深度學(xué)習(xí)視域下地理多元學(xué)習(xí)的案例分析

于從明

摘 要：在新課程改革背景下，科學(xué)開展深度學(xué)習(xí)、多元學(xué)習(xí)是提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑。以高中地理選擇性必修“太陽視運(yùn)動軌跡”的學(xué)習(xí)為例，立足概念化、結(jié)構(gòu)化、情境化邏輯，從思維層級的角度進(jìn)行多元化的教學(xué)設(shè)計，深度探析“太陽視運(yùn)動軌跡”這一重難點的突破過程，為開展新時期深度多元化學(xué)習(xí)提供真實典型的案例。

關(guān)鍵詞：太陽視運(yùn)動軌跡；深度學(xué)習(xí)；地理多元學(xué)習(xí)；案例分析

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2023）05-0021-05

基于新課程標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合學(xué)情，科學(xué)處理教材和素材，創(chuàng)新設(shè)計情境，多元化地開展深度學(xué)習(xí)，是提升學(xué)生地理核心素養(yǎng)的重要途徑。教師的教學(xué)方式、理解水平和教學(xué)能力是直接影響深度多元化學(xué)習(xí)效果的三個重要因素。高中地理教材選擇性必修一“太陽視運(yùn)動軌跡”教學(xué)，一直是困擾高中地理選修班師生的難點，也是考驗地理教師進(jìn)行深度教學(xué)設(shè)計，開展多元化學(xué)習(xí)的一塊“試金石”。下面分享筆者對本部分內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計與教學(xué)的具體過程。

一、“太陽視運(yùn)動軌跡”學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度理解和處理

“太陽視運(yùn)動”的實質(zhì)是一種虛擬運(yùn)動，是站在觀察者角度對日地相對運(yùn)動的另一種視覺感受，它能直觀地反映各地的日出、日中、日落方位和太陽高度（角）及晝夜長短的日變化和季節(jié)變化情況。

為保證學(xué)習(xí)的高度、梯度和效度，在深度教學(xué)設(shè)計之初，應(yīng)依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行概念化、結(jié)構(gòu)化、情境化的理解和處理。所謂概念化處理，即建立本部分的大概念知識（體系）、核心概念和分解概念。

本部分的大概念可理解為：太陽和地球在太陽系內(nèi)進(jìn)行周期性的相對運(yùn)動；太陽視運(yùn)動軌跡是以地球表面不同位置的觀測點為中心，目視太陽在天球上周日運(yùn)動所形成的圓圈（或圓弧）；太陽視運(yùn)動軌跡具有特定的時空變化規(guī)律。本部分內(nèi)容及其相關(guān)的大概念知識體系如圖1所示。

核心概念：地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動、公轉(zhuǎn)運(yùn)動、太陽及其視運(yùn)動、黃道（面）、地平圈等。

分解概念：地球公轉(zhuǎn)基本參數(shù)（軌道、方向、周期、線角速度、黃赤交角、太陽高度及公轉(zhuǎn)地理意義等）；地球自轉(zhuǎn)基本參數(shù)（方向、線角速度、周期、晨昏圈及自轉(zhuǎn)地理意義等）；太陽視運(yùn)動的速度、周期、方向、方位、高度角等。

對于上述概念的理解，筆者用地球儀和自制的橡皮泥小人、薄板、毛線針、泡沫板（分別代表觀察者、地平面、陽光和太陽），通過實驗，演示地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)狀態(tài)下的光照情況，輔以恰當(dāng)?shù)膸缀螆D形和規(guī)范的語言，科學(xué)且形象地將概念呈現(xiàn)。如地平圈：經(jīng)過觀察者所在地的切面與天球的交線；晨昏圈：太陽光線與地球表面所有切點的連線；直射點：晝半球表面的中心點，或經(jīng)過地心的太陽光線與晝半球地表的交點；每日太陽視運(yùn)動軌跡：每天“太陽繞地軸運(yùn)行”的圓周在天球上的投影；每年太陽視運(yùn)動軌跡：一年內(nèi)“太陽沿黃道運(yùn)行”的圓周在天球上的投影等。

所謂結(jié)構(gòu)化處理，即從教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程角度，建構(gòu)課堂教學(xué)遞進(jìn)模塊，促進(jìn)對基礎(chǔ)知識的多方位、深層次理解。太陽視運(yùn)動軌跡的學(xué)習(xí)，實際是基于不同位置地平圈、天球、地軸及其相互關(guān)系動態(tài)變化的情境下，對太陽視運(yùn)動的深入理解和認(rèn)知。筆者從“地球運(yùn)動”和“太陽視運(yùn)動”兩個板塊，突出不同地點的“一軸二面”關(guān)系（地軸與地平圈、太陽視運(yùn)動圈的相互關(guān)系如圖2所示）。

所謂情境化處理，則是整合學(xué)習(xí)資源，挖掘教材和素材中的知識能力點，用多樣化的方法和手段，創(chuàng)設(shè)各種新情境，通過多角度、多方法、分層次引導(dǎo)教學(xué)，助力分析解決學(xué)習(xí)問題。教學(xué)中除了可用演示實驗創(chuàng)設(shè)情境以外，還可在互聯(lián)網(wǎng)上下載教學(xué)視頻和電子演示模式，輔以PPT和學(xué)生的自主表演等形式分步驟展示，并設(shè)計相應(yīng)情境的探究問題，一步步引導(dǎo)學(xué)生的思維向高階發(fā)展。

二、“太陽視運(yùn)動軌跡”學(xué)習(xí)過程的進(jìn)階思維設(shè)計

美國當(dāng)代著名的教育家布魯姆在對教育目標(biāo)進(jìn)行分類時，將認(rèn)知領(lǐng)域的教學(xué)目標(biāo)分為知道、領(lǐng)會、應(yīng)用、分析、綜合、評價六個層次［1］。筆者結(jié)合本部分學(xué)習(xí)內(nèi)容，對太陽視運(yùn)動軌跡的學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)目標(biāo)等進(jìn)行梳理，分析與其相關(guān)的思維發(fā)展過程，構(gòu)建了思維發(fā)展的金字塔模型（圖3）。

依據(jù)《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》，可將“太陽視運(yùn)動軌跡”的學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計如下：①學(xué)會判讀本地區(qū)（ 40°N）太陽視運(yùn)動軌跡示意圖（圖略）；②理解北半球高、中、低緯度不同季節(jié)的太陽視運(yùn)動軌跡特點，并繪制簡單的太陽視運(yùn)動軌跡示意圖；③依據(jù)目標(biāo)②推理并繪制南半球高、中、低緯度不同季節(jié)的太陽視運(yùn)動軌跡示意圖；④歸納總結(jié)全球太陽視運(yùn)動軌跡的緯度和季節(jié)變化規(guī)律，學(xué)會分析解決實際問題。

為了提高學(xué)習(xí)效率，在學(xué)生觀看自制教具實驗和電子演示模式以后，判讀教材中40°N二分二至日的太陽視運(yùn)動軌跡，設(shè)計探究的基本內(nèi)容和主要過程如圖4所示。完成探究過程以后，可借助多媒體打開教學(xué)軟件“虛擬三維地球儀3Dearth.exe”中的“太陽視運(yùn)動”，系統(tǒng)演示南、北半球各緯度一年中不同時刻的太陽視運(yùn)動軌跡及其變化過程，讓學(xué)生驗證并完善自己的思維推理過程。

【鞏固作業(yè)設(shè)計】讓學(xué)生自主完成圖5的內(nèi)容，繪制南、北半球?qū)?yīng)地區(qū)的太陽視運(yùn)動軌跡，并進(jìn)行縱橫比較，嘗試在空白表格中總結(jié)歸納地球表面不同地區(qū)太陽視運(yùn)動的緯度和季節(jié)變化規(guī)律。

【課外興趣作業(yè)】我國已經(jīng)發(fā)射探測器著陸火星，依據(jù)地球上的太陽視運(yùn)動規(guī)律，嘗試?yán)L制火星上不同緯度的太陽視運(yùn)動軌跡示意圖（表1）。

三、“太陽視運(yùn)動軌跡”深度學(xué)習(xí)的方法和表現(xiàn)評價

經(jīng)過多年實踐，筆者總結(jié)了對本部分內(nèi)容進(jìn)行深度多元學(xué)習(xí)的方法，主要有理論+圖示法、電子情境演示教學(xué)法、實驗+繪圖法、觀察體驗法、演繹推理法、比較分析法等。表2展示了不同方法和情境下的思維探究和分層遞進(jìn)學(xué)習(xí)過程，以及學(xué)生相應(yīng)的表現(xiàn)評價。

四、“太陽視運(yùn)動軌跡”深度學(xué)習(xí)規(guī)律的總結(jié)與建議

1.總結(jié)

通過探究學(xué)習(xí)，學(xué)生對太陽視運(yùn)動相關(guān)規(guī)律的總結(jié)如表3所示。

2.建議

對于“太陽視運(yùn)動軌跡”的深度學(xué)習(xí)設(shè)計，應(yīng)基于大概念知識和體系，站在觀察者的角度，從不同時空建立不同的認(rèn)知情境，分層次逐步推進(jìn)。教學(xué)中還應(yīng)注意尺度的轉(zhuǎn)化（地球有時被看作一個小的質(zhì)點，有時被看作一個平面，有時又是一個大的天體），切忌“一刀切”的講解，或“急躁冒進(jìn)”。

（1）注意學(xué)習(xí)思維的層級訓(xùn)練和評價

深度學(xué)習(xí)是持續(xù)建構(gòu)的學(xué)習(xí)過程，教學(xué)設(shè)計應(yīng)注意分層推進(jìn)，逐層深入，逐步建構(gòu)高階思維。按照20世紀(jì)80年代后期福格蒂和貝蘭卡“三層智力”的架構(gòu)，高階思維技能可分為理解信息、概括洞察、發(fā)現(xiàn)應(yīng)用三個層次［2］。表4為“太陽視運(yùn)動軌跡”學(xué)習(xí)思維層級訓(xùn)練的評價案例。其實，更高境界的深度學(xué)習(xí)則是依據(jù)學(xué)習(xí)過程設(shè)計和課堂教學(xué)互動，培養(yǎng)學(xué)生正確的宇宙觀、自然觀，以及科學(xué)精神、唯物辯證思想和探索宇宙奧秘的學(xué)習(xí)興趣。

（2）警惕極端化處理大概念教學(xué)，一味求“大”

這樣容易導(dǎo)致難度加深，內(nèi)容寬泛，超越學(xué)生認(rèn)知能力和課標(biāo)要求；當(dāng)然，也要避免只注重具體概念，而很少關(guān)注，甚至不關(guān)注大概念。

（3）防止過分依賴現(xiàn)代化的軟件演示，忽視教具運(yùn)用

應(yīng)該在繼承傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)點的基礎(chǔ)上，嘗試更多地運(yùn)用實踐教學(xué)、信息化教學(xué)等多元手段，緊扣學(xué)生思維過程，進(jìn)行豐富多樣的課堂互動，開展學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)評價和表現(xiàn)性評價。

（4）注意簡潔化處理內(nèi)容和學(xué)習(xí)過程

“太陽視運(yùn)動軌跡”學(xué)習(xí)涉及數(shù)學(xué)、幾何、物理 、地理等多門學(xué)科，空間尺度變化和空間思維轉(zhuǎn)換復(fù)雜，如何化繁為簡，貼近學(xué)生（水平、能力和需求），回歸基礎(chǔ)（圖文），是實現(xiàn)效度最大的關(guān)鍵。一是應(yīng)用嚴(yán)謹(jǐn)而簡潔的語言、通俗易懂的圖示或?qū)嶒?，總結(jié)清晰易懂的基本規(guī)律；二是所有的變化和轉(zhuǎn)換，最后都要落實到最基本的地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動圖和單元體系中，使學(xué)生易于形成完整的知識體系，深度理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，真正提升關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)。

總之，對“太陽視運(yùn)動軌跡”深度多元學(xué)習(xí)的過程，實質(zhì)是在對學(xué)習(xí)內(nèi)容深度理解分析的基礎(chǔ)上，用多種形式和手段對思維分層化的探究過程。其設(shè)計的依據(jù)是新課程標(biāo)準(zhǔn)和新課程改革的各項要求，其情境創(chuàng)新的途徑既有“雙減”背景下教學(xué)理念的變革，也有人工智能支持下教學(xué)方式的變化。只要勤于思考、勇于實踐，一定會不斷有新的發(fā)現(xiàn)和收獲。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 布魯姆.教育目標(biāo)分類學(xué)：第一分冊認(rèn)知領(lǐng)域［M］.羅黎輝，丁證霖，石偉平，等，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，1986.

［2］ 布魯斯·威廉姆斯.高階思維培養(yǎng)有門道［M］.劉靜，譯.北京：教育科學(xué)出版社，2021.