论文部分内容阅读
摘 要:新课改实施以来,关于问题式教学的热议不断。问题的设计应以学生认知过程中的思维链、地理知识的逻辑链为依据。本文以新湘教版必修1“大气热力环流”为主题,以“孔明灯”求救项目实验验证为载体,通过问题链的思维化、逻辑化创设,驱动项目情境设计、活动实践、成果展示等环节的实施。
关键词:问题链;项目式学习;热力环流
《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》建议在教学时重视问题式教学。项目式学习以问题为驱动,以团队实践为导向,是指向地理学科核心素养新颖的教学模式,其学习环节包含项目情境设计、活动实践、成果展示三个阶段[1]。项目式学习的问题链既是项目情境的驱动链,也是学生认知过程的思维链和地理知识的逻辑链。
本文以“大气热力环流”一课为例,依据学科课程标准,通过教学内容项目化、知识逻辑问题化、问题链条思维化,设计问题链“脚手架”。教师通过引导学生拆解、剖析问题链,促使他们以合作探究的形式实践项目活动、探究关键问题,逐步确定项目主题和目标以及项目方案的设计和实施,促进项目成果的交流和展示,牵引项目学习层层递进、环环相扣。
一、创设项目情境问题,确立项目主题和目标
1. 设计蕴含关键要素的情境问题
地理项目式学习需要依托情境问题推动项目活动的展开和实施,情境问题既要激发学生学习欲望,还要蕴含项目的关键要素,即项目主题。本项目探究的“大气热力环流”原理这一关键问题抽象程度较高,不易理解。因此,笔者在学生熟悉的“诸葛亮受困阳平城”故事情境基础上进行深加工(图1),从而激发出学生探索“大气热力环流”与“孔明灯”关联的兴趣,引导学生开展本次项目实践——验证“孔明灯”求救原理。
情境创设——蕴含关键问题:诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救
2. 依据关键问题确立项目主题和目标
地理情境中蕴含的关键问题是开启项目实践的钥匙。学生提出情境问题的过程也是培养地理问题解决能力的初始。教师引导学生分析情境、发现情境问题并提取出关键问题:“大气受热的运动原理”,进一步确定本次项目主题:“孔明灯求救实验设计与分析”。
地理项目目标是教师对项目式学习活动所要达到的预期结果。地理项目学习目标基于地理课程目标,融合地理项目活动目标、情感和观念培养目标、地理实践能力目标(表1)。
[地理知识与方法 地理情感和品质 地理核心素养 通过实验验证空气受热膨胀上升现象 激发探究兴趣和动机,培养求真求实的科学态度 考察、实验和调查等地理实践活动中具备的意志品质和行动能力 综合气温、气压等要素变化,理解并绘制热力环流示意图,描述大气热力环流基本原理 培养团队协作意识,积极主动参与方案设计和实施,从合作探究过程中体验合作学习的价值 / 通过团队协作进行情境分析,设计实验方案;在实验中恰当使用工具获取并处理信息 培养克服困难问题(如回收工具等)的勇气 / ][表1 “大气热力环流”的项目目标设计]
二、设计并解构问题链,驱动项目学习进程
1.依托项目主题设计问题链
问题链将项目环节和核心内容转化为主干问题,通过设计逻辑链递进的若干个驱动问题,构成能够推动学生学习进程的思维链。在本项目案例中,问题链框架横向为主、纵向为辅[2],先建构主干问题驱动链,再对每个主干问题进行拆解。问题链应把服务于项目式学习的主干问题,按照学生认知的思维过程与地理知识的逻辑关系进行纵向排列,通过问题的解决驱动项目学习的进程,如图2所示。
2.拆解问题链,促进项目方案的设计与实施
(1)拆解思维链引导项目方案设计。项目方案的设计是项目式学习中的重要组成部分之一。教师应用问题链引导学生围绕地理研究项目,组成地理项目小组,合作制定一个项目活动的计划书,包括学习内容和目标、开展项目活动所需工具、项目活动实施的方法与流程、小組人员安排等。
主干问题1:如何还原“孔明灯”求救场景?
子问题①:如何利用“孔明灯”,向城外传递求救信息?(提出假设);子问题②:如果要放飞“孔明灯”并验证假设,需准备哪些器材?(实验准备);子问题③:为了收集信息、验证实验假设,应该如何分组活动?(设计方案)
【设计意图】本组问题链按照学生认知过程的思维链创设,即“提出假设—实验准备—设计方案—交流完善”。本次“大气热力环流”项目实施,高一学生缺乏项目学习的经验,需创设激发兴趣的情境和问题,辅助学生了解并开展项目式学习。由主干问题构成的问题链主要是根据学生的认知过程,目的是引导学生顺利完成假设的提出、项目方案的设计。
(2)利用逻辑链推动项目方案的实施。通过学生认知过程的思维链引导学生还原“孔明灯”求救场景后,教师利用实验记录表进一步引导学生观察记录“孔明灯”在空气受热后的形态变化和运动轨迹,进而让学生学习如何记录有效数据,通过数据或现象的观察得出结论,论证假设。
主干问题2:从哪些方面观察实验过程?
子问题④:“孔明灯”的外观、形态发生了什么变化?实验过程中“孔明灯”的运动方向和轨迹有何变化?子问题⑤:”孔明灯”为何膨胀并上升?上升时为何偏离了放飞的定位点?子问题⑥:如果将“孔明灯”视作一团空气,该气团的密度发生了什么变化?昨天校园气象站的今日风向预报是什么?
【设计意图】本组问题链依据“发生了什么变化(现象)—为什么发生这种变化(假设)—如何证明变化原因(证据)”的知识探究逻辑链进行构建,目的是为了帮助学生观察并利用实验观察结果进行原因分析,掌握形成大气运动的主要原因和表现形式。该问题链辅助学生掌握“大气热力环流”的形成原因,学生通过实验模拟(图3)深入理解“大气为什么运动”“大气如何运动”等问题。
3.通过问题链牵引项目成果的展示与评价
关键词:问题链;项目式学习;热力环流
《普通高中地理课程标准(2017年版2020年修订)》建议在教学时重视问题式教学。项目式学习以问题为驱动,以团队实践为导向,是指向地理学科核心素养新颖的教学模式,其学习环节包含项目情境设计、活动实践、成果展示三个阶段[1]。项目式学习的问题链既是项目情境的驱动链,也是学生认知过程的思维链和地理知识的逻辑链。
本文以“大气热力环流”一课为例,依据学科课程标准,通过教学内容项目化、知识逻辑问题化、问题链条思维化,设计问题链“脚手架”。教师通过引导学生拆解、剖析问题链,促使他们以合作探究的形式实践项目活动、探究关键问题,逐步确定项目主题和目标以及项目方案的设计和实施,促进项目成果的交流和展示,牵引项目学习层层递进、环环相扣。
一、创设项目情境问题,确立项目主题和目标
1. 设计蕴含关键要素的情境问题
地理项目式学习需要依托情境问题推动项目活动的展开和实施,情境问题既要激发学生学习欲望,还要蕴含项目的关键要素,即项目主题。本项目探究的“大气热力环流”原理这一关键问题抽象程度较高,不易理解。因此,笔者在学生熟悉的“诸葛亮受困阳平城”故事情境基础上进行深加工(图1),从而激发出学生探索“大气热力环流”与“孔明灯”关联的兴趣,引导学生开展本次项目实践——验证“孔明灯”求救原理。
情境创设——蕴含关键问题:诸葛亮被司马懿围困于阳平,无法派兵出城求救
2. 依据关键问题确立项目主题和目标
地理情境中蕴含的关键问题是开启项目实践的钥匙。学生提出情境问题的过程也是培养地理问题解决能力的初始。教师引导学生分析情境、发现情境问题并提取出关键问题:“大气受热的运动原理”,进一步确定本次项目主题:“孔明灯求救实验设计与分析”。
地理项目目标是教师对项目式学习活动所要达到的预期结果。地理项目学习目标基于地理课程目标,融合地理项目活动目标、情感和观念培养目标、地理实践能力目标(表1)。
[地理知识与方法 地理情感和品质 地理核心素养 通过实验验证空气受热膨胀上升现象 激发探究兴趣和动机,培养求真求实的科学态度 考察、实验和调查等地理实践活动中具备的意志品质和行动能力 综合气温、气压等要素变化,理解并绘制热力环流示意图,描述大气热力环流基本原理 培养团队协作意识,积极主动参与方案设计和实施,从合作探究过程中体验合作学习的价值 / 通过团队协作进行情境分析,设计实验方案;在实验中恰当使用工具获取并处理信息 培养克服困难问题(如回收工具等)的勇气 / ][表1 “大气热力环流”的项目目标设计]
二、设计并解构问题链,驱动项目学习进程
1.依托项目主题设计问题链
问题链将项目环节和核心内容转化为主干问题,通过设计逻辑链递进的若干个驱动问题,构成能够推动学生学习进程的思维链。在本项目案例中,问题链框架横向为主、纵向为辅[2],先建构主干问题驱动链,再对每个主干问题进行拆解。问题链应把服务于项目式学习的主干问题,按照学生认知的思维过程与地理知识的逻辑关系进行纵向排列,通过问题的解决驱动项目学习的进程,如图2所示。
2.拆解问题链,促进项目方案的设计与实施
(1)拆解思维链引导项目方案设计。项目方案的设计是项目式学习中的重要组成部分之一。教师应用问题链引导学生围绕地理研究项目,组成地理项目小组,合作制定一个项目活动的计划书,包括学习内容和目标、开展项目活动所需工具、项目活动实施的方法与流程、小組人员安排等。
主干问题1:如何还原“孔明灯”求救场景?
子问题①:如何利用“孔明灯”,向城外传递求救信息?(提出假设);子问题②:如果要放飞“孔明灯”并验证假设,需准备哪些器材?(实验准备);子问题③:为了收集信息、验证实验假设,应该如何分组活动?(设计方案)
【设计意图】本组问题链按照学生认知过程的思维链创设,即“提出假设—实验准备—设计方案—交流完善”。本次“大气热力环流”项目实施,高一学生缺乏项目学习的经验,需创设激发兴趣的情境和问题,辅助学生了解并开展项目式学习。由主干问题构成的问题链主要是根据学生的认知过程,目的是引导学生顺利完成假设的提出、项目方案的设计。
(2)利用逻辑链推动项目方案的实施。通过学生认知过程的思维链引导学生还原“孔明灯”求救场景后,教师利用实验记录表进一步引导学生观察记录“孔明灯”在空气受热后的形态变化和运动轨迹,进而让学生学习如何记录有效数据,通过数据或现象的观察得出结论,论证假设。
主干问题2:从哪些方面观察实验过程?
子问题④:“孔明灯”的外观、形态发生了什么变化?实验过程中“孔明灯”的运动方向和轨迹有何变化?子问题⑤:”孔明灯”为何膨胀并上升?上升时为何偏离了放飞的定位点?子问题⑥:如果将“孔明灯”视作一团空气,该气团的密度发生了什么变化?昨天校园气象站的今日风向预报是什么?
【设计意图】本组问题链依据“发生了什么变化(现象)—为什么发生这种变化(假设)—如何证明变化原因(证据)”的知识探究逻辑链进行构建,目的是为了帮助学生观察并利用实验观察结果进行原因分析,掌握形成大气运动的主要原因和表现形式。该问题链辅助学生掌握“大气热力环流”的形成原因,学生通过实验模拟(图3)深入理解“大气为什么运动”“大气如何运动”等问题。
3.通过问题链牵引项目成果的展示与评价