陸翠月

（中山市第一中學(xué), 廣東 中山 528405）

一、引言

地理視角能為人們觀察世界、解決地理問題提供參考框架，這也是地理學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)鍵區(qū)別。[1]在深化教育改革的背景下，高中地理課程逐步指向“立德樹人”的核心目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的地理學(xué)科核心素養(yǎng)，滲透地理視角與地理思維能力。格局與過程耦合作為一種分析、解決地理過程與空間格局關(guān)聯(lián)問題的研究思路，有助于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜情境中地理問題的思維品質(zhì)?！案窬帧贝淼乩憝h(huán)境的空間異質(zhì)性，“過程”則是自然和人文事象的時空演變歷程，二者存在相互影響、相互作用的關(guān)系，因而在面對具體區(qū)域的地理問題時，需要將二者進行耦合。[2]在地理學(xué)研究中，格局與過程的耦合分為兩個方面：在具體的時間和空間尺度內(nèi)，通過格局變化情境的輸入，可以模擬分析格局對過程的影響和作用；在較長的時間尺度內(nèi)，可以通過觀測和系統(tǒng)模擬分析過程對格局的影響。[3]

《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）要求在完成必修《地理1》課程后，學(xué)生能夠在一定程度上合理描述和解釋特定區(qū)域的自然現(xiàn)象、說明一些自然現(xiàn)象之間的關(guān)系和變化過程，體現(xiàn)地理課程在培養(yǎng)綜合思維、區(qū)域認知等學(xué)科核心素養(yǎng)中的作用。[4]在描述特定自然地理過程的現(xiàn)象分布和變化過程時，需要學(xué)生具備格局與過程耦合的學(xué)科思想。以土壤現(xiàn)象的形成過程為例，由于空間格局存在差異，土壤過程的控制因子（元素、水分、能量）變化，土壤演變過程會發(fā)生相應(yīng)變化，而土壤現(xiàn)象過程與其他過程的相互作用也會驅(qū)動空間格局特征發(fā)生變化，體現(xiàn)自然地理過程與格局相互作用、相互制約的關(guān)系。因此，筆者嘗試將格局與過程耦合思想嵌入教學(xué)設(shè)計中，以期達到培養(yǎng)學(xué)生地理學(xué)科思維的目標(biāo)。

二、設(shè)計思路

1.利于地理視角滲透的教學(xué)模式選取

作為自然地理過程之一，土壤現(xiàn)象及過程的教學(xué)可以在自然地理學(xué)的研究范式中尋找思想啟迪。自然地理過程研究探索隱藏在表象背后的相互關(guān)系和規(guī)律，探尋決定環(huán)境過程運作的機理及其中蘊藏的結(jié)構(gòu)，以定量觀測來檢驗理論，并力圖建立普適性理論。簡言之，自然地理學(xué)家解決問題需要兩個步驟：數(shù)據(jù)收集和理論建構(gòu)。中學(xué)地理課程以培養(yǎng)具有地理學(xué)科素養(yǎng)的中學(xué)生為目標(biāo)，需要培養(yǎng)學(xué)生用地理學(xué)的思維與價值觀解決問題、完成決策的能力。問題式教學(xué)是以增強問題意識及提升發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力為價值追求的教學(xué)模式，這種模式恰好符合科學(xué)研究建立或變革科學(xué)范式的過程，是培養(yǎng)學(xué)習(xí)者創(chuàng)造力的關(guān)鍵。[5]因此，筆者在教學(xué)設(shè)計中選用地理問題式教學(xué)模式，以地理問題整合學(xué)習(xí)內(nèi)容，在問題解決過程中提升學(xué)生應(yīng)用地理思維的敏銳度和熟練度。

2.基于格局與過程耦合思想的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

本文教學(xué)設(shè)計對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)中“1.9通過野外觀察或運用土壤樣本，說明土壤的主要形成因素”目標(biāo)，包含了必修《地理1》中重要的地理過程——土壤過程。完成本節(jié)核心素養(yǎng)目標(biāo)的關(guān)鍵在于學(xué)生能否掌握土壤過程的分析方法并針對具體問題應(yīng)用遷移。因此，借鑒地理學(xué)科研究中的格局與過程耦合思路，筆者制定了以下指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

（1）運用給定圖文材料，歸納區(qū)域地質(zhì)、氣候、人為活動等特征，全面地分析空間格局內(nèi)土壤的成因差異。

（2）運用材料了解土壤退化問題，說明人類活動等因素對土壤現(xiàn)象格局的影響。

（3）提出改良、保護土壤的對策，樹立珍惜、保護土壤環(huán)境的意識。

3.體現(xiàn)格局與過程耦合思想的情境活動設(shè)計

思維從情境中產(chǎn)生，還要回歸到情境中去。[6]情境是由事實條件組合而成的、真實世界的模型，情境活動即具有情境背景的學(xué)科任務(wù)。[7]筆者使用的情境背景為學(xué)術(shù)情境，其核心問題“廣西土壤現(xiàn)象空間格局的成因”屬于非良構(gòu)問題。在認知心理學(xué)領(lǐng)域，非良構(gòu)問題的解決分為了四個基本階段：問題表征、生成解決方案、執(zhí)行或論證解決方案以及監(jiān)控和評價解決方案。[8]結(jié)合地理學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容，筆者將解決地理問題確定為三個階段：地理信息獲取、地理過程解析與地理決策表達，并且按照這三個階段設(shè)計了體現(xiàn)格局與過程耦合思維能力要求的、環(huán)環(huán)相扣的情境活動。

在地理信息獲取階段，學(xué)習(xí)者通過讀圖獲取廣西石灰?guī)r土、表層土壤有機質(zhì)的分布特征。在地理過程解析階段，教師可以沿著第一階段的情境活動繼續(xù)深入，要求學(xué)生解析各種土壤現(xiàn)象的分布成因，理解空間格局影響地理過程，從而形成地理現(xiàn)象差異的思維路徑。在地理決策表達階段，教師通過情境活動引導(dǎo)學(xué)生思考土壤現(xiàn)象與人類活動之間的關(guān)系，以廣西耕地分布與土壤有機質(zhì)分布之間的矛盾及其應(yīng)對措施為載體，形成土壤過程影響地理格局的思維閉環(huán)。最后，依據(jù)問題式教學(xué)模式，筆者設(shè)置思維凝練及遷移驗證環(huán)節(jié)，通過解決問題思維方法的提煉和情境遷移，強化地理思維，落實核心素養(yǎng)目標(biāo)?！巴寥赖男纬膳c養(yǎng)護”情境活動設(shè)計如圖1所示。

圖1 “土壤的形成與養(yǎng)護”情境活動設(shè)計

三、教學(xué)過程

1.概念初建

教師播放視頻“土壤是如何形成的”，用課件展示如圖2所示的原始土壤形成過程示意圖，提出問題：不同氣候條件是否影響風(fēng)化的速度；不同成土母質(zhì)是否影響土壤的理化性質(zhì)；不同氣候條件是否影響生物的活躍程度；隨著時間增加，土壤的厚度和土層分化情況有什么變化。學(xué)生依據(jù)土壤形成過程視頻與總結(jié)文本，推測回答問題，獲得氣候、時間、生物等因素影響土壤形成的初始概念框架。

圖2 原始土壤形成過程示意圖

2.情境呈現(xiàn)

材料一 廣西壯族自治區(qū)處在云貴高原向東南沿海丘陵的過渡地帶，地勢自西北向東南降低，北部多喀斯特峰叢洼地（主要成分為石灰?guī)r）、中部和南部以平原為主。

材料二 廣西壯族自治區(qū)主要土壤類型分布圖（圖略）。

情境活動1：指出廣西石灰?guī)r土集中分布的區(qū)域，并簡述原因。

設(shè)計意圖：通過在土壤類型分布圖中獲取信息，學(xué)生能描述石灰?guī)r土分布的主要區(qū)域是廣西北部、西部；再依據(jù)材料一將石灰?guī)r分布與石灰?guī)r土聯(lián)系起來，得出石灰?guī)r分布區(qū)域主要形成石灰?guī)r土，體現(xiàn)了地理空間格局對土壤過程的影響，也引出了成土母質(zhì)作為成土因素影響成土作用的基礎(chǔ)原理。

材料三 我國不同顏色土壤的主要成分及環(huán)境條件，如表1所示。

表1 我國不同顏色土壤的主要成分及環(huán)境條件

情境活動2：從氣候角度，分析廣西形成大規(guī)模紅壤和赤紅壤的原因。

設(shè)計意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)并不要求學(xué)生準(zhǔn)確把握“脫硅富鋁鐵化”等成土過程，只需要說明成土因素對土壤現(xiàn)象的影響，故筆者設(shè)計表1，將幾種具有區(qū)域環(huán)境特點的土壤類型及其主導(dǎo)成分和環(huán)境因素歸納起來。學(xué)生通過從表格中提取紅色土壤形成的主導(dǎo)環(huán)境條件，匹配廣西的氣候特點，可以進一步體會氣候的分布格局對土壤形成過程的影響。

材料四 廣西壯族自治區(qū)表層土壤有機質(zhì)含量空間分布圖（圖略）。

情境活動3：依據(jù)材料四，歸納廣西表層土壤有機質(zhì)含量的空間分布特征。

情境活動4：依據(jù)材料一、四，推測廣西北部、中南部土壤有機質(zhì)存在差異的自然原因。

設(shè)計意圖：活動3考查學(xué)生獲取和歸納地理信息的基礎(chǔ)能力?；顒?考查學(xué)生獲取地理信息的敏銳度以及將空間格局特點與自然過程耦合的思維能力。從材料一中學(xué)生可以獲取到廣西的地貌分布，進而推斷出廣西北部、南部氣溫與用地類型的空間格局差異，將這種格局差異與影響土壤有機質(zhì)的因素聯(lián)系起來，得出土壤有機質(zhì)空間格局的成因。

材料五 廣西喀斯特地區(qū)及赤紅壤地區(qū)土壤有機質(zhì)含量對比，如表2所示。

表2 廣西喀斯特地區(qū)及赤紅壤地區(qū)土壤有機質(zhì)含量對比

情境活動5：依據(jù)材料，推測耕地和非耕地土壤有機質(zhì)含量的差異，試解釋其原因。

設(shè)計意圖：通過從圖中讀取信息，學(xué)生能夠快速明確耕地與非耕地土壤有機質(zhì)含量存在較大差異，耕地土壤有機質(zhì)含量低于非耕地的信息。學(xué)生結(jié)合在學(xué)校農(nóng)耕基地進行勞動實踐的生活體驗可以得知，頻繁種植作物易導(dǎo)致土壤有機質(zhì)流失，進而得出人類耕作影響土壤有機質(zhì)含量的結(jié)論。

隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生遷移應(yīng)用物質(zhì)收支平衡的原理，歸納如圖3所示的土壤有機質(zhì)問題思維路徑。教師還可以應(yīng)用問答法，與學(xué)生進行快速問答：東北平原廣泛分布有機質(zhì)含量高的黑土，為什么東北平原有機質(zhì)積累如此豐富？學(xué)生從東北平原的氣候因素出發(fā)，對有機質(zhì)的來源與流失渠道進行分析，逐步熟練應(yīng)用過程與格局耦合的思維方法。

圖3 土壤有機質(zhì)積累分析框架

材料六 土壤有機質(zhì)是土壤固相部分的重要組成成分，是植物營養(yǎng)的主要來源之一。

材料七 廣西壯族自治區(qū)耕地資源分布圖（圖略）。

情境活動6：從土壤角度分析廣西中部、南部發(fā)展種植業(yè)存在的問題。

情境活動7：針對材料呈現(xiàn)的土壤問題，廣西需要采取哪些農(nóng)耕管理措施？

設(shè)計意圖：由圖中獲取的信息，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)廣西中部、南部地區(qū)是耕地集中分布地帶，而這個區(qū)域土壤有機質(zhì)含量較低，導(dǎo)致種植業(yè)發(fā)展存在桎梏。通過此前對土壤現(xiàn)象的分析過程，學(xué)生能夠“對癥下藥”，提出廣西解決土壤問題的方向應(yīng)當(dāng)是增加土壤有機質(zhì)。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生可以提出種植綠肥作物、適當(dāng)休耕等增加土壤有機質(zhì)積累的具體農(nóng)耕管理措施。而這些措施都是建立在學(xué)生深刻理解人為活動影響土壤過程的基礎(chǔ)上的。學(xué)生能夠提出廣西中、南部解決土壤問題的決策，說明學(xué)生頭腦中已經(jīng)具備格局與過程耦合的分析方法。

3.思維凝練

教師借助板書梳理土壤現(xiàn)象的形成因素與土壤治理的思路，如圖4所示，得出空間格局與土壤過程之間相互影響、相互作用的結(jié)論。

圖4 基于格局與過程耦合思想的板書設(shè)計

4.遷移應(yīng)用

本環(huán)節(jié)充分應(yīng)用人教版必修《地理1》中的典型案例“我國黃淮海平原鹽堿地的綜合治理”，學(xué)生完成三個活動任務(wù)：說明鹽堿化發(fā)生地區(qū)的氣候特點和地形特征；歸納鹽堿化發(fā)生的過程機制；根據(jù)鹽堿化過程，說明教科書中圖5.21的措施如何實現(xiàn)有效治理。完成這三個問題時，學(xué)生通過華北平原氣候和地形條件導(dǎo)致鹽堿化過程發(fā)生、鹽堿化過程影響農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類通過調(diào)節(jié)水鹽運動治理鹽堿化的邏輯鏈條，鞏固基于格局與過程耦合思想的問題解決思維。

四、實踐反思

1.創(chuàng)設(shè)情境增進地理格局感知

格局與過程耦合的思想要求學(xué)習(xí)者通過格局變化情境的輸入，模擬分析具體時空的地理過程。土壤的形成因素中氣候、地形、成土母質(zhì)等因素都受到時空組合的控制和影響，從而影響土壤的特征。綜上所述，筆者在設(shè)計教學(xué)情境材料時給出了黑色土、紅色土和黃色土的主要成分和主導(dǎo)環(huán)境條件，增進學(xué)生關(guān)于氣候、成土母質(zhì)、土壤現(xiàn)象等地理事象的空間格局感知。基于格局感知，學(xué)生在課堂上能夠更迅速地實現(xiàn)地理格局與地理過程的耦合，提升區(qū)域綜合的能力。

2.決策活動促進地理過程內(nèi)化

依據(jù)地理原理模擬分析地理過程對空間格局的影響是格局與過程耦合思想的另一個重點。決策問題也是需要高階思維的問題類型，要求學(xué)習(xí)者調(diào)用已有的地理知識、經(jīng)驗和情境信息，選擇合理的解決方案。文章的活動7要求學(xué)生針對已有土壤有機質(zhì)不足的問題，提出解決方案，旨在以問題驅(qū)動學(xué)生將地理過程對空間格局的影響內(nèi)化到解決問題的過程當(dāng)中。學(xué)生在該情境活動中能夠提出多條具體的農(nóng)業(yè)管理措施以提升土壤有機質(zhì)，可見情境活動的設(shè)置實現(xiàn)了教學(xué)預(yù)期。

五、小結(jié)

格局與過程耦合思想是地理學(xué)科研究的重要支撐，也是地理高考中常見的考查方向。經(jīng)過本節(jié)教學(xué)設(shè)計的實踐探索可知，作為一種學(xué)科視角，格局與過程耦合思想能夠為教師設(shè)計情境材料、設(shè)計情境活動及評價學(xué)生思維進展等環(huán)節(jié)提供指引，促成地理學(xué)科核心素養(yǎng)的生成。然而，地理學(xué)科思維的培養(yǎng)需要以問題解決過程為載體，此過程需要以學(xué)生的學(xué)科知識和先前經(jīng)驗為基礎(chǔ)。如何在情境活動中更充分地達成基礎(chǔ)知識的傳授和學(xué)科思維方法的滲透，是筆者將繼續(xù)探索的方向。