《普通高中地理课程标准(2017版2020年修订)》(以下简称“新版《课程标准》”)中指出,以学科大概念为核心,将课程内容结构化,以主题为引领,使课程内容情境化。以往高三复习课比较关注的是对必备知识的夯实及学生解题能力的训练,而在学科思想方法、价值观念上较难落实,容易忽视学生学习这些内容后,究竟能获得哪些素养,这些核心素养又是否能够在全新而又复杂的学习探索情境、生活实践情境中实现高通路迁移。近年来大概念教学法在中学阶段如火如荼地开展,并取得了很多教学成果,证明了其教学的有效性。本文以“水量平衡”微专题为例,尝试将地理大概念和核心问题与教学实践相结合,以促进学生的深度体验和学习,让地理学科核心素养在地理课堂中落地。

梳理大概念

大概念是一个上位概念,具有迁移价值,有三种表现形式:概念、观念或是论题。大概念能够整合课程内容并将其结构化。如何提取大概念,就需要充分分析新版《课程标准》和《普通高中地理课程标准(2003年版)》(以下简称“旧版《课程标准》”)还有教材内容,学科化体现《中国高考评价体系》,以及思考教学内容之间的内在逻辑关系,将看似孤立的内容用大概念串联起来。以陆地水体运动为例,本文分析和提取的大概念如下。

1.1对比新旧版《课程标准》

对比新版《课程标准》和旧版《课程标准》关于陆地水体运动板块的表述(表1),发现两版均涉及水循环过程、地理意义,而陆地水体的相互关系、水量平衡两个板块内容则是新版明确提出,旧版隐含;新版《课程标准》和旧版《课程标准》均强调运用示意图、图表进行说明。由此可见水量平衡在新版《课程标准》中地位明显提高。

从学科体系来看,水量平衡是陆地水体运动板块的重要内容,是水循环环节影响的结果和表现,是陆地水体相互联系和演化的阶段性表现。水是地球上最活跃的要素之一,联系了地理环境的多个要素,突出了自然地理环境的整体性与差异性。水量平衡原理是解决诸多物质迁移和能量转化的核心。水量的平衡与失衡变化和人类活动密切相关,这里突出强调地理学科核心素养中的人地协调观。

1.2 解读《中国高考评价体系》和高考试题

明晰《中国高考评价体系》学科化体现并进一步明晰大概念与其的契合关系(图1)可以更好地提取大概念。概念结论对应必备知识;思想方法对应关键能力和学科素养,是能够实现地理学习高通路迁移的关键;价值观念对应“四层”的核心价值。

在新版《课程标准》的基础上,分析高考试题,从中提取水量平衡三个维度的大概念,分析如下:首先,在概念结论维度上,整理分析2020—2024年全国卷中陆地水体运动相关试题(表2)能够发现,对概念结论的考查集中体现在以下三大概念:水量平衡原理、水循环环节的影响因素、陆地水体相互关系。从必备知识的考查维度来看,侧重考查地理联系(12 次)、地理过程 (5 次),地理特征(3次)考查较少,并且有地理联系和地理过程同时考查的情况,需要进行综合分析。

其次,从思想方法维度来说,分析2020—2024年水量平衡原理相关的高考题可知,其主要考查尺度思想、整体性思想,其次是区域认知,尤其是尺度思想的考查占比最高。袁孝亭教授认为尺度思想包含六个方面:尺度划分、尺度匹配、尺度关联、尺度效应、尺度选择和尺度推绎(转换),如表3所示。

如2023年全国甲卷第6题,主要考查了尺度划分、尺度效应和尺度推绎。

【例1】(2023年全国甲卷,6题)图2显示地中海北岸某地水系分布,①②③④为湖泊,其中①②③分别与入湖河流构成独立水系,研究者在野外考察中发现,①②③南侧高地上均存在谷地,谷底卵石堆积。研究表明该地曾发生过水系重组。据此完成6题。

6.推测①②③的湖泊类型、湖水主要输出方式分别为( )

A.淡水湖、下渗B.淡水湖、蒸发

C.咸水湖、下渗D.咸水湖、蒸发

地中海北岸是较大的空间尺度,图中湖泊是在此空间尺度下较小尺度的区域,尺度划分是分析地理现象和解决地理问题的前提。学生在分析①②③湖泊的类型时既要关联地中海北岸大尺度的气候背景,又要聚焦湖泊所在小尺度的断层地貌特点,全面地分析湖泊水盐的收支途径,考查了尺度效应。此外,学生在分析①②③湖泊湖水主要输出方式时可进行尺度转换,将④湖泊的收支途径推绎到①进行对比分析。④湖:收为径流入和降水,支为径流出、蒸发、下渗,收等于支,因其未在断层MN一线附近,故④湖支出的主要方式为径流出。①湖:收为径流入和降水,支为蒸发、下渗、湖水溢出,收等于支。①湖与④湖面积大小相当,空间位置临近,蒸发支出量相近,图示支流状况可见①湖入湖径流大于④湖,通过尺度推绎可以确定①湖的主要支出方式不是蒸发,而是下渗。

2020—2024年关于水量平衡的高考题中对于尺度思想的考查主要体现在尺度划分、尺度效应和尺度关联、尺度推绎,常常还会组合出现,例如,尺度划分和尺度关联、尺度划分和尺度效应。

最后,从价值观念维度来看,主要考查人地协调观和资源观,其一般关注真实情境下的水量平衡问题,聚焦“协调—失调—再协调”,强调人与自然的和谐相处。

基于以上分析,同时整合了新旧版高中地理教材相关章节,构建了与水量平衡相关的三个维度的大概念体系(图3)。

搭建大概念框架

根据水量平衡原理梳理的概念结论、思想方法和价值观念,能够确立学习“水量平衡”微专题的课程计划和课时学习目标。“水量平衡”微专题可设置两个课时:第一课时以长江水为例,说明不同时空状态下陆地水体间的相互关系,构建水量平衡思维模型;第二课时以里海为例,运用水量平衡原理分析湖泊的演变。在情境呈现方式上,参考了近几年与水量平衡相关的高考题型出题思路和考试题型(文字+示意图+要素关系统计图),挖掘了学术期刊、新版教材案例和新闻事件,改编了高考题,整体突出高三年级学习情景的复杂性和思维的进阶,响应了高考“四翼”的要求。微专题教学目标、核心问题设计见表4。

在微专题的总体规划基础上,对每个课时的大概念和课时子概念进行细分。在课时大概念的框架下,课时子概念的内容更加细化、具体。同时,明确每个课时下应落实大概念的概念结论、思想方法和价值观念,统筹整体课时分工,做到知识的全面覆盖。详见表5。

核心问题落实大概念教学

核心问题是大概念教学中的关键要素,它贯穿整个教学过程,引导学生深入思考和理解大概念。核心问题的设置需要紧扣大概念,具有启发性、挑战性和开放性,能够激发学生的学习兴趣和探究欲望。通过解决核心问题,学生可以更加深入地理解大概念,实现知识的内化和迁移应用。

3.1 实施流程

核心问题教学模式是一种以学生为中心的教学方法,它强调通过提出和解决核心问题引导学生学习。通过“问题链”的设计,贯穿整个课堂教学,促进学生在独立思考和自主探究的基础上进行合作交流,其基本流程见图4。

3.2教学案例

大概念核心问题教学的教学案设计规范兼顾了教师如何教和学生如何学两个方面。具体来说,大概念核心问题教学的课时教学案是以提升学生学科核心素养为目标,以新教材内容为载体,以核心问题解决及评价为主线的学生和教师协同活动的课时预案,它既是学的引导也是教的规划。笔者以水平衡为例,展示教学案例设计。

3.2.1环节一:提出问题

播放歌曲邓丽君歌曲《我住长江头》:“我住长江头,君住长江尾。日日思君不见君,共饮长江水……”提出问题:住长江头和长江尾的家人们共饮的长江水来源一样吗?长江水系有哪些水体,它们是如何相互联系而导致水量变化的?为什么我们要守护长江水?利用凄美宋词和韵美歌声引入话题,让学生迅速进入学习情境。同时提出本节课要解决的核心问题,让学生明确本节活动内容要达成的任务:以长江水系为例,说明长江水系不同水体间的补给和联系,体会陆地水体之间的相互联系,建立水量平衡原理思维模型。

3.2.2环节二:解决问题链

本节知识共设置四个问题链,知识难度和深度逐渐递增。

(1)探究一:判断长江上游源区和中下游的主要补给方式

分别展示长江流域水系图、源区沱沱河气温与流量关系图、沱沱河年气温与流量差积曲线(累积距平曲线)的年际变化图(图5),回答问题:①说出长江上游源区和中下游的主要补给方式是什么?在源头区其补给长江的时间最早约是几月?②21世纪以来,哪种补给方式对源头段水量贡献最大?推测未来该种补给方式对长江的补给水量可能会发生怎样的改变?设置学生思考任务:据此归纳影响高山冰雪融水补给的因素。

通过问题探究,回顾影响冰川融水补给的主要因素和补给特点,明确如何判断河流的主要补给方式,巩固学生的基础性知识。通过对材料图表信息的解读,培养学生对要素关系图的读图能力和逻辑推理能力,让学生初步有一个时间尺度变化观念。

(2)探究二:洞庭湖与长江之间的补给关系

展示某次长江洪水过程洞庭湖入湖、出湖径流量的变化曲线图(图6),让学生思考并回答以下问题:①判断洞庭湖补给长江的时段,并说明理由。②判断洞庭湖水位上涨变慢的时段,并说明理由。设置学生思考任务:根据以上问题体会乙、丙、丁时刻湖泊水量达到短暂平衡,其他时段则水量平衡被打破,从而导致湖泊水量变多或变少。

3.2.3 环节三:归纳提升

在以上问题链的活动结束后,教师将陆地水体的相互关系归纳形成知识框架图,同时梳理本章的梳理概念结论、思想方法、价值观念、建立水量平衡原理思维模型,为下一课时原理的运用做好铺垫(图9)。

3.2.4环节四:运用反馈

在知识总结后,将所学的水量平衡原理运用到新情境中。给出材料:吐鲁番盆地高温少雨,古代人民修建特殊的灌溉工程——坎儿井,使火洲戈壁变成绿洲良田。近年由于水资源短缺和经济发展,该地区广泛使用机井,并建有多座水库。油田开发力度也不断加大,造成地下水位不断下降,使“坎儿井”流量减少,甚至干涸。图10为坎儿井结构示意图。分析问题:分析近年来该地区坎儿井数量明显减少的原因。

该问题考查了学生对概念结论的理解和应用,如水循环的环节及其影响因素是对课堂水体相互补给的应用,体现了从整体性思想、尺度思想出发分析问题的思维。

课后总结与反思

从学生的课堂表现看,学生深度融入真实的问题情境活动,分析陆地水体关联性的同时体会到水体收支对水量变化、水体更新的影响,构建了水量平衡的思维模型。较难呈现的大概念的思想方法和价值观念在问题解决过程中也得到很好的体现。在思想方法层面,学生充分运用了整体性思想和尺度思想。学生在分析水量平衡被打破的过程中,提升了人地协调观这一地理学科核心素养,能够正确看待“陆地水体对人类活动的影响”和“人类活动对陆地水体的影响”,体现出了大概念的核心性和高阶性、迁移性。