李洪霞

摘 要：教學(xué)中將學(xué)習(xí)進(jìn)階理論與科學(xué)論證進(jìn)行整合，有助于概念生成和思維訓(xùn)練。文章基于已有研究構(gòu)建了地理概念進(jìn)階路徑和科學(xué)論證進(jìn)階框架，并以“大氣的受熱過程”概念教學(xué)為例，將二者進(jìn)行有機(jī)整合，旨在為科學(xué)論證融入概念教學(xué)提供理論依據(jù)和實(shí)踐案例。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;概念教學(xué);科學(xué)論證;有機(jī)整合

在地理教學(xué)中如何讓學(xué)生科學(xué)、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地掌握地理概念是概念教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)[1]?；趯W(xué)習(xí)進(jìn)階理論的概念教學(xué)注重由簡單到復(fù)雜、由淺入深的逐步生成概念過程，有利于訓(xùn)練學(xué)生分析、歸納和綜合的能力?？茖W(xué)論證是一種重要的科學(xué)思維方式，如何將科學(xué)論證有機(jī)融入概念教學(xué)是地理教學(xué)實(shí)踐中迫切需要研究和解決的問題。本文以“大氣的受熱過程”的概念教學(xué)為例，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力，旨在為科學(xué)論證融入概念教學(xué)提供理論依據(jù)和實(shí)踐案例。

一、基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論構(gòu)建概念進(jìn)階路徑

1.學(xué)習(xí)進(jìn)階理論

學(xué)習(xí)進(jìn)階是學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題概念時所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列[2]。學(xué)習(xí)進(jìn)階的組成要素包括進(jìn)階起點(diǎn)（開始理解某個概念之前掌握的知識的描述）、進(jìn)階目標(biāo)（最終期望獲得的知識或技能）、進(jìn)階維度（聯(lián)系更多的概念及相關(guān)主題，從不同方面達(dá)成對整個知識的掌握）、進(jìn)階水平（對知識形成的過程所要經(jīng)歷的適當(dāng)?shù)摹⑶斑M(jìn)的理解步驟）?？梢?，學(xué)習(xí)進(jìn)階理論能根據(jù)學(xué)生情況、學(xué)習(xí)內(nèi)容，以及學(xué)習(xí)目標(biāo)來反映需要學(xué)習(xí)的概念和要達(dá)到的思維水平。

2.概念進(jìn)階路徑構(gòu)建

要提高概念教學(xué)的針對性，就應(yīng)該在概念教學(xué)過程中對學(xué)生概念理解水平進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，并依據(jù)診斷結(jié)果及時調(diào)整課堂教學(xué)內(nèi)容。而概念進(jìn)階有助于對概念理解水平進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，從而提高地理概念教學(xué)的有效性。

筆者在學(xué)習(xí)郭玉英教授提出的基于認(rèn)知復(fù)雜度的學(xué)習(xí)進(jìn)階理論框架后[3]，構(gòu)建了高中地理概念學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑（圖1）。

二、基于地理學(xué)科學(xué)論證的概念進(jìn)階架構(gòu)

1.地理學(xué)科學(xué)論證的進(jìn)階框架構(gòu)建

學(xué)生面對未知的地理學(xué)問題，基于事實(shí)和推理提出自己的觀點(diǎn)后，在已有的知識儲備基礎(chǔ)上，基于證據(jù)進(jìn)行科學(xué)的、實(shí)質(zhì)性的推理，是解決地理學(xué)問題的必備素養(yǎng)，再利用反駁、論證等方式向他人主張自己觀點(diǎn)的合理性和科學(xué)性，是其科學(xué)思維水平的重要體現(xiàn)。

科學(xué)論證結(jié)構(gòu)包括觀點(diǎn)、推理、事實(shí)證據(jù)、理論依據(jù)和反駁。筆者根據(jù)高中地理的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，結(jié)合地理概念進(jìn)階框架，構(gòu)建了地理學(xué)科學(xué)論證的進(jìn)階框架（圖2）。

2.概念構(gòu)建與科學(xué)論證的整合

基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論和整合發(fā)展理念，以地理學(xué)概念構(gòu)建進(jìn)階路徑和科學(xué)論證進(jìn)階框架為基礎(chǔ)，對概念構(gòu)建與科學(xué)論證進(jìn)行有效整合。教學(xué)實(shí)踐中以地理學(xué)概念構(gòu)建進(jìn)階路徑為主線，在概念構(gòu)建的關(guān)鍵點(diǎn)上引導(dǎo)學(xué)生提出恰當(dāng)?shù)挠^點(diǎn)，并組織學(xué)生依據(jù)科學(xué)論證進(jìn)階框架開展論證活動，促進(jìn)學(xué)生概念構(gòu)建與科學(xué)論證能力的協(xié)同發(fā)展，有利于學(xué)生邏輯推理能力和批判性思維的培養(yǎng)。

三、實(shí)施概念進(jìn)階教學(xué)，提升學(xué)生科學(xué)論證能力

1.構(gòu)建“大氣的受熱過程”概念進(jìn)階路徑

“大氣的受熱過程”為人教版高中地理必修1第2章第1節(jié)第1個概念，有承上啟下的作用。大氣的受熱過程是一個復(fù)雜的能量傳遞過程，而教材呈現(xiàn)的資源很少，且缺乏與實(shí)際生活相聯(lián)系的具體情境，以至于機(jī)械地“教教材”很難有真正意義上的概念構(gòu)建，不利于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，筆者基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，注重概念的生成，對教材內(nèi)容進(jìn)行重新整合，從實(shí)際生活中具體的事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，構(gòu)建了“大氣的受熱過程”概念進(jìn)階路徑（圖3），學(xué)生對這樣的教學(xué)設(shè)計更感興趣也更容易理解，同時，將“用教材教”落到實(shí)處，也有利于概念的構(gòu)建理念和地理學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí)。

2.基于概念進(jìn)階教學(xué)，提升學(xué)生科學(xué)論證能力

（1）事實(shí)經(jīng)驗(yàn)與映射。教學(xué)時，首先組織學(xué)生交流生活中的事實(shí)經(jīng)驗(yàn)：白天較暖和，夜晚較涼爽;夏季較暖和，冬季較寒冷;太陽光照強(qiáng)的地方較暖和，太陽光照弱的地方較涼爽……然后教師展示本地區(qū)一天內(nèi)的氣溫變化資料，引導(dǎo)學(xué)生繪制氣溫日變化曲線圖，并說出某地氣溫的日變化規(guī)律。最后歸納總結(jié)出氣溫日變化與太陽輻射之間的關(guān)系：太陽輻射強(qiáng)時一般氣溫較高，太陽輻射弱時一般氣溫低。

（2）關(guān)聯(lián)。此時引導(dǎo)學(xué)生思考：生活中太陽輻射強(qiáng)時為什么一般氣溫較高？空氣被加熱的能量來自哪里？從而推出太陽輻射能是地球大氣和地表最重要的能量來源。太陽是直接加熱空氣嗎？近地面大氣主要、直接的熱源是太陽還是地面？通過教師給出的學(xué)習(xí)資源，包括輻射的概念和定律，太陽輻射、地面輻射、大氣輻射的含義以及太陽輻射波長范圍圖，大氣組成成分及各成分對太陽輻射、地面輻射的具體作用，設(shè)計層層遞進(jìn)的問題串，引導(dǎo)學(xué)生得出：由于太陽輻射為短波輻射，地面輻射為長波輻射，而近地面大氣主要吸收長波輻射。教師引導(dǎo)學(xué)生大膽提出假設(shè)：地面是近地面大氣主要而直接的熱源。為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力，教師要求學(xué)生依據(jù)地理學(xué)科學(xué)論證的進(jìn)階框架分組進(jìn)行論證。

觀點(diǎn)：地面是近地面大氣主要且直接的熱源。

事實(shí)依據(jù)：山體海拔越高，離太陽越近，但氣溫越低。

理論依據(jù)：太陽輻射為短波輻射，地面輻射為長波輻射，而近地面大氣主要吸收長波輻射。

推理過程：為什么地面是近地面大氣主要且直接的熱源？學(xué)生依據(jù)學(xué)習(xí)資源，圍繞以下問題串開展自主學(xué)習(xí)：①什么是輻射？輻射的重要規(guī)律是什么？描述太陽輻射、地面輻射、大氣輻射的含義，并指出它們的波長長短有何不同，為什么？②太陽輻射通過哪些環(huán)節(jié)被削弱了？這些削弱作用是否具有選擇性？參與作用的大氣成分有哪些？這與地球表面白天溫度不太高有關(guān)嗎？③大氣對太陽輻射最強(qiáng)的可見光有吸收作用嗎？大氣中的哪些成分對地面長波輻射強(qiáng)吸收？④大氣輻射的大部分熱量去哪了？對地面有什么意義？與地球表面夜間溫度不太低有關(guān)嗎？再組織學(xué)生小組合作探究，并構(gòu)建“大氣的受熱過程”推理過程圖解，如圖4所示。學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和合作探究相結(jié)合，基于證據(jù)進(jìn)行了科學(xué)的、實(shí)質(zhì)性的推理，整個過程環(huán)環(huán)相扣，訓(xùn)練了學(xué)生的理性思維，利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

反駁：太陽輻射不是近地面大氣主要且直接的熱源，而且大氣受熱過程中地表先增溫，近地面大氣后增溫。

（3）概念。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納出“大氣的受熱過程”，并用規(guī)范的地理學(xué)語言進(jìn)行闡述：太陽輻射能在傳播過程中部分被大氣吸收或反射，大部分到達(dá)地面，并被地面反射和吸收。地面吸收太陽輻射而升溫，同時又以長波輻射的形式把熱量傳遞給近地面大氣。近地面大氣吸收地面輻射后增溫，大氣逆輻射將熱量返還給地面起到保溫作用。

（4）整合。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生對太陽輻射、地面輻射、大氣逆輻射等重要概念之間的聯(lián)系有了一定認(rèn)識，再通過小組合作探究構(gòu)建概念系（圖5），進(jìn)一步補(bǔ)充完善“大氣的受熱過程”這一概念，同時讓學(xué)生思考：如果地面性質(zhì)不同（如海洋、陸地等），冷熱不均對大氣有影響嗎？從而引出即將學(xué)習(xí)的熱力環(huán)流等概念。經(jīng)過“整合”，可以清晰地看到具體概念在概念體系中的地位，理清概念構(gòu)建的邏輯線索，明確構(gòu)建概念的影響因素，根據(jù)學(xué)生課堂中的具體表現(xiàn)及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。因此，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的教學(xué)內(nèi)容整合能為教師進(jìn)行教學(xué)設(shè)計與教學(xué)實(shí)踐提供理論依據(jù)，以理性認(rèn)知作為教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)，可以較大程度提升課堂教學(xué)設(shè)計的科學(xué)化水平。

教學(xué)實(shí)踐中，教師首先理清地理學(xué)概念或地理學(xué)規(guī)律的學(xué)習(xí)進(jìn)階路徑，然后梳理出要研究的核心問題，再圍繞核心問題提出論證觀點(diǎn)，最后引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)科學(xué)論證框架進(jìn)行科學(xué)論證。論證中的反駁要素不僅能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)，還能培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，幫助學(xué)生深入理解核心問題，構(gòu)建核心概念。這樣的深度學(xué)習(xí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)論證能力、質(zhì)疑創(chuàng)新等思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力。

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