蔡葉斌

2019年，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步弘揚(yáng)科學(xué)家精神加強(qiáng)作風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)的意見(jiàn)》中，明確科學(xué)家精神涵蓋了愛(ài)國(guó)、創(chuàng)新、求實(shí)、奉獻(xiàn)、協(xié)同、育人等精神。黨的二十大報(bào)告指出“培育創(chuàng)新文化，弘揚(yáng)科學(xué)家精神，涵養(yǎng)優(yōu)良學(xué)風(fēng)，營(yíng)造創(chuàng)新氛圍”?？茖W(xué)家精神是中國(guó)共產(chǎn)黨人精神譜系的偉大精神，是全社會(huì)共同的價(jià)值追求，也是引導(dǎo)和培育學(xué)生獻(xiàn)身科技事業(yè)的重要基石。

基于真實(shí)情境的問(wèn)題式教學(xué)是高中地理教學(xué)的重要組織形式，也是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑。筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，將科學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)的過(guò)程融入情境與問(wèn)題中，讓學(xué)生在一次次的“選擇”中產(chǎn)生“共情”，可以有效培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)、潛心研究和敢于創(chuàng)新的精神，促進(jìn)其學(xué)習(xí)任務(wù)的完成與核心素養(yǎng)的提升。

以人教版地理必修一《大氣的組成和垂直分層》一課的教學(xué)為例，筆者在教學(xué)中選擇了以真實(shí)事件改編的電影《熱氣球飛行家》來(lái)創(chuàng)設(shè)情境。該電影講述了格萊舍與任兩位科學(xué)家探索天空、改變世界的故事（人物原型為19 世紀(jì)歐洲大氣科學(xué)家詹姆斯·格萊舍和亨利·考克斯維爾）。整節(jié)課由四組電影片段所創(chuàng)設(shè)的情境串聯(lián)起來(lái)。（見(jiàn)下頁(yè)圖1）

圖1 《熱氣球飛行家》情境圖解

一、基于實(shí)證的探索，培育學(xué)生求真務(wù)實(shí)的態(tài)度

在《大氣的組成和垂直分層》的教學(xué)中，筆者結(jié)合科學(xué)家的探索過(guò)程展示劣構(gòu)問(wèn)題，培育學(xué)生基于實(shí)證探索的求真務(wù)實(shí)精神。

1.展示認(rèn)知沖突，引導(dǎo)劣構(gòu)問(wèn)題求解

基于電影情節(jié)，展示其與學(xué)生假想存在沖突的事實(shí)，通過(guò)細(xì)節(jié)的深挖引導(dǎo)學(xué)生在劣構(gòu)情境中尋求可能的解，從而推動(dòng)教學(xué)任務(wù)的完成與核心素養(yǎng)的提升，提升學(xué)生直面困難的勇氣。

例如，在情境2 中，在熱氣球上升過(guò)程中科學(xué)家看到的實(shí)景與學(xué)生假想的群山盡覽、藍(lán)天白云陽(yáng)光明媚的景象不同，電影畫(huà)面呈現(xiàn)出灰白、晦暗的倫敦城市形態(tài)。教師適時(shí)提出問(wèn)題：“‘猛犸’上升至倫敦300 米高空時(shí)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天空是灰白的，你認(rèn)為可能是什么原因?qū)е碌?？”教師還將“1862 年”“倫敦”等關(guān)鍵詞標(biāo)注，將電影畫(huà)面中的煙囪圈出，給學(xué)生一定的提示，引導(dǎo)學(xué)生向“工業(yè)革命”“二氧化碳排放”“霧霾”等人類(lèi)活動(dòng)方向進(jìn)行思考。學(xué)生思考并回答后，教師進(jìn)行總結(jié)：“大氣成分相對(duì)穩(wěn)定，工業(yè)廢氣的排放可能影響大氣成分，產(chǎn)生一系列問(wèn)題。”由此引導(dǎo)學(xué)生建立人類(lèi)活動(dòng)與大氣成分變化之間存在關(guān)聯(lián)性的人地協(xié)調(diào)觀。

2.提出兩難問(wèn)題，借助實(shí)證進(jìn)行抉擇

教學(xué)中筆者利用電影片段展示分歧提出兩難問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)據(jù)進(jìn)行論證和抉擇，這一環(huán)節(jié)旨在培育學(xué)生客觀嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)的態(tài)度。

例如，在情境4中，在到達(dá)23000英尺（海拔約7000 米）的高度后兩位科學(xué)家產(chǎn)生了分歧，此時(shí)教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題：“你支持氣象學(xué)家格萊舍（上升）還是飛行員任（降落）？試說(shuō)明理由?！币髮W(xué)生基于課文、資料以及影片細(xì)節(jié)表明觀點(diǎn)、說(shuō)明理由。以支持降落的學(xué)生為例，他們提出的觀點(diǎn)見(jiàn)下頁(yè)表1。

表1 部分學(xué)生觀點(diǎn)及實(shí)證來(lái)源

二、引入科學(xué)史，培育學(xué)生潛心研究的奉獻(xiàn)精神

注重科學(xué)史教育是當(dāng)代國(guó)際科學(xué)教育改革的趨勢(shì)之一。教學(xué)中引入科學(xué)史有助于學(xué)生深入理解科學(xué)事業(yè)。大氣科學(xué)體系的建立是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，借助科技水平的提升，人類(lèi)對(duì)大氣的認(rèn)識(shí)由被動(dòng)到主動(dòng)。在本次教學(xué)中，可以利用大氣科學(xué)史的發(fā)展展示科學(xué)研究的延續(xù)與傳承，培養(yǎng)學(xué)生淡泊名利、潛心研究的奉獻(xiàn)精神。

1.肯定前人功績(jī)，客觀公正評(píng)價(jià)對(duì)手

教師通過(guò)視頻交代了情境發(fā)生前的背景：與英國(guó)關(guān)系并不融洽的法國(guó)人創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)熱氣球升空的世界紀(jì)錄23000 英尺；格萊舍在科學(xué)院中由于資歷較淺不受重視，大部分科學(xué)家認(rèn)為當(dāng)時(shí)的天氣現(xiàn)象是混沌的，難以被預(yù)測(cè)……

教學(xué)過(guò)程中，筆者在呈現(xiàn)上述史實(shí)后引導(dǎo)學(xué)生站在歷史的角度進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，通過(guò)探討，學(xué)生形成了以下觀點(diǎn)。

學(xué)生1：科學(xué)是無(wú)國(guó)界的，對(duì)手取得的突破也是人類(lèi)歷史的科學(xué)成就，應(yīng)該被褒揚(yáng)。

學(xué)生2：站在后人的角度看前人的行為都會(huì)存在歷史局限性，應(yīng)當(dāng)客觀公正的評(píng)價(jià)。

…………

通過(guò)這樣的討論，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)展是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，在任何歷史發(fā)展的過(guò)程中科學(xué)研究均有其進(jìn)步性與局限性。今之成就亦是明之起點(diǎn)，現(xiàn)代的科學(xué)研究是基于各個(gè)時(shí)代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)、論證、推翻、重構(gòu)的整體過(guò)程，以此培育學(xué)生賡續(xù)使命、潛心研究的奉獻(xiàn)精神。

2.講述后續(xù)故事，催化學(xué)生共情能力

基于情境4 的兩難問(wèn)題提出之后，大部分學(xué)生認(rèn)為兩人已經(jīng)完成各自的科研任務(wù)，可以安全下降。但此時(shí)教師進(jìn)一步展示兩人繼續(xù)上升的決定，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，讓學(xué)生在沖突中感受兩位科學(xué)家舍生忘死、獻(xiàn)身科學(xué)的崇高精神，進(jìn)一步催化學(xué)生的共情能力。

在熱氣球探險(xiǎn)結(jié)束后，教師并未結(jié)束情境而是展示了基于兩位科學(xué)家探險(xiǎn)的后續(xù)科學(xué)發(fā)展史，讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到兩位科學(xué)家的研究在大氣科學(xué)發(fā)展歷程中的地位，感受科學(xué)家們“成功不必在我，功成必定有我”的甘為人梯、獎(jiǎng)掖后學(xué)的精神。

最后，教師利用教材中的數(shù)據(jù)、圖表等實(shí)證材料進(jìn)行總結(jié)：今天我們教材中用到的數(shù)據(jù)、圖表等都是基于一代又一代的科學(xué)家的努力，一點(diǎn)一點(diǎn)得出來(lái)的，正如格萊舍在電影中所說(shuō)的：“我們以發(fā)現(xiàn)的名義探索天空，尋找新的東西，改變世界?！鄙鲜鼋虒W(xué)利用前后貫穿的情節(jié)，將科學(xué)家探索未知世界的情境融入漫長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)河，幫助學(xué)生厘清探究科學(xué)理論“想象—實(shí)證—公認(rèn)—更替”的形成過(guò)程。

三、跳出學(xué)科舒適圈，培育學(xué)生敢于創(chuàng)新的能力

美國(guó)心理學(xué)家諾爾·迪奇提出了關(guān)于包含舒適圈的三圈理論?！笆孢m圈”是指人們舒適安逸的一種心理狀態(tài)，是人們適應(yīng)當(dāng)前環(huán)境的一種體現(xiàn)?；诂F(xiàn)有知識(shí)的重復(fù)來(lái)獲取知識(shí)，減少對(duì)陌生知識(shí)的接觸是舒適圈在學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的主要體現(xiàn)，而科學(xué)探索過(guò)程中需要直面未知，科學(xué)家精神更需要基于已知知識(shí)進(jìn)行“即時(shí)生成”。因此，教學(xué)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生跳出學(xué)科舒適圈。

例如，在情境3 的兩個(gè)環(huán)節(jié)中，教師分別提出問(wèn)題：為何向上方也可以闖出暴風(fēng)雨？格萊舍看到的“光輪”現(xiàn)象從現(xiàn)代大氣科學(xué)角度來(lái)看屬于日暈還是日華？?jī)蓚€(gè)問(wèn)題均跳出了學(xué)生的學(xué)科舒適圈，但又是情境中真實(shí)存在、發(fā)生的。學(xué)生需要借助視頻、材料等尋找線(xiàn)索并做出合理的推斷。

在直面未知的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)課堂探討、資料查閱等途徑將已有資源進(jìn)行“即時(shí)生成”，獲取事實(shí)證明的“實(shí)證”與合理推論的“虛證”。在這個(gè)過(guò)程中培養(yǎng)了學(xué)生解決劣構(gòu)問(wèn)題的能力與素養(yǎng)，浸潤(rùn)客觀理性、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)家精神和綜合思維等地理核心素養(yǎng)。同時(shí)，這種將未知轉(zhuǎn)化為已知的過(guò)程促成科學(xué)家們?cè)谔剿髦飞铣掷m(xù)創(chuàng)新，使學(xué)生在學(xué)習(xí)與模仿的過(guò)程中感受創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識(shí)，也符合培養(yǎng)具有創(chuàng)新潛質(zhì)中學(xué)生的時(shí)代要求。

新時(shí)代中學(xué)課程思政是一項(xiàng)系統(tǒng)的、綜合的工程，也是貫徹立德樹(shù)人根本任務(wù)的重要途徑。作為自然與人文交融的地理學(xué)科，科學(xué)家精神是地理學(xué)科“大思政”的重要培育目標(biāo)。在學(xué)科育人的背景下，在高中地理教學(xué)中通過(guò)融入科學(xué)家的科研過(guò)程，培育學(xué)生以科學(xué)家為榜樣的共情能力，推動(dòng)課程育人與學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。