抓住隨機發生的自然事件。教師可以利用手機拍照、視頻錄制等形式，記錄下重要的自然事件，這些隨機出現的、真實的自然事件都是后續實踐設計的重要素材。例如在進行水循環相關環節的影響因素實踐設計時，教師如果能抓住校園內的某次真實降雨，并記錄下來，則更容易讓學生觀察到自然狀態下，不同植被覆蓋區域的徑流情況。仿真性越高，越能夠激發學生對地理原理的科學性探究。

（二）在科學性的基礎上進行仿真設計

地理實驗的目的在于驗證某一已知的地理原理或者探究某一未知的地理原理，這其中核心是對地理原理的驗證或探究。地理調查和考察則是直接進入真實環境中，利用地理工具，采用地理方法，獲取地理信息。因此，在設計實踐時，教師首先要明確地理原理發生的機制，影響因素是如何產生作用的。教師要依據原理設計實踐，才能幫助學生更好地利用考察實驗、調查等方式探明原理。實踐設計完畢后，要進行多次“試實踐”，在反復操作中驗證實踐的科學性，規避過程中可能出現的意外情況。

（三）通過追問減小設計偏差

自然環境的復雜性是地理實踐設計的難點，仿真性再高的地理實踐也難免和真實地理環境出現偏差。在這樣的情況下，實踐設計中增加追問的環節，可以有效減小仿真性和真實性之間的差距。例如實踐活動案例一中，“2厘米和5厘米的高度設計是否影響實驗結論？”的追問需要學生進一步探究除了下墊面差異，是否還有其他影響因素。實踐活動案例二中，“對比模擬普查結果和第七次全國人口普查數據，你有哪些收獲？”的追問則是讓學生通過對比數據，反思人口模擬普查過程中存在的問題。追問的設計，一方面是將仿真性實驗中失真的一面明確提出來引導學生思考，另一方面是激發學生思考在實踐中未演示的其他影響要素。

綜上所述，地理實踐教學仍有漫長的優化道路需要探索，教師可在地理教學中嘗試遵循仿真性原則，開展地理實踐教學，從而切實提升學生的地理實踐力。

【參考文獻】

［1］劉健．高中地理實驗教學策略研究：以“水循環”為例［J］．高考，2024（5）：133-135．

［2］焦彩珍．具身認知理論的教學論意義［J］．西北師大學報（社會科學版），2020，57（4）：36-44．