课堂教学的十年变革&基于热循环教学过程的分析_热力环流论文

课堂教学的十年转型——基于“热力环流”教学过程的剖析,本文主要内容关键词为:环流论文,课堂教学论文,热力论文,教学过程论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

高中地理新课程实施以来,地理课堂发生了深刻的变化。反思自己的课堂教学历程,笔者深刻感受到课改前后地理课堂所发生的转变,也切身体会到这种转变所带来的实践价值和生命活力。现仅以“热力环流”这一教学内容为例,展示课改前后不同的课堂教学过程,并据此反思近十年的课堂教学,以及课程改革对课堂教学产生的深刻影响。

“热力环流”是高中自然地理教学中的一个难点,是理解大气运动的基础知识。由于大气运动的抽象性,以及大气运动的复杂性,使学生理解掌握该知识点的难度较大。如何确定科学的教学目标,运用适当的教学手段,预设有效的教学过程,以化解难点、提高教学目标的达成度,既是教师教学能力的体现,更是教师教学理念、教学风格,乃至教育思想的反映。通过对“热力环流”这一内容近十年来的三次课堂异构分析,我们可以清楚地看到以上各方面在课程改革前后的转变轨迹。

一、回眸:十年课堂的同课“异”构

1.课改之前——知识为主的课堂

时间:2000年,市级公开课

课堂实录:(板画教学)

师:热力环流是大气运动的最简单形式,主要是由于地表受热不均引起的。下面,我将热力环流的过程一步一步分解给同学们看,对于每一个箭头的形成,都要想清楚。有什么不懂的地方,及时提出来。

师:(边画边说)这是地面,这是近地面和高空的等压面,在温度均衡的状态下,等压面平直;同时,由于近地面空气密度大,故气压值高;高空空气稀薄,气压值低(图1)。现在,近地面出现冷热不均(图2中①),空气受热上升,冷却下沉(图2中②),由于热空气上升,大量空气在高空堆积,形成高压区。相反,空气冷却下沉,高空空气密度低,形成低压区,于是高空出现了同一水平面的气压差(图2中③),而同一水平面上存在气压差又促使空气由高压区流向低压区,形成高空大气的水平运动(图2中④)。受热地区上空由于空气柱内的空气外流,整个空气柱重量变小,近地面形成低压区;冷却地区的高空空气流入,空气柱重量增加,近地面形成高压区(图2中⑤)。最后,近地面空气由高压区流向低压区(图2中⑥),形成一个连续运动的环流,我们称之为“热力环流”。

师:为了便于大家的记忆,我们可以将热力环流的形成归纳为三句话:①地面冷热不均引起大气的垂直运动;②大气的垂直运动导致同一水平面的气压差;③同一水平面的气压差导致大气的水平运动。这种因冷热不均引起的大气运动就是热力环流。最后,我们做几道反馈练习……

教学设计与实施:考虑到“热力环流”这个知识点比较抽象,又涉及“气压”“密度”等物理知识,所以讲清每个概念、诠释每个箭头,是笔者当年课堂教学的出发点。由此设计了三个环节:一是交代“气压”的概念,即“单位面积空气柱的重量”,这是理解热力环流的基础;二是剖析热力环流的过程,帮助学生掌握每个步骤形成的原因;三是将热力环流过程归纳为三句话,便于学生背诵。教学过程以讲解为主,辅以反馈练习。强调教师的教学语言能力、课堂驾驭能力。在笔者印象里,那些课都是精心“讲”出来的,学生总是能很好地“配合”笔者的教学。这堂课作为一堂市级公开课,课后进行了讨论,对这堂课的评价是:该教师教学功底扎实,分析细致到位,语言准确精练,学科逻辑严密,教学重点突出,条理分明,是一堂不可多得的好课。

地理课堂概况:一支粉笔、几张挂图,是当时地理课堂的主要教学工具。当然,课堂的精彩主要在于教师的引导分析是否到位,语言是否准确,条理是否清晰,板书是否规范,承转是否流畅,能否把书本知识诠释得深入浅出、滴水不漏,这也是课堂评价的主要方面。当时的地理课堂要求教师有很高的学科素养、扎实的教学功底,那些知识面丰富、语言表达能力强、板书板图板画功底好的教师尤其受到学生的喜爱。尽管当时计算机辅助教学已经开始走进地理课堂,但用Authorware等软件制作课件难度高(需要计算机专业人员支持)、工作量大(大约一周时间做一个课件),远未达到普及运用的程度。

2.课改之初——手段更新的课堂

时间:2006年,校级公开课

课堂实录:(多媒体辅助教学)

实验演示:玻璃缸内的烟雾在一盆热水与一盆冰块之间的飘动。(“冰块”上方的烟雾下沉很明显,“热水”一侧由于浓度降低,烟雾上升不是非常明显)

师:高低纬度间的热量差异是大气运动的根本原因。这种由于地面冷热不均而形成的空气环流,称为热力环流。请同学们注意观察屏幕上的动画,理解热力环流形成的每一个步骤。

(教师边讲边播放动画,说明每个箭头的形成,等压线逐渐变形,最后让所有的箭头都按顺序运动起来,形成一个连续的循环运动,并在空气上升的地方配以成云致雨的动画。精美的动画演示,配以教师细致、精炼的讲解,学生听得明白、看得清楚,学习兴趣高涨)

师:在理解了热力环流的成因之后,请大家运用热力环流的原理,分析海陆风与山谷风的形成。

能力提升:学生两两合作完成海陆之间以及山谷之间昼夜热力环流圈的绘制(见图3、图4)。

选择两位学生上黑板绘制,教师点评、总结规律:白天形成海风和谷风,夜晚形成陆风和山风。最后再用动画演示,加深印象。

反馈练习:

1.受热地区的高空(A)与近地面(B),冷却地区的高空(C)与近地面(D),四个地点气压值由高到低的排序是怎样的?

2.如果图3中的昼夜换成冬夏季节,海洋与陆地之间会形成怎样的热力环流?

教学设计及实施:尽管高中地理课程标准中并没有关于热力环流教学要求的具体表述,但作为理解大气运动的基础知识,加上教材对该知识点的详尽表述,使得笔者依旧将热力环流作为重点和难点进行教学。因此,如何将看不见、摸不着的大气运动再现在学生面前,帮助学生理解其过程,是这堂教学设计的主要目标。一方面,按照教材的要求进行实验演示,用烟雾的飘动模拟大气的运动;另一方面,用PPT课件代替原有的板画,依然分步骤讲解,同时用色彩和动画表示空气的运动,呈现方式更加直观、形象。随后的课堂反馈不再是知识的再现,而是根据课程改革的要求,重视知识的运用,即运用热力环流的原理分析海陆风和山谷风的形成。包括四个地点气压值高低的排序,也需要学生对所学知识进行再加工,有1/3以上的学生因忽略了近地面气压值远高于高空的知识点,出现排序错误。将海陆风延伸到海陆之间的冬夏季节环流,主要是考虑为后续知识的学习做铺垫。当时的课堂评价是:化静为动,化繁为简,用生动形象、色彩鲜艳的电脑动画突破教学的重点和难点,学生在听课的同时还在“看课”,教学效果极佳。

地理课堂概况:课改之初,教师的关注点、兴奋点在于课标、新教材内容所规定的教学要求,以及教学手段的更新。新课标版的人教版地理教材中,有很多地理实验、学生活动、案例探究等,极大地充实了当时的地理课堂。同时,由于互联网的普及,地理课堂教学从形式到内容都在不断变化,信息的获取更便捷、更完整、更丰富,知识的再现更形象、更系统、更精彩,这个时期的地理课堂,比较关注地理课件的制作和应用。PPT课件制作简单、应用广泛,与传统的板图教学相比,计算机课件具有呈现速度快、内容丰富并能化静为动等特点,可模拟出学生不能直接观察到的地理现象,如宏观层面的天体运动、微观层面的大气运动、缓慢的地壳运动、突发的火山和地震等现象,弥补了学生直接经验的不足,成为地理课堂不可取代的教学手段。但也有部分课堂出现了过分依赖PPT课件的现象,用课件代替教师讲解,代替板书,甚至代替学生的思维。

3.课改当前——以生为本的课堂

时间:2010年,市级研究课

课堂实录:(使用PPT课件和教学案)

师:有没有同学放过孔明灯?知道是什么原理吗?

生:我放过,空气加热后上升,冷却会下沉,我们初中物理课学过的。

师:那么在冷热不均的两地之间,会产生什么样的大气运动?请同学们结合课本上的图文,在学案上绘制两地之间的大气运动图。

学生两两合作在学案上绘制,教师巡视,与学生个别交流,然后展示两位学生的示意图,教师讲评鼓励。

师:通过同学们的探究,我们发现了大气运动的规律,这种因地面冷热不均形成的大气环流,称为热力环流。下面我们将知识迁移一下,看看在生活中存在着的热力环流。

知识迁移:

1.根据学案中提示的海陆昼夜状况,讨论并判断冷热状态,绘制海陆风示意图。

2.根据学案中提示的城乡分布状况,讨论并判断冷热状态,绘制城市与乡村之间的热力环流示意图。

分组探究,两位学生上黑板绘制环流示意图,同组其他学生补充,不同组之间进行相互评价。

能力提升:

1.展示图像:一个人面向大海,海风迎面吹拂。请补绘出表示时间的图形。

2.我们都生活在城市里,为了减轻大气污染和避免城郊相互污染,请你来设计一个污染企业布局规划的方案。

3.你还能举出生活中的热力环流现象吗?对我们有什么启示?

教学设计及实施:如何帮助学生从已有知识迁移到热力环流,了解大气热力环流的运动特征,探究生活中存在的热力环流现象,并运用所学知识指导生活、生产实践,是这堂课教学设计的出发点。首先,从学生放过孔明灯的体验,来回顾“空气受热上升”的已有知识,引入热力环流。海陆风与城市环流的合作探究是一个知识的运用过程,有助于培养学生的推理、判断能力。舍弃山谷风是因为该现象与学生的生活较远,保留海陆风是为后面学习季风环流打基础。最后的工业布局设计主要想体现知识回归生活、指导生活的思想,例举生活中的热力环流是课堂开放的需要,让学生打开思维、自由交流。整个课堂中教师讲述的时间不多,主要是一些启发、引导、鼓励的话语,学生活动的时间充分,参与面广,思维踊跃。课后,听课教师进行了交流和研讨。普遍认为:本节课从学生的生活经验出发,创设学习的情境,引导学生合作探究,发现地理规律并运用于生活和生产,学生主动参与学习并体会成功的喜悦,充分体现了以学生为主体、以教师为主导的新课程理念。也有教师提出了课堂略显松散、知识挖掘不到位等意见。

地理课堂概况:在高中地理新课程改革实施了一段时间之后,广大教师的关注点开始转向对教学方式以及教学理念层面的思考,自主、合作、探究的学习方式越来越多地出现在地理课堂中,“以学生为本”的教学思想也开始凸显。这个时期的课堂,非常重视学习情境的创设、原理与规律的探究和知识的运用,同时关注学生学习的状态、过程和情感体验,多呈现出师生平等互动的教学形态。但同时,如何把课堂还给学生,可能是很多教师想做又不敢做或者不会做的事,收得太紧的“精心讲解课”,与放得太开的“满堂对话课”,在这个阶段都能见到。

二、对比:课堂教学的转型轨迹

基于对课改前后“热力环流”不同教学过程的剖析,我们可以清楚地看到,课程改革实施前后的近十年中,同样的教学内容,经历了从教学大纲到课程标准、大纲版教材到新课程教材的变化。作为课改核心的课堂,从理念到目标,从手段到过程,以及课堂上的师生关系等,都产生了明显的转型。

1.教学依据:教学大纲→课程标准

作为课堂教学的指导性文件,沿用多年的“地理教学大纲”,对“热力环流”这个知识点有明确的基础和能力要求——“理解大气垂直运动和水平运动的成因”。这就要求课堂教学目标定位在热力环流形成的原理和规律的掌握上,这对于学生来说有较大的难度。“地理教学大纲”所规定的教学内容知识面较窄,同一知识深度较深,比较注重学科知识的完整性和系统性,在内容选择及难易程度上与学生的认知水平和生活实际距离较远,多数学生达不到教学大纲规定的要求。而新颁布的国家地理课程标准从本质上改变了教学的起点和要求,对“热力环流”这个知识点,没有知识识记和原理理解上的具体要求,只是作为认识大气运动的基础知识进行了解和体验,体现了课程标准所规定的是某一学段的基本要求,即“最低标准”,要求“学生初步掌握地理基本知识”“培养现代公民必备的地理素养”。这样,从根本上改变了地理教学的目标和要求,体现了课程改革的价值取向从精英教育向大众教育的转型。

在目标的陈述上,教学大纲关注学生在知识和技能方面的要求,以知识掌握为目的,提出了“了解”和“理解”两个层面的教学要求,学习方法和情感要求则游离于知识要求之外。而新课程则以促进学生发展为宗旨,确立了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的课程目标,着眼于未来社会对国民素质的要求,这与教学大纲的“教学目的”有着明显的区别。

2.教学理念:知识主体→学生主体

课改前的课堂遵循教学大纲的要求,“理解大气垂直运动和水平运动的成因”是对知识掌握的较高要求,要知其然还要知其所以然。因此,教学以“热力环流”知识的落实为主线,按照“热力环流”形成为顺序。“冷热不均→大气垂直运动→同一水平面的气压差→大气水平运动”环环相扣,把知识点的传授作为课堂教学的主要任务,学生理解知识并巩固记忆是课堂教学的主要目标,教师的教与学生的学全部围绕知识本身,这是“知识主体”课堂的主要特征。课改之初的课堂,由于广大教师对新一轮的课程改革认识还不到位,对课程标准的理解还不全面,对新的教学理念和学习行为方式还处于等待观望阶段,加上教师的主观经验和教学惯性,地理课堂依旧呈现以知识为主体的现象,不同的是知识以精彩、丰富的动画和多媒体手段“华丽再现”,以教师讲解为主的“满堂灌”转变为利用多媒体的“满堂电灌”,知识主体的实质没有改变,“穿新鞋、走老路”是那个阶段许多地理课堂的真实写照。

课程改革提出的“以学生为本”则是对传统课堂在理念上的颠覆。2010年的这堂地理课从学生的已有生活经验出发,探究冷热不均与大气运动的关系,并将探究成果应用于生活和生产实践,体验探究的过程和成功的喜悦。所有的教学活动都是围绕着学生的经验、认知规律和探究过程组织展开,关心课堂上每一位学生是否喜欢学、会不会自己学、能不能自我纠错、会不会运用知识等等,充分体现了课堂教学由知识主体向学生主体的转型。课程改革“一切为了每一位学生的发展”的理念,就是要关注每一位“生动活泼的、发展的、有尊严的”的学生,关注他们的生活体验和情感体验,让知识增长的过程同时也成为人格发展和生命成长的过程。

3.对教材的理解:教教材→用教材教

课改前的课堂教学将“热力环流”分成三个步骤,将课本知识分步设置目标进行教学,以降低难度,帮助学生理解教材知识,然后设置反馈练习,帮助学生巩固掌握教材知识。教与学的活动围绕教材展开,反映出教材是当时教学中至高无上的权威,既是教师教的依据,也是学生学的依据,更是考试评价的依据。教师的职责就是将教材内容清晰地、有条理地、深入浅出地再现出来,便于学生记忆和掌握,“记住”教材内容、“理解”教材原理是当时课堂教学的归宿。

新课程教材的编写在一定程度上摆脱了地理科学系统的束缚,不再停留于介绍地理知识和阐述地理原理,而是密切联系实际,立足于社会发展需要以及培养合格现代公民的需要,这样的教材既有时代气息,又有实用价值。以“热力环流”这个知识点为例,人教版教材设置了一个要求小组合作完成的地理实验,以及关于海陆风形成及影响的活动题,内容更为充实、更有趣味。

另外,当下的“热力环流”教学改变了教教材的现象,而是将教材视为重要的教学资源,启发学生根据生活实践(放孔明灯的经验)和自学部分教材内容发现大气运动的规律,并将发现的规律运用于生活实践,合作解决关于海陆风的活动题,并补充与学生生活相关的城市环流,解决实际问题(城市污染企业布局)。整堂课将教材中的地理实验设置为家庭实验,舍弃了“热力环流”过程细节的教学,而强化了对“热力环流”规律的认识,这样的教学设计充分体现了教师对教学内容的创造性发挥和个性化设计,更贴近学生的生活,更加符合学生的认知规律,同时降低了难度,提高了知识的实用性,充分体现了“用教材教”的新课程理念。

4.教学方法:讲练结合→合作探究

讲解法是传统地理课堂的主要教学方法。课改前的地理课堂以教师讲解为主,以知识间内在的逻辑关系作为认知过程,“从地面受热不均到大气垂直运动,再到大气水平运动”,将热力环流形成的每一步都讲得清清楚楚,学生听得明明白白,记得真真切切。整个教学过程遵循了“讲解—认知—反馈—掌握”的规律,注重学生对知识的识记和原因的分析。教师是整个课堂的灵魂,学生则被放到了配角或者是听众的位置;听明白记下来就可以了,对于当时教学大纲“理解大气垂直运动和水平运动的成因”的要求来说,这样的教学方法无疑是最直接、最有效的。

课改之初的课堂教学延续了讲解的教学惯性,注重对热力环流形成过程的理解,但在知识的迁移和运用上前进了一步,即要求学生在理解的基础上,运用热力环流的原理和规律分析判断海陆之间的昼夜环流差异,绘制海陆风环流。相比于之前的课堂知识反馈,更强调对所学知识的运用,并与生活实践相结合,开始体现“地理课程注重与实际相结合”的课程设计思路。

当下的课堂教学则改变了传统教学过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,并注意培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。教学设计依据学生的认知水平,从简单(热空气上升)到复杂(热力环流),从已知(孔明灯)到未知(海陆风、城市环流),从发现规律(热力环流)到实践运用(污染企业布局),在生生合作中学会分享,在自主探究中学会思考,课堂教学的过程就是合作探究的过程,也是体验成功的过程。

5.师生关系:绝对权威→平等合作

传统的师生关系是以教师为中心,教师是知识的拥有者、传授者和解释者。课堂教学过程中教师是绝对的权威,教授知识(热力环流的原理)、传授方法(学生跟着板演)、答解疑惑(反馈练习),学生的任务是接受、做题和掌握。在这样的知识主宰、教师权威的课堂中,忽略了作为学习主体——学生的经验、感受和表达,他们只是无条件地服从,对教师所传授的知识机械记忆,成为接受的机器。

泰戈尔曾经说过:“教师与学生的关系是一种心灵与心灵约会的关系”。在课改当下的课堂中,师生关系不再建立在命令和控制之上,而是建立在师生之间的交流和沟通之上。“你放过孔明灯吗”是关注学生的生活体验和已有经验;“冷热不均的两地之间会有怎样的大气运动”是创设情境鼓励学生合作探究;“学生上黑板绘制”是展示他们的探究成果,并体验成功的快乐;“分组绘制并相互评价”是提供学生合作交流、敢于表达的平台。教师所扮演的角色,是学生学习和成长的引导者、激励者、分享者,同时,学生则成为教师专业成长的参与者、合作者。

三、反思:课堂教学的继承与发展

江苏省课程改革的五年,是地理课堂手段更新、方法革命、理念转变的五年,更是地理教育思想解放、修正和发展的五年。回顾并反思课改前后近十年的课堂教学,旨在能继承传统、开拓创新,寻找课程改革继续深化、课堂教学不断超越的动力和发展方向。

传统的教学绝不是“一无是处”。扎实的教学功底、牢固的基础知识、系统的知识体系,无疑都是传统课堂的优势,培养优秀的地理学科专业后备人才,推进地理学科建设与发展,传统教学方式功不可没。平等、互动、自主、合作和探究等理念引领下的地理新课堂,也潜藏着很多形式上、观念上、方法上的欠缺,有待于我们在进一步深化课程改革的过程中不断修正、发展。

反思一:“三板”教学在地理课堂中有不可替代的作用。大量的地理概念、原理和规律,可以借用板图、板画和板书便捷、形象地表现出来,边讲边绘,甚至可以根据课堂实际情况即景生成教学内容,既便于理解又便于归纳掌握,这是电脑快速展示所不能取代的。尤其是板书,概括了一堂课的主要内容,便于复习回顾,又能长时间地停留在黑板上加深印象,是课堂教学设计中不可或缺的重要内容。当下有些地理课堂满堂课件展示,知识点快速闪过,一堂课既没有板书也没有板图,有的教师甚至一步也不能离开放着鼠标的讲台,用电脑灌输知识,离开电脑便无法实施教学,这实在是地理课堂教学的倒退。事实上,当下地理教师的“三板”能力急速退化,那些过去地理教师引以为傲的一笔画个圆、两笔画个中国轮廓的板图功夫已基本失传。因此,在教学手段和方法不断更新的今天,地理教师还应该苦练基本功,提高地理教学的“三板”技能,同时积极设计、生成新的图像、图形,用以化解难点、归纳知识,让传统的三板教学焕发新的活力。

反思二:在“地理教学大纲”引领下的地理课堂,具备细致的知识讲解、到位的原理分析和扎实的技能训练,学生具有较高的地理专业素养。作为“大气运动”这个知识体系的一部分,学生对热力环流全过程(细致到每个步骤)的准确认知,对于后面理解“水平运动”和“三圈环流”无疑是极为有利的。课改后的地理课堂降低了这个知识点的教学要求,在一定程度上弱化了学生对地理专业知识的理解和巩固,对于将地理列为选修模块,特别是希望进入高校继续研究地理科学的学生来说,显然是不够的,这需要在后面的总复习中重新进行补偿教学,以弥补学生重难点知识的缺漏。

反思三:要深究自主学习、合作学习等形式的更深层次内涵。课程标准中的“倡导自主学习、合作学习和探究学习”被广泛实践于日常的课堂教学,但多数做法经不起深究。例如,自主学习被认为是当今教育研究的一个重要主题,是学生终身学习和毕生发展的基础,被普遍认为是一种主动地、建构性的学习过程,包括学生为自己确定学习目标,然后监视、调节、控制自己的认知行为等过程,而不是当下教师普遍操作的“阅读课本,找到答案”的自学行为。再如,课堂上频繁出现的前后四人小组合作讨论,既缺乏明确的分组意识,也没有合理的组内分工,同时还缺少多样的合作形式。这样的“合作学习”“自主学习”徒有其表,是低效甚至是无效的。

反思四:课堂教学要致力于学生学习方式的转变。江苏省课改五年来,教学理念和教学方法的变革让我们看到了教育改革的活力,但就教与学的关系而言,教师教育理念、教学方式的转变,最终还要落实到学生学习方式的转变上,改变原有的单一、被动的学习方式,形成主动的、独立的、富有个性的学习方式,包括良好的学习习惯、坚定的学习意识、端正的学习态度、坚韧的学习品质等因素,进而影响学生的思维方式、生活方式甚至生存方式,这才是课程改革最核心、也是最有生命意义的目标。

反思五:课堂教学要着力于创新能力的培养。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》提出了建设人力资源强国的人才战略,创新人才的培养将是目前以及今后很长一段时间我国教育改革与发展的重要任务,对于建设创新型国家、实现中华民族伟大复兴具有重要的战略意义。地理学科是基础教育课程中唯一跨“人文与社会”和“科学”两个学习领域的学科,对于培养学生整体综合与空间地域观念,有其特有的功能和作用。因此,立足地理课堂教学培养学生创新能力,是我们今后一个阶段的关注重点。这其中,离不开教师自身的创新能力、教学方式的变革以及评价体系的优化,努力营造创新人才成长的氛围,为培养具有创新意识、创新精神和创新能力的现代公民尽一份责任。

综上所述,高中课程改革的五年中,变化最大的便是课堂,而课程改革要进一步深入,关键也必将是在课堂。要构建“具有生命活力”的课堂,使其真正成为学生生命成长的过程,同时也成为教师实现自己生命价值和专业成长的过程,继而实现国家创新人才培养的目标,我们还需要更多的探索、更深的反思。

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