徐 瀟

（上海市建平中學(xué), 上海 200135）

一、信息技術(shù)支持下PBL學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建

PBL教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)、學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)發(fā)生以及對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)和反思，這些都迫切要求信息技術(shù)的引入和支持?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）也提出，信息技術(shù)作為資源的來(lái)源、認(rèn)知的工具、交流的平臺(tái)、管理的手段，運(yùn)用于課程的設(shè)計(jì)、實(shí)施和管理。

為了讓PBL教學(xué)模式更有效地開(kāi)展和實(shí)施，筆者依托學(xué)校開(kāi)發(fā)的智慧校園平臺(tái)構(gòu)建教學(xué)環(huán)境。平臺(tái)包括教室物聯(lián)平臺(tái)-超腦、大屏幕、教師機(jī)和學(xué)生機(jī)（見(jiàn)圖1）。教師可將學(xué)習(xí)資料、教學(xué)工具、評(píng)價(jià)媒介等資源提前儲(chǔ)存在大屏幕和教師機(jī)中，以備教學(xué)時(shí)隨時(shí)調(diào)用。而交互式平臺(tái)具備的交互、編輯、儲(chǔ)存、書(shū)寫(xiě)、顯示等功能，既可以發(fā)揮教師在課堂上引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控、評(píng)價(jià)等主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。信息技術(shù)還能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程可視化，讓教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并做出相應(yīng)調(diào)整和引導(dǎo)，為教學(xué)的過(guò)程性評(píng)價(jià)提供顯性依據(jù)。因此，教師要善于將傳統(tǒng)的地理教學(xué)與信息化教學(xué)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)二者的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以信息化帶動(dòng)地理教學(xué)現(xiàn)代化，提升地理課堂教學(xué)效率及質(zhì)量。

圖1 基于交互式平臺(tái)和多媒體軟件構(gòu)建的PBL教學(xué)環(huán)境

二、信息技術(shù)支持下PBL教學(xué)模式在教學(xué)設(shè)計(jì)中的實(shí)施

1.課程目標(biāo)設(shè)計(jì)

本次以“登珠峰 識(shí)地形——探等高線地形圖”為主題，以交互式平板為載體，利用奧維互動(dòng)地圖軟件，模擬珠峰二維和三維的等高線地形圖輔助教學(xué)，并在真實(shí)的情境中通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)、問(wèn)題設(shè)置，完成對(duì)等高線地形圖的教學(xué)。主要有以下3個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（1）歸納等高線地形圖的基本特點(diǎn)，歸納山峰、盆地（或洼地）、山脊、山谷、鞍部、陡崖等山體部位的等高線特點(diǎn)。

（2）閱讀交互式和紙質(zhì)版等高線地形圖，在設(shè)計(jì)北坡登山路線這一任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，判讀不同山體部位，歸納等高線的數(shù)值、疏密、形狀等特點(diǎn)，掌握等高線地形圖的基本判讀技巧；通過(guò)規(guī)劃線路、模擬登峰，體會(huì)等高線地形圖在現(xiàn)實(shí)生活中的重要性，培養(yǎng)地理實(shí)踐力和地理空間思維。

（3）理解登珠峰關(guān)乎著國(guó)家主權(quán)，關(guān)系到自然災(zāi)害、生態(tài)環(huán)境、科技發(fā)展等方面，從情感層面感悟中國(guó)登山隊(duì)為了國(guó)家主權(quán)不畏艱險(xiǎn)、勇攀高峰的勇氣，感受中國(guó)科學(xué)家為了科學(xué)事業(yè)對(duì)自然的求知探索精神。

2.教學(xué)主體設(shè)計(jì)

借助學(xué)校開(kāi)發(fā)的智慧校園平臺(tái)構(gòu)建教學(xué)環(huán)境，將課件、奧維互動(dòng)地圖軟件和軟件使用指南提前下載到大屏幕和平板上，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

PBL教學(xué)模式主張教學(xué)要以學(xué)生為中心，以解決問(wèn)題為核心。本課例的教學(xué)設(shè)計(jì)從學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，將登珠峰的真實(shí)情境貫穿教學(xué)始終，以規(guī)劃北坡登珠峰路線為驅(qū)動(dòng)任務(wù)，通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置和導(dǎo)引，將學(xué)科知識(shí)融入問(wèn)題中，把知識(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為能力結(jié)構(gòu)。學(xué)生以小組為單位，借助交互式平板，利用觸屏技術(shù)在平板上進(jìn)行北坡登峰路線的繪制、編輯、分享、展示和評(píng)價(jià)。在任務(wù)的解決過(guò)程中，達(dá)成對(duì)等高線地形圖的基本特征、判讀技巧及其應(yīng)用的深度學(xué)習(xí)。

三、信息技術(shù)支持下PBL教學(xué)模式在教學(xué)中的實(shí)踐

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

在導(dǎo)入環(huán)節(jié)利用多媒體播放《攀登者》預(yù)告片，基于2020年中國(guó)登山隊(duì)再次登上珠峰這一事件創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。

2.以問(wèn)導(dǎo)學(xué)，選圖識(shí)圖

以“登山運(yùn)動(dòng)中應(yīng)選擇攜帶怎樣的地圖”為話題，辨別不同類(lèi)型地圖。圍繞“什么是等高線地形圖”“等高線地形圖中有哪些地形信息”“為登山選擇合適圖幅的地形圖”等問(wèn)題，進(jìn)行等高線地形圖的判讀。

以真實(shí)生活為情境，喚起學(xué)生對(duì)初中學(xué)過(guò)的地圖知識(shí)的記憶，在選圖沖突中深入認(rèn)識(shí)等高線地形圖，便于將新知納入其已有的知識(shí)構(gòu)架中。

3.任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讀圖繪圖

展示比例尺為1:60000、等高距為100米的珠峰等高線地形圖（見(jiàn)圖2），學(xué)生3人一組，共同設(shè)計(jì)北坡登山路線。為了使繪圖任務(wù)難度適切，將任務(wù)分解為以下2個(gè)階段。

圖2 珠峰等高線地形圖

任務(wù)1：在等高線地形圖中找到路線中的起止點(diǎn)。起點(diǎn)——珠峰大本營(yíng)（海拔5200米）；終點(diǎn)——珠峰頂點(diǎn)（海拔8844.43米）。

任務(wù)2：在奧維互動(dòng)地圖上，根據(jù)軟件繪圖使用步驟，用“編輯”—“畫(huà)線”—“軌跡設(shè)置”—“屬性”等工具繪制出一條從北坡登珠峰的路線，并使用“分享給好友”功能分享路線。

本環(huán)節(jié)以繪制登山路線為任務(wù)情境，深入閱讀等高線地形圖，嘗試實(shí)戰(zhàn)演練地形地貌知識(shí)，鞏固學(xué)習(xí)成果。這個(gè)過(guò)程中學(xué)生會(huì)產(chǎn)生繪圖沖突和思維碰撞，體會(huì)到地理學(xué)科的實(shí)用性，以及真實(shí)登山路線選擇的復(fù)雜性。

4.問(wèn)題引領(lǐng)，評(píng)價(jià)反饋

教師將每組分享的路線展示在大屏幕上（見(jiàn)圖3），采用“屏幕傳輸”進(jìn)行共享，學(xué)生可以同時(shí)借助大屏幕和學(xué)生機(jī)觀察各組繪制的路線?；谶@些路線和學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)計(jì)問(wèn)題鏈，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)各組路線進(jìn)行對(duì)比和評(píng)價(jià)，選出最佳路線，并與真實(shí)登頂路線進(jìn)行對(duì)比。

圖3 學(xué)生繪制的路線在奧維互動(dòng)地圖界面中的二維呈現(xiàn)

問(wèn)題1：對(duì)比各組畫(huà)的路線，看看自己的路線和其他組有何差異？看看哪條路線不可行（不合理）？為什么？

問(wèn)題2：大家繪制的這些路線大致有兩類(lèi)趨勢(shì)，即分別從東絨布冰川和中絨布冰川攀登，請(qǐng)各組分別就選線的理由進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明。

問(wèn)題3：這兩類(lèi)路線是沿著什么地形部位登山的？這些區(qū)域的等高線特征有何共性和差異？

問(wèn)題4：對(duì)比自己小組繪制的路線和北坡常規(guī)登珠峰路線，有怎樣的不同？

問(wèn)題5：我國(guó)登山隊(duì)的常規(guī)路線為什么選擇了東絨布冰川沿線，而沒(méi)有選擇中絨布冰川沿線？

學(xué)生畫(huà)出的線路千差萬(wàn)別，需要對(duì)畫(huà)出的路線做出反饋。這里是本節(jié)課最重要也是最難的部分。既需要學(xué)生在解決問(wèn)題中習(xí)得如何借助等高線的數(shù)值大小、疏密程度、形狀（彎曲或凸向）來(lái)進(jìn)行地形地勢(shì)的判讀，同時(shí)也是對(duì)學(xué)生識(shí)圖、用圖能力的檢驗(yàn)。在實(shí)際操作中，為了幫助學(xué)生達(dá)成對(duì)路線的對(duì)比和甄選，利用軟件將不同顏色的登山路線平面圖轉(zhuǎn)換成三維立體實(shí)景圖（見(jiàn)圖4），給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺(jué)沖突和認(rèn)知沖突，讓他們?cè)谡邕x路線的過(guò)程中和圖圖轉(zhuǎn)換的體驗(yàn)中，提升思維認(rèn)知。

圖4 各組繪制的路線在奧維互動(dòng)地圖界面中的三維呈現(xiàn)

5.拓展延伸，情感共鳴

展示“目前登珠峰的19條路線圖”和“南北坡路線的長(zhǎng)度對(duì)比圖”，結(jié)合“北坳冰壁”和“第二臺(tái)階”實(shí)景圖，感悟中國(guó)登山隊(duì)不畏艱險(xiǎn)，克服困難，勇攀高峰的勇氣，讓學(xué)生基于情境產(chǎn)生情感共鳴。

問(wèn)題1：中國(guó)登山隊(duì)選擇的北坡路線是不是最佳攀登路線呢？

問(wèn)題2：北坡路線這么艱難，為什么還要去攀登呢？

問(wèn)題3：等高線地形圖除了用于登山，在生產(chǎn)生活中還有哪些應(yīng)用？

四、思考

1.問(wèn)題的設(shè)計(jì)要用心構(gòu)思

PBL教學(xué)模式的核心是問(wèn)題的設(shè)置。問(wèn)題既是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，也是激發(fā)學(xué)生思維過(guò)程的“導(dǎo)火索”。通過(guò)情境問(wèn)題的層層導(dǎo)入來(lái)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并在解決問(wèn)題的過(guò)程中，建立與問(wèn)題相關(guān)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

(1)問(wèn)題的設(shè)置要圍繞教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)

問(wèn)題設(shè)置往往基于教師對(duì)教材內(nèi)容的把控，教師要善于對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行解讀、挖掘、整合甚至重組。看看哪些內(nèi)容適合設(shè)計(jì)問(wèn)題，是思維不順暢的地方，還是容易產(chǎn)生認(rèn)知沖突的地方。教師還可以挖掘教學(xué)內(nèi)容的矛盾之處來(lái)設(shè)置問(wèn)題，以此激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。例如，在對(duì)“繪制的登珠峰路線進(jìn)行甄選和評(píng)價(jià)”環(huán)節(jié)，設(shè)置了“山脊和山谷區(qū)分和應(yīng)用（同類(lèi)相近事物的認(rèn)知沖突）”“路線的選擇不僅僅受地形因素的影響，還可能受氣候、冰川等很多實(shí)際因素的影響（理論與實(shí)際的認(rèn)知沖突）”，以此引發(fā)學(xué)生的思維沖突。

問(wèn)題設(shè)置也要思考設(shè)計(jì)什么類(lèi)型的問(wèn)題才能落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，是設(shè)置具有標(biāo)準(zhǔn)答案、結(jié)構(gòu)良好的知識(shí)性問(wèn)題，還是設(shè)置能喚起學(xué)生創(chuàng)造性思維、引發(fā)持續(xù)性思考的能力性問(wèn)題。一個(gè)好的問(wèn)題的提出需要教師前期查找大量的素材并進(jìn)行設(shè)計(jì)，這對(duì)教師的教學(xué)能力、時(shí)間和精力都提出了更高的要求。

(2)問(wèn)題的設(shè)置要基于學(xué)生學(xué)情

問(wèn)題的設(shè)置要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和認(rèn)知水平，要指向?qū)W生的最近發(fā)展區(qū)，學(xué)生樂(lè)于參與其中，才能讓提問(wèn)變得有意義。我們可以立足于整體，以學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)為起點(diǎn)，設(shè)計(jì)一些不同難度梯度的問(wèn)題鏈或問(wèn)題組，逐步引導(dǎo)學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的認(rèn)同和沖突。讓學(xué)生在有時(shí)間、有空間、有情節(jié)、有問(wèn)題的環(huán)境中經(jīng)歷知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程。

問(wèn)題鏈的設(shè)置要由淺入深、層層遞進(jìn)。教師可以按照知識(shí)點(diǎn)間的邏輯聯(lián)系設(shè)置發(fā)散性思維問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維。特別注意的是，所有設(shè)置的問(wèn)題都是預(yù)設(shè)。在實(shí)際教學(xué)中，仍要以學(xué)生的思想發(fā)展為主線，而不是刻板地按照預(yù)設(shè)問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)。這就要求教師在備課時(shí)要多做預(yù)判，在教學(xué)時(shí)要多做適應(yīng)性引導(dǎo)。

2.技術(shù)的融入要優(yōu)化組合

PBL教學(xué)模式以真實(shí)情境為背景，以體驗(yàn)、探究、問(wèn)題解決為主要教學(xué)過(guò)程，而信息技術(shù)在創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境和提供深度學(xué)習(xí)體驗(yàn)方面具有不可替代的作用。

(1)充分發(fā)揮不同信息技術(shù)的服務(wù)功能

借助信息技術(shù)可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的感知和理解，可以支持學(xué)生自主性實(shí)踐操作，豐富學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還可以讓學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程可視化。面對(duì)目前應(yīng)用于教學(xué)中的多種信息技術(shù)，教師要熟知其各項(xiàng)功能。哪些可以支持學(xué)生實(shí)踐操作？哪些適用于開(kāi)展討論？哪些能幫助教師控班？哪些能實(shí)現(xiàn)過(guò)程性評(píng)價(jià)？例如，筆者在前期搜集教學(xué)資料時(shí)，利用GoogleEarth和ArcGIS獲取珠峰不同比例尺、不同等高距的等高線地形圖；在教學(xué)時(shí)，利用交互式平臺(tái)對(duì)教學(xué)節(jié)奏進(jìn)行調(diào)整；在情境創(chuàng)設(shè)和評(píng)價(jià)時(shí)，則借助奧維互動(dòng)地圖軟件展示珠峰等高線地形圖和學(xué)生繪制的路線。這些都有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課堂的呈現(xiàn)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。

(2)明確信息技術(shù)的介入時(shí)間

信息技術(shù)的應(yīng)用不僅要掌握其使用方法，還要明確這些功能應(yīng)該在什么時(shí)候使用。例如，本課例在基于各組路線討論和甄選環(huán)節(jié)就需要“屏幕傳輸”到學(xué)生機(jī)，讓每個(gè)學(xué)生不受座位限制都能看到各組路線并參與到討論中來(lái)。但是在討論之后，教師總評(píng)時(shí)就需要利用“屏幕鎖屏”來(lái)引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到大屏幕。所以教師要對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣有所了解。此外，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不穩(wěn)定性情況也需要教師在備課時(shí)多加考慮，有備無(wú)患。

因此，在地理課堂轉(zhuǎn)型和探索過(guò)程中，要積極調(diào)整新技術(shù)、新方式下的師生關(guān)系；要敢于探究信息技術(shù)如GIS、RS、GNSS的使用原理和應(yīng)用案例；發(fā)揮不同信息技術(shù)工具的優(yōu)點(diǎn)，合理地融入教學(xué)，更好地為教學(xué)服務(wù)。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)習(xí)過(guò)程真正有效發(fā)生，使核心素養(yǎng)真正落地。

綜上所述，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)模式充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的課程改革要求，在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、課堂參與等方面起到了積極作用。而信息技術(shù)又為這種模式的開(kāi)展提供了平臺(tái)。在新課程、新教材改革的大背景下，要以地理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，積極探索更加符合學(xué)生認(rèn)知和發(fā)展的教學(xué)新模式，為“雙新”背景下的教育教學(xué)改革添磚加瓦。