鄭益班 繆堯平

(1.福建省寧德市民族中學;2.福建省寧德市教師進修學院)

一、大概念與學科大概念

“大概念”是一種學科頂層概念,它是經(jīng)過檢驗并處于學科中心的概念性知識,對學科內(nèi)容所反映的事物與現(xiàn)象具有較強的解釋力與較高的歸納程度。它能夠解釋學科的本質(zhì)、整合學科知識,構成學科內(nèi)容的骨架,并在學科各學段具有可教性與科學性。大概念教學可以培養(yǎng)學生從科學家的角度,根據(jù)真實情境思考問題、解決問題。

學科大概念是學科最有價值、最核心的概念;它不是一個基礎概念,而是一個非常抽象、具有遷移價值的概念,需要通過體驗、探究來建構。地理學科大概念是對地理學科知識與技能高度綜合化、體系化的體現(xiàn)?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱《課程標準》)指出,為進一步精選學科內(nèi)容,重視以學科大概念為核心,使課程內(nèi)容結構化,以主題為引領,使課程內(nèi)容情境化,促進學科核心素養(yǎng)的落地。目前關于大概念的研究,多集中于理論方面且難以在課堂中應用,一線教師難以掌握,學生難以應用。因此,如何將大概念落實到地理學科,將大概念的思維方法拆分成學生可接受的學科學習方法是文章重點探究內(nèi)容。

自然地理環(huán)境中的各要素,通過水循環(huán)、生物循環(huán)和巖石圈物質(zhì)循環(huán)等地理過程,進行著物質(zhì)遷移和能量交換,促進自然環(huán)境的整體演化,形成不同空間尺度的地域分異,產(chǎn)生自然環(huán)境的差異性。因此,“物質(zhì)遷移和能量交換”是自然地理過程的學科大概念,可以幫助學生理解自然地理的形成過程,在不同自然地理要素的形成過程中具有強遷移性,幫助學生解釋自然地理現(xiàn)象、解決自然地理問題。

二、學科大概念與地理過程

地表形態(tài)的塑造過程是“物質(zhì)遷移和能量交換”的典型案例(如圖1),太陽輻射能促進了水循環(huán)、大氣環(huán)流和生物循環(huán)等地理過程產(chǎn)生外力作用;地球內(nèi)部的熱能和地球引力產(chǎn)生內(nèi)力作用,內(nèi)外力作用共同推動物質(zhì)遷移,產(chǎn)生巖石圈物質(zhì)循環(huán)地理過程,在此過程中塑造了不同類型的地表形態(tài)。

圖1 地表形態(tài)塑造的作用過程大概念圖

物質(zhì)遷移過程是內(nèi)外力共同作用的結果,可以從“作用力→作用過程→作用結果”建立思維路徑,幫助學生理解各類地貌的形成過程(如圖2)。

三、學科大概念在地理過程教學中的應用

河谷的演變是河流地貌發(fā)育的一個部分,在以流水為主的侵蝕、搬運和堆積過程中,逐漸形成的河流地貌。文章以“河谷的演變”為案例,展示不同時間和空間尺度的河谷演變過程,應用“作用力→作用過程→作用結果”思維路徑,幫助學生理解河谷的演變過程、類型和特征等。

1.空間相對固定的時間演化

2020年6月第1版的人教版高中地理選擇性必修1自然地理基礎(以下簡稱“選必1”),第33頁的圖2.27河谷的演變,從河谷的形態(tài)出發(fā),闡述了地殼穩(wěn)定和長時間尺度條件下,流水作用對河谷形態(tài)的塑造作用。圖中河谷3個階段的演變,可從流水侵蝕的角度理解,但是學生很難找到實際的案例理解整個演化過程,只能從某條河流的不同河段找出對應地貌。這是因為現(xiàn)實中的河流地貌,都是長期演化過程中的河流階段性特征,無法體現(xiàn)河谷的時間演化過程。因此需要教師對教材進行一定處理,將空間和地殼運動等因素進行控制變量,即假設某高原地區(qū)地勢平坦,組成物質(zhì)均勻的沉積巖層,地殼在河谷演化過程中是穩(wěn)定的,并將演化過程拆分成(如圖3)所示的不同時期。第一,溝谷階段:教師可以結合照片,讓學生找出巨型鵝卵石灘的河水沒有斷流,而該河谷源頭段出現(xiàn)斷流現(xiàn)象,幫助學生理解溝谷與河谷的區(qū)別在于是否下切到地下水位以下,從而得到地下水的補給。第二,河谷初期階段:教師引導學生根據(jù)2019年人教版高中地理必修第一冊(以下簡稱“必修1”),第69頁的圖4.6瀾滄江上游的“V”形河谷和選必1第34頁的圖2.28金沙江虎跳峽的“V”形河谷,對比景觀圖片特點并歸納河谷特征(引導學生辨析“河床”特征:“V”形河谷深度大,岸壁較陡,谷底狹窄,河床底部起伏不平,常見巨大石塊和卵石)。第三,河谷中期階段:教師引導學生根據(jù)選必1第34頁的圖2.29日本四國島四萬十川的凹岸和凸岸,得出該地區(qū)在流水侵蝕作用下,整體落差減小,下蝕作用減弱,側(cè)蝕作用加強。學生通過畫凹岸和凸岸的橫剖面圖,理解凹岸侵蝕、凸岸堆積的水流特征。當發(fā)生洪水時,河流水位上漲,繼續(xù)對河流兩岸進行侵蝕,使河谷進一步拓寬。第四,河谷后期階段:教師甄選景觀圖(如圖4)某山區(qū)中的河谷后期階段景觀圖,使學生能理解選必1圖2.27河谷演變的后期階段圖c是在流水侵蝕作用下,巖層被侵蝕而變和緩,河谷展寬,橫剖面呈寬而淺的槽形,但河流兩側(cè)仍然存在由于流水侵蝕作用殘留下來的山地地形。學生分析必修1第70頁的圖4.8呼倫貝爾草原上的河曲和牛軛湖的形成過程,理解發(fā)生在高原上地勢平坦的地區(qū),流水主要以凹岸侵蝕、凸岸堆積作用為主,所以在河流的上游、中游和下游河段的地勢平坦地區(qū),都容易自然發(fā)育河曲和牛軛湖。

圖3 河谷演變的過程拆分思維導圖

圖4 某山區(qū)中的河谷后期階段景觀圖

2.時間相對固定的空間演化

河谷演變過程的不同時期特征,可在同一條河流的不同河段找到相對應的典型地貌。本文以長江干流為例(如圖5),要求學生根據(jù)景觀圖片特點,推測其可能位于長江干流的哪個河段并說明理由,如表1所示。學生通過探究活動,增強對河谷演化過程的理解,并能將其應用到實際的河流地貌中,培養(yǎng)學生區(qū)域認知和地理實踐力的核心素養(yǎng)。學生可以對位置①和②進行比較準確地判斷,然而,位置③處于長江的上游地區(qū),地勢起伏較大,但是河道卻很彎曲,河流流速較緩,處于河谷發(fā)育的中后期。與學生習慣上認為上游地區(qū)起伏大、流速快,處于河流發(fā)育的初期相矛盾,教師引導學生考慮地殼運動的影響,從而自然過渡到下一部分內(nèi)容的探究。教師可采用“航拍中國”青海省的三江源地區(qū)視頻,增強學生對河谷發(fā)育地貌的認知。

圖5 長江干流示意圖

表1 長江干流不同河段的地貌景觀比較

3.疊加地殼運動的時間演化

以必修1第70頁的圖4.8呼倫貝爾草原上的河曲和牛軛湖為例,假設河曲地區(qū)隨著地殼整體抬升,推測河曲地貌將怎樣演化。學生根據(jù)表2小組合作探究得出:曲峽是在河谷發(fā)育的后期階段,由于地勢整體抬升,河流的水位與基準面的落差增大(即床面比降和水面比降都增大),流速加快,下蝕作用增強,河流沿原河道繼續(xù)向下侵蝕;在形成過程中,從河流下游先開始下蝕,逐漸往上游依次下切形成曲峽。

表2 曲峽景觀與形成過程的拆分

4.戴維斯的侵蝕循環(huán)學說

戴維斯侵蝕循環(huán)學說將河谷的發(fā)育依次劃分為幾個階段,每個階段都具有不同的河谷形態(tài)。河谷從一個階段向另一個階段的演變,表現(xiàn)出一定的方向性和順序性,也反映了連續(xù)發(fā)育階段的重復性——循環(huán)性。隨著地殼的抬升和侵蝕基準面的下降,這種循環(huán)性就體現(xiàn)了出來。通過戴維斯的侵蝕循環(huán)學說思維導圖(如圖6)幫助學生理解流水與地貌相互作用的循環(huán)過程。了解自然地理過程及各種因子之間的相互制約關系,特別是人類干擾對自然地理過程的影響是進行自然地理過程調(diào)控的關鍵。人類研究河流的生命史,可以進行人工調(diào)控,從而減小人類與地球表層的矛盾。

圖6 戴維斯的侵蝕循環(huán)學說思維導圖

5.整體視角下的地貌侵蝕過程

戴維斯提出地貌循環(huán)學說,假設起始地形為平原,因地殼抬升形成高原,在外力侵蝕作用下逐漸向山地、丘陵和平原演化。選必1第82頁對地貌循環(huán)學說的敘述:在流水侵蝕下,高原的峽谷不斷拓寬,高原面萎縮,逐步演化為山地;山地逐步侵蝕為丘陵,進而演化成平原,是水與巖石間的物質(zhì)遷移導致了流水地貌的演化。結合河谷的演變過程,將戴維斯的侵蝕循環(huán)學說從整體性和質(zhì)量守恒定律角度整理成思維導圖(如圖7)。展示西藏阿里地區(qū)札達縣札達土林景觀短視頻,增強學生對戴維斯的侵蝕循環(huán)過程的認識。在此基礎上可以將初始地層進行替換,如喀斯特地貌、丹霞地貌、雅丹地貌、黃土高原等的初始地層當做一個整體,探究其演化過程;還可以替換或疊加作用力,如風力、海浪和冰川作用等;最后,從整體性的角度進行要素疊加,如水、氣候、土壤、生物、地貌、巖石等整體性要素的單項或多項疊加,再考慮人類活動對單個或多個要素的影響,導致地貌的演化。從而提升學生的綜合思維和深度學習能力。

圖7 戴維斯的地貌循環(huán)學說思維導圖

四、備考啟示

用大概念可以整合大量地理事實性材料或眾多具體地理概念、規(guī)律與原理,能很好地幫助學生建立知識間的橫縱聯(lián)系,建構層級的地理認知結構,形成良好的地理思維,大大提升學生對具體知識的理解力以及知識的遷移應用能力,特別是在新情況和真實情境下的問題分析解決能力?；趯W科大概念的地理過程教學,是落實地理過程、原理和規(guī)律的有效途徑,也是落實地理課程核心素養(yǎng)的關鍵路徑。隨著地理“新課程”和“新教材”的實施,在地理過程教學中教師需整體思考地理要素演化過程的結構邏輯,提煉地理學科大概念進行教學設計,在新授課和高三復習中,始終圍繞大概念建立思維結構,并能做到以下幾個方面:

1.滲透地理學科核心素養(yǎng)

教學設計一定要依據(jù)《課程標準》要求,融合地理學科核心素養(yǎng),將其滲透到教學環(huán)節(jié)和內(nèi)容中。地理實踐力的培養(yǎng),可以通過模擬坡面流水侵蝕實驗和彎道的凹岸侵蝕實驗,繪制河流彎曲處的橫剖面水流圖,開展河谷穿越地理研學活動等過程進行培養(yǎng)。通過展示不同地區(qū)的峽谷、河曲、牛軛湖、曲峽、直立河岸等景觀圖片和札達土林景觀短視頻并分析成因,增強學生對區(qū)域特征的感性認知,培養(yǎng)學生的區(qū)域認知素養(yǎng)。人類根據(jù)河谷的演變規(guī)律開展人工調(diào)控,必須依據(jù)人地協(xié)調(diào)理念,如淤地壩應在合適的河谷發(fā)育時期修建。學生綜合思維的培養(yǎng),需要經(jīng)歷要素拆分、過程拆分、疊加不同時空的拆分和綜合,最后運用具有邏輯鏈條的科學術語綜合起來,使學生能將現(xiàn)實情境與高考試題結合進行綜合分析。

2.結合多維的尺度思想

尺度思想可以幫助學生建構地理知識結構、提升地理學科能力、培養(yǎng)地理思維方法和形成地理意識。尺度包括空間尺度和時間尺度等,空間尺度即空間范圍大小,時間尺度即時間間隔長短。尺度思想是通過尺度的透鏡觀察和理解地理事象,分析和解決地理問題的地理思想。河谷的演變過程充分體現(xiàn)地理尺度思想:第一,溝谷演變從河谷初期到中期和后期,是空間相對固定,以時間為變量,體現(xiàn)整體的演化過程;為了降低學生理解難度,可進行控制變量,起始地形為物質(zhì)均勻的沉積巖高原,只有流水作用不考慮其他外力作用。第二,對于同一條河流,不同空間位置表現(xiàn)出的河谷特征不同,體現(xiàn)時間相對固定,以空間為變量的演化過程。通過展示不同時期的河谷景觀圖片,學生根據(jù)河谷地貌特征,推測該河谷所處的地理位置并找出依據(jù);既培養(yǎng)學生的區(qū)域認知,又能通過逆向思維推理判斷,培養(yǎng)學生的綜合思維能力。第三,河谷在演變過程中,可能伴隨著地殼運動,并且可能是不均勻的抬升或下降,從而使河谷的特征發(fā)生變化,既有空間尺度的變化,也有時間尺度的變化。因此,可以引導學生從整體思想考慮,即初始地形整體抬升,在原有的河谷基礎上,進一步推演發(fā)生時間順序的演化。

3.簡化地理過程的教學

從大概念細化到地理學科大概念,使其能切合地理教學需求,并能歸納出解決地理問題的思維路徑,具有簡約化的特點。物質(zhì)遷移對自然地理過程的影響,可以歸納為“作用力→作用過程→作用結果”地理學科概念模型,在教學過程中教師要將此思維始終貫穿一節(jié)課、一個單元和自然地理教學的全過程。自然地理過程都是多要素共同作用的結果,因此需要采用控制變量的方法,將影響因素簡化,等理解透徹后再疊加一個或多個因素的影響,從學習進階的角度培養(yǎng)綜合思維。對于河谷發(fā)育過程中的初始地形,可簡化為巖性單一的沉積巖,逐漸遷移到喀斯特地貌、丹霞地貌、雅丹地貌、黃土高原等的初始地層演繹其形成過程。將河谷演變過程簡化為起點、過程和終點,通過板圖可將其過程在一張板圖上畫出來,幫助學生理解侵蝕地貌和堆積地貌。教師需要將必修、選擇性必修等不同章節(jié)的內(nèi)容進行整合,并形成具有邏輯鏈條的河谷演化及地貌演化過程,從質(zhì)量守恒的角度整體把握地理過程。