初中地理與生物跨學科問題式教學的探索

摘要：隨著中考改革的推進，2021年上海市初中學業(yè)水平考試綜合卷增設(shè)了跨學科案例分析題，主要涉及地理和生物等學科。中考改革強調(diào)核心素養(yǎng)和綜合能力的培養(yǎng)，這就要求跨學科教學必須創(chuàng)新教學方式。問題式教學能有效提升課堂教學質(zhì)量，落實學生跨學科素養(yǎng)，為跨學科教學的開展指明了方向。本文以“三江源地區(qū)‘守護者”為主題，通過創(chuàng)設(shè)情境，以問題為導向，將地理和生物等學科知識整合在問題鏈中，引導學生分析和解決具體問題，從而培養(yǎng)學生跨學科學習意識和能力。關(guān)鍵詞：問題式教學；初中地理與生物；跨學科；教學設(shè)計隨著中考改革的推進，2021年上海市教委在《初中地理和生命科學學科中開展跨學科學習的教學指導意見（試行稿）》（以下簡稱《指導意見》）中提出，運用初中學生已掌握的地理和生命科學等學科的基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力對生產(chǎn)生活情境中的實際問題加以分析，以不同的學科視角審視問題，提高學生綜合分析問題、解決問題的能力［1］。然而，沒有教材的跨學科教學該如何開展，成為一線教師普遍面臨的困惑。問題式教學能有效提升課堂教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生跨學科素養(yǎng)，為跨學科教學的開展指明方向。本文以“三江源地區(qū)的‘守護者”為主題，采用問題式教學法，進行地理和生物跨學科教學實踐，以期為一線教師提供更多有益參考。一、跨學科問題式教學的內(nèi)涵地理學是研究地理環(huán)境、人類活動與地理環(huán)境關(guān)系的學科，具有明顯的地域性和綜合性。生命科學是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學。地理與生物跨學科的教學需關(guān)注兩門學科的交叉內(nèi)容，除了關(guān)注生物本身，也要關(guān)注生物與自然、人文要素之間的相互關(guān)系。初中跨學科教學應以學生核心素養(yǎng)的培育為出發(fā)點和落腳點，以某一主題或課題為情境，融合地理和其他學科知識整合發(fā)展，以解決現(xiàn)實生活問題為目標。因此，跨學科教學不是將不同學科的相關(guān)知識簡單拼湊，而是突出問題導向，對同一問題從不同學科思維的角度進行表達。同時，鼓勵學生主動實踐、樂于探究，能夠讓學生的學習狀態(tài)從被動轉(zhuǎn)向主動，促使學生主體性、能動性和獨立性在學習中不斷生成和發(fā)展［2］。問題式教學是教育心理學家馬赫穆托夫提出的一種發(fā)展性教學理論和方法，他認為教學的關(guān)鍵在于創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學習興趣，并提出問題式教學法是以“提出問題—分析問題—解決問題”為一般實施步驟。在《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》中指出問題式教學是用“問題”整合相關(guān)學習內(nèi)容的教學方式，以“問題發(fā)現(xiàn)”和“問題解決”為要旨［3］。問題式教學尊重學生的主體地位，重視學生思維能力和探究能力的拓展，以及核心素養(yǎng)的培育。教學中通過提供真實、復雜且結(jié)構(gòu)良好的問題情境，圍繞教師預設(shè)的問題或?qū)W生在課堂中動態(tài)生成的疑問展開討論、探究，師生互動碰撞，表達各自觀點，最終解決問題［4］。結(jié)合以上對“跨學科教學”和“問題式教學”概念的分析，本文中的“初中地理與生物的跨學科問題式教學”是指以情境為載體、以問題為導向，將地理和生物等學科知識整合于問題鏈中，培養(yǎng)學生的高階思維和知識遷移運用能力，引導學生分析和解決真實問題，從而推動跨學科教學從以知識為中心走向綜合能力和核心素養(yǎng)培育為中心的教學方式。二、跨學科問題式教學的設(shè)計1.依據(jù)課標梳理概念，確定教學思路本節(jié)課選取2021年上海市崇明區(qū)二?？鐚W科案例題“三江源地區(qū)的雪豹”為案例。涉及的初中地理新課標內(nèi)容有：運用地圖和相關(guān)資料，描述某地區(qū)的地理位置，簡要歸納自然地理特征，說明該特征對人們生產(chǎn)生活的影響；舉例說明自然資源與人們生產(chǎn)生活的關(guān)系，認識開發(fā)、利用和保護自然資源的重要意義。涉及的初中生物新課標內(nèi)容如下：生物與環(huán)境相互依賴、相互影響，形成多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。依據(jù)新課標梳理本節(jié)課的重要概念有：三江源地區(qū)的地理位置、氣候特點，生物與環(huán)境相適應，保護生物圈就是保護生態(tài)安全。結(jié)合重要概念，對教學內(nèi)容進行重新整合編排，融合多學科知識和方法，以三江源的雪豹為載體，將“尋找雪豹—認識雪豹—保護雪豹”作為教學主線，探究三江源地區(qū)“雪豹與環(huán)境”的問題。通過創(chuàng)設(shè)情境、問題引導、小組合作、任務驅(qū)動等環(huán)節(jié)引導學生從生物和地理學科角度思考分析，從而提高解決現(xiàn)實復雜問題的能力；同時，也引導學生關(guān)注人類命運與動物保護的關(guān)系，滲透環(huán)境保護、可持續(xù)發(fā)展理念，實現(xiàn)學生綜合素養(yǎng)的全面提升。結(jié)合教學理念、課程標準和跨學科重要概念，設(shè)計本課教學內(nèi)容邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。2.基于學情分析，制定教學目標本節(jié)課的授課對象為八年級學生，在生物學科的學習中已初步形成“生物適應環(huán)境”的觀念，具備讀圖識圖、描述地理要素特征和分析地理問題的能力，同時，也具備一定的生物知識儲備，為跨學科學習奠定了基礎(chǔ)。但存在不能準確從材料情境中提取有效信息、部分學科知識掌握不扎實、遇到實際問題不能很好地進行知識遷移與應用、答題分析不夠全面等問題?；诖藢W情，制定本節(jié)課跨學科教學目標如下：①運用地圖和相關(guān)資料，描述三江源地區(qū)的地理位置，簡要歸納自然地理特征，提高信息提取、分析能力和區(qū)域認知能力；②聯(lián)系三江源地區(qū)自然環(huán)境特征，歸納雪豹適應環(huán)境的生理結(jié)構(gòu)特點，樹立生物與非生物環(huán)境相適應的生命科學觀點；③利用情境中的有效信息和學科相關(guān)概念，探究建設(shè)“生態(tài)移民村”的必要性和可行性，樹立社會責任感，滲透可持續(xù)發(fā)展理念，增強尊重和保護自然的意識。3.圍繞核心問題，設(shè)計探究問題鏈在問題設(shè)計上，需符合學生認知水平并具有一定挑戰(zhàn)性，能激發(fā)學生學習興趣和主動探究意識，學會利用跨學科知識解決真實情境中的問題。本節(jié)課圍繞核心問題“誰是三江源地區(qū)的‘守護者”，創(chuàng)設(shè)真實情境，設(shè)計每個環(huán)節(jié)的主要問題如下：①三江源地區(qū)具有哪些自然環(huán)境特征；②雪豹如何適應三江源地區(qū)的環(huán)境；③雪豹種群數(shù)量為何減少；④三江源地區(qū)環(huán)境保護有何舉措和意義（表1）。三、跨學科問題式教學實踐的思考與建議1.問題情境應源于真實生活跨學科問題情境應源于對真實生活的觀察，具有一定現(xiàn)實意義。本節(jié)課通過提供豐富的圖文和視頻資料，創(chuàng)設(shè)真實情境，幫助學生理解三江源地區(qū)生態(tài)環(huán)境的脆弱性以及作為水源涵養(yǎng)地的重要意義，認識到三江源地區(qū)的雪豹所面臨的困境。讓學生從根本上認識問題情境的現(xiàn)實意義，即喚醒學生保護雪豹、保護三江源地區(qū)生態(tài)環(huán)境的意識，理解人與自然和諧發(fā)展的必要性。但是，問題情境越真實，問題解決就越復雜，越需要學生具備豐富的學科知識儲備。因此，在確保問題情境真實性的同時，教師需要依據(jù)學情對情境的圖文信息做合理編輯與加工。2.問題設(shè)置要符合學生認知學習是一個循序漸進的過程，對于問題的設(shè)置，一是需要了解學生對相應章節(jié)內(nèi)容的學習需求、興趣點、困惑點等；二是需要結(jié)合學科知識、認知心理結(jié)構(gòu)以及學生學習知識時的一般認知過程和特點［5］。因此，設(shè)置有梯度的、環(huán)環(huán)相扣的問題鏈，既要著眼于學生的最近發(fā)展區(qū)，又要讓學生有挑戰(zhàn)、探究的欲望，促使學生逐步達到較高的思維水平。本節(jié)課的問題設(shè)置就從認識三江源的地理位置和自然環(huán)境特征開始，再到探究作為三江源地區(qū)食物鏈頂端的雪豹是如何適應三江源自然環(huán)境的，構(gòu)建對三江源地區(qū)自然環(huán)境與生物之間關(guān)系的認知，形成合理的邏輯框架。然后再依據(jù)資料分析雪豹數(shù)量減少的原因，促使學生更好地理解人類為什么要保護三江源地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)思維認知水平的不斷發(fā)展，從而有效提升教學質(zhì)量。但是，實踐教學中仍有問題需改進。例如，建設(shè)生態(tài)移民村應考慮哪些要素？該問題的思維容量較大，涉及的地理要素較多，在時間緊張的情況下，初中生考慮不夠全面。因此，在后續(xù)教學改進中，教師應靈活變通，提供合適的學習支架，引導學生發(fā)揮其潛能，培養(yǎng)高階思維。3.問題設(shè)計要整合學科知識地理和生物的學科知識內(nèi)容不能相互割裂，需要通過問題設(shè)計來搭建“橋梁”，實現(xiàn)兩門學科的有效融合。同時，地理是綜合性較強的學科，可把生物的知識融合在地理知識框架中。因此，本節(jié)課以三江源的雪豹作為載體，探究“雪豹與環(huán)境”“雪豹與人”“人與環(huán)境”之間的關(guān)系，揭示人地和諧發(fā)展是三江源地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。在知識整合中，問題設(shè)計為更好地理解另一門學科提供知識支撐，如“三江源地區(qū)具有哪些地理環(huán)境特征”有助于理解雪豹與當?shù)丨h(huán)境的密切聯(lián)系，促進學生對知識的全面掌握；有效的問題設(shè)計可以促進學生形成整