自然筆記：高中地理跨學科融合學習的實踐探索

自然筆記跨學科融合學習法是指運用文字、圖畫、表格、視頻等多種形式，將對自然進行觀察、思考、體驗、實踐等的過程和成果積累下來，通過“主題研究 + 問題探究”的學習模式，融合多學科知識、思維、技能來解決自然界中的實際問題的一種新型學習方式。地理作為一門研究地球表面自然和人文地理環境的學科，具有復雜性和綜合性的特征。在地理教學中融入化學、語文、藝術等學科的知識，創設多種情境，能促使學生調動已掌握的學科知識，做到融會貫通，完成地理學科知識和技能的探究[]。本文以魯教版高中地理選擇性必修1中“巖石圈的組成及物質循環”一節為例，探究高中地理教學中自然筆記跨學科融合學習法的運用策略。

引導學生觀察校園內裸露的巖石，分析巖石的類型、結構，推測其形成過程；引導學生分析地質剖面圖，結合所學知識，解釋不同地質時期巖石圈物質循環的表現，進而培養學生從實際案例中提取有效信息，運用所學知識解釋地理現象的能力。通過對巖石圈物質循環實例的分析，學生可明白巖石圈物質循環是一個動態、連續的過程，各要素相互聯系、相互影響，同時發展綜合思維，認識到人類活動如礦產資源開采、工程建設等都會對巖石圈的物質循環產生影響，從而樹立正確的資源觀與環境觀，明白合理利用巖石資源、保護巖石圈環境對人類可持續發展的重要意義，形成人地協調觀。

基于此，筆者以“認識校園內巖石的類型，了解各類巖石的特征”為主題進行了如下教學設計。

一、教學案例呈現

魯教版高中地理選擇性必修1“巖石圈的組成及物質循環”主要介紹了巖石的分類、巖石圈的物質循環過程、巖石圈的物質循環與生態環境的關系等內容。《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標”）要求學生掌握巖石圈的組成及物質循環的基本概念，培養觀察、分析、歸納等地理實踐力與綜合思維能力。教師可

環節一：真實問題引領。

教師活動：1.展示校園內不同用途、不同形態的巖石的高清照片，如教學樓前的景觀石、操場邊的碎石等。2.提問學生所展示的巖石屬于哪種類型，為什么會出現在這里。3.講述校園建設中選材的小故事，引發學生對巖石特性與用途關系的思考。4.進一步提問學生，不同類型的巖石具備哪些特性，不同特性的巖石可應用在校園的哪些場景中。

學生活動：1.認真觀察照片，結合生活經驗，思考教師提出的問題，對校園巖石產生探究興趣。2.參與課堂討論，分享自己對校園巖石類型的了解和其用途的猜想，提出自己的疑惑。

設計意圖：1.以校園里的巖石為切入點，創設問題情境，激發學生的求知欲，讓學生感受到地理知識與生活是緊密相連的。2.通過提問和故事講述，培養學生發現問題、提出問題的能力，提升學生對地理現象的敏感度[2」

環節二：構建知識晶體。

教師活動：1.利用多媒體課件系統講解巖漿巖、沉積巖、變質巖的形成過程、典型特征及代表巖石，展示動態示意圖和實物圖片，讓學生直觀理解巖石的種類。2.組織學生分小組討論不同巖石的異同之處，引導學生繪制巖石分類思維導圖，并巡堂指導，及時糾正學生的錯誤。3.展示一些容易被混淆的巖石，如玄武巖與輝綠巖、頁巖與板巖，引導學生從顏色、結構、礦物成分等方面進行對比分析。

學生活動：1.認真聽講，做好自然筆記，積極參與課堂互動，提出自已的疑惑。2.以小組為單位，討論巖石類型的特點和分類依據，共同繪制思維導圖，梳理知識內容。3.參與巖石辨析活動，運用所學知識分析對比，總結鑒別巖石的方法。

設計意圖：1.系統講解知識，構建知識晶體，讓碎片化知識形成穩定的結構，幫助學生構建完整的巖石分類知識體系。2.通過小組討論和思維導圖繪制，培養學生的合作學習能力、歸納總結能力和邏輯思維能力，加深學生對知識的理解和記憶。3.開展辨析活動，強化學生區分相似巖石的能力，提高學生的知識應用水平，培養學生嚴謹的科學態度。

環節三：制訂解決方案。

教師活動：1.指導學生制訂校園巖石探究方案，包括探究目的、探究路線、探究內容（顏色、結構、構造、礦物成分等）、探究方法（肉眼觀察、放大鏡觀察、簡單實驗等）和記錄方式。2.為學生提供必要的探究工具，如放大鏡、地質錘、滴瓶、稀鹽酸等，講解工具的使用方法和注意事項。3.組織學生在校園內進行實地探究，在學生探究的過程中進行指導，解答其疑問，引導學生深入觀察和思考。

學生活動：1.小組合作，制訂詳細的探究方案，明確分工，確定各自的任務和職責。2.領取探究工具，學習使用方法，在教師的帶領下，按照探究方案對校園巖石進行全面、細致的觀察和記錄。3.遇到問題及時向教師和小組成員請教，共同探討解決方案，嘗試運用所學知識初步判斷巖石類型。

設計意圖：1.讓學生通過制訂探究方案，學會運用科學的方法開展地理實踐活動，培養實踐能力和解決問題能力。2.為學生提供探究工具并指導其使用，讓學生深入觀察巖石特征，在實踐中積累經驗，增強動手操作能力。3.以實地探究促使學生將理論知識與實際相結合，提高學生的知識應用能力，培養學生的地理實踐力和團隊協作精神。

環節四：反思假設驗證。

教師活動：1.組織學生結合自然筆記匯報探究成果，針對學生的匯報提出疑問和建議，引導學生反思探究過程中的假設和判斷依據是否合理。2.提供相關的參考資料，如地質類書刊、巖石圖鑒、專業網站資料等，鼓勵學生查閱資料，尋找證據來驗證自已的假設。3.組織學生開展實驗驗證活動，如利用顯微鏡觀察巖石薄片，進行巖石硬度測試等，獲取更為準確的信息，修正結論。

學生活動：1.以小組為單位進行成果匯報，展示巖石觀察記錄和初步判斷結論，認真聽取其他小組同學和教師的意見，反思自己在探究過程中存在的問題。2.查閱參考資料，收集相關信息，對自己的假設進行驗證和修正。3.積極參與實驗驗證活動，按照實驗步驟操作，觀察實驗現象，記錄實驗數據，根據實驗結果完善探究報告。

設計意圖：1.通過成果匯報和教師引導，培養學生的批判性思維，使學生認識到科學探究需要不斷質疑和驗證。2.提供參考資料和實驗機會，培養學生的自主學習能力和科學探究能力，使學生學會運用多種方法獲取信息、分析問題和解決問題。3.讓學生在修正結論的過程中加深對巖石特征和分類知識的理解，提高科學素養。

環節五：筆記推進深化。

教師活動：1.強調自然筆記要包含巖石的外觀特征、所屬類型、形成原因、鑒定過程等內容，鼓勵學生運用示意圖、表格、文字說明等多種形式呈現。2.展示優秀的自然筆記范例，賞析其特色，發揮榜樣引領的作用。3.組織自然筆記分享會，讓學生在小組內互相交流、評價，肯定優點，提出改進建議，并評選出優秀作品在班級內展示。

學生活動：1.按照教師的要求整理探究過程中的資料和數據，完善“校園巖石”自然筆記的內容和形式，準確、清晰、美觀地呈現巖石相關知識。2.參加自然筆記分享會，聆聽其他同學的分享，對其他同學的筆記進行評價。3.根據教師和同學的建議修正自己的筆記，深化對巖石知識的理解。

設計意圖：1.完善自然筆記，有助于學生系統整理所學知識，培養歸納總結能力和表達能力，提高創新能力。2.為學生提供交流和展示的平臺，促進學生之間相互學習，讓學生在共同學習中培養合作意識，提高溝通能力。3.師生之間、生生之間的點評有利于學生發現問題、改進不足，加深對知識的理解，進一步提高學習效果[3]。

二、解讀教學過程

在傳統的教學模式下，魯教版高中地理選擇性必修1“巖石圈的組成及物質循環”一節的教學一般是要求學生讀懂教材內容，理解“巖漿活動”“侵蝕”“風化”“固結成巖”等概念，教師選取重點知識進行講解，以讓學生掌握巖石圈的物質循環過程為主。這樣的教學方式并不能激發學生主動探究的欲望，只是把學生當成被動接受知識的“容器”，導致學生缺乏探究的動力，對知識的理解也只能停留在表面。為了改變這種狀況，筆者帶領學生在學校內尋找巖石，通過多種方法辨別巖石的類型，讓學生掌握巖石的基本特征，完成自然筆記，以此讓其在充滿探究與實踐的空間里掌握地理知識。

1.“巖石類型鑒定”小組對校園里不同景觀處的巖石進行分析與鑒定。學生根據所學地理知識，結合巖石結構特點、礦物成分構成等，鑒定出了校園里有三大類巖石，分別是沉積巖、巖漿巖、變質巖。例如，校園內湖邊的太湖石，屬于沉積巖；校園內的中國館附近的“中國賦石”是大理巖，屬于變質巖；教學樓前的“擔當石”是玄武巖，屬于（噴出型）巖漿巖；教學樓墻體是水泥涂的，水泥的主要原料是石灰巖，教學樓墻磚則屬于板巖。

2.開展實踐操作需要準備的材料：地質錘、小刀、滴瓶、放大鏡、稀鹽酸等。在實地探究中，學生用小刀刻劃巖石的表面，感知其硬度；用地質錘敲擊巖石，獲得新的斷面，分析巖石特征；用滴瓶滴水，了解巖石的透水性；用放大鏡仔細觀察巖石結構特征；用稀鹽酸驗證巖石是否與酸產生化學反應。最后，學生根據觀察結果制作了巖石調查表。

3.挑選出校園里的三大類巖石的典型代表，著重觀察其外部特征。對于花崗巖，學生主要觀察其外表，重點尋找圓球狀、同心層狀結構、蛋殼狀碎片等球狀風化的特征；對于石灰巖，學生主要辨別太湖石和鮞粒灰巖，找出其不同層理特征的差異，觀察巖石上是否有植被生長、根劈作用等；對于板巖，學生主要觀察其片理構造與頁巖的層理構造，找出它們之間的差異。在充分觀察的基礎上，筆者指導學生進行地質素描，繪制不同類型的巖石。學生用精微素描來表現微小的巖石標本的顆粒感和成分差異；用深色表示黑云母；用淺色表示長石和石英等；用排線的疏密變化來表現沉積環境變化；用明暗陰影變化來表現氣孔狀的結構特征；用波浪線條的疏密關系表現流紋巖的結構特征；用概括素描來表現校園中體積較大的景觀石的外部輪廓特征。完成地質素描圖后，小組與小組之間互相交流、評價，提出了中肯的意見，并及時改進。

4.思考不同類型巖石是如何相互轉化的，完成小作文《小石頭的生命之旅》。有的學生采用第一人稱的手法，以擬人的口吻，假設自己是一顆住在溪邊的小石頭，向媽媽詢問自己來到這里的經歷，引出大自然的風化等知識，把巖漿巖逐漸崩解碎裂為礫石、沙子、泥土，又被侵蝕、搬運、堆積，在水底固結成巖，成為沉積巖的過程講述了出來。最后還表示，如果條件成熟，“我”還有可能成為變質巖，或者重融再生為巖漿，變回最開始的“我”。

校園景觀為“巖石圈的組成及物質循環”的教學提供了天然的實踐場景，校園巖石的多樣性與復雜性，決定了只有通過多學科融合學習，學生才能全面揭示它的奧秘。學生在自然筆記跨學科融合學習中，運用地理學科知識，通過觀察巖石的顏色、構造，判斷其屬于巖漿巖、沉積巖還是變質巖等，分析了不同巖石形成的地質環境；借助化學學科的實驗方法，深入探究了巖石內部的物質變化；通過制作自然筆記，運用語文知識，以精確的說明性文字，詳細描述了巖石的形態特征、形成過程和其在校園中的功能；運用美術知識，如實景構圖、色彩搭配，繪制了巖石的立體形態、紋理細節。這種跨學科學習活動不僅能讓學生將課本知識與校園實際緊密結合，還能培養他們從多學科視角發現問題、分析問題、解決問題的能力，有效提升其綜合素養。

三、總結

現實世界中的自然現象復雜多樣，單一學科的教學模式已難以滿足學生的需求。自然筆記強調用文字記錄觀察現象和思考過程，用手繪圖呈現生態系統結構，用照片和視頻忠實記錄實驗場景，用數據圖表系統整理各類測量結果。這種多模態的記錄方式不僅能豐富學生的學習成果表現形式，還能培養學生嚴謹的科學態度，提升學生的創新能力。因此，高中地理教師要善于結合本學科的特色，充分發揮自然筆記的功能，讓學生結合多學科知識來學習地理，發展成為綜合型、創新型和合作型人才。

[參考文獻]

[1］姜永華.基于文化遺產教育的跨學科融合課程設計：以“南京云錦的傳承與發展”為例[J].中學地理教學參考，2025（12）：60-64.

[2］包戰雄，張心怡，龍思穎，等.跨學科融合視角下的高中地理研學旅行設計：以“跨越時空，‘橋’見山海”為例[J].地理教學，2025（3）：60-64.

[3]凌盈，陳俊英.文化自信視角下高中地理、歷史跨學科融合探索［J].地理教學，2024（13）：40-44.