初中地理教學(xué)中,《撒哈拉以南非洲》因所涉區(qū)域氣候類型多樣、生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜、人文景觀獨(dú)特,成為培養(yǎng)學(xué)生“區(qū)域認(rèn)知”“綜合思維”核心素養(yǎng)的重要載體。由于該區(qū)域的氣候、生態(tài)、人文之間的關(guān)聯(lián)抽象性強(qiáng),學(xué)生容易因缺乏直觀感知載體而陷入死記硬背誤區(qū):要么混淆熱帶氣候類型的特征,要么割裂地理解氣候與植被、動(dòng)物的關(guān)聯(lián),更難理解“氣候如何塑造人類活動(dòng)”。為此,教師可將GIS、VR、互動(dòng)白板等數(shù)智技術(shù)引入教學(xué),將抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為可感知、可操作、可遷移的具象體驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng),并通過課前精準(zhǔn)鋪墊、課中深度互動(dòng)、課后拓展遷移的設(shè)計(jì),幫助學(xué)生構(gòu)建完整的區(qū)域地理認(rèn)知體系。
課前:錨定學(xué)情精準(zhǔn)供給,筑牢認(rèn)知基礎(chǔ)
此前,學(xué)生已掌握氣溫、降水等氣候基本要素相關(guān)知識(shí),能初步識(shí)別熱帶氣候的特征,但存在三類認(rèn)知短板:一是對(duì)熱帶草原與熱帶雨林氣候的干濕季差異理解模糊,常把東非高原的“干濕季分明”與剛果盆地的“全年多雨\"混為一談;二是對(duì)氣候、植被、動(dòng)物的關(guān)聯(lián)鏈條缺乏邏輯認(rèn)知,多數(shù)學(xué)生說不清“為何熱帶雨林動(dòng)物種類更豐富”“熱帶草原動(dòng)物為何遷徙”;三是區(qū)域認(rèn)知碎片化,僅通過教材圖片了解草原動(dòng)物,對(duì)“氣候如何影響居民生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)\"等人文關(guān)聯(lián)問題的認(rèn)知幾乎是空白。針對(duì)這些學(xué)情,教師通過電子教材互動(dòng)地圖、希沃白板等數(shù)智工具精準(zhǔn)供給動(dòng)態(tài)化、互動(dòng)性學(xué)習(xí)資源,為課堂探究學(xué)習(xí)鋪路。
為破解學(xué)生容易混淆具體區(qū)域細(xì)化的氣候特征差異的困境,教師提供了電子教材互動(dòng)地圖工具。它既能支持學(xué)生通過自主點(diǎn)擊區(qū)域了解相應(yīng)氣候表現(xiàn),如點(diǎn)擊剛果盆地(熱帶雨林氣候)可見全年降水均勻(每月 150mm~200mm ),點(diǎn)擊東非高原(熱帶草原氣候)則呈現(xiàn)明顯干濕季(濕季降水占全年 80% ),讓學(xué)生查看近30年的月均降水量曲線與氣溫折線;又能同步搭配GIS軟件的季節(jié)氣溫模擬,如以紅色漸變標(biāo)注撒哈拉邊緣夏季高溫( 40°C~45°C ),以藍(lán)色漸變標(biāo)注雨林區(qū)常年恒溫( 25°C~28°C ),用動(dòng)態(tài)色彩強(qiáng)化“干旱與濕潤(rùn)\"的視覺區(qū)分,幫助學(xué)生從數(shù)據(jù)與圖像雙重維度理解氣候差異。
為強(qiáng)化氣候與生態(tài)之間的關(guān)聯(lián),教師在希沃白板的“生態(tài)帶模擬\"模塊加入交互功能,當(dāng)學(xué)生拖動(dòng)“年降水量\"滑塊時(shí),畫面實(shí)時(shí)呈現(xiàn)連鎖反應(yīng)——降水量從 500mm 增至 2000mm ,熱帶草原的稀樹會(huì)逐漸茂密,成為雨林,長(zhǎng)頸鹿、斑馬被猩猩、鸚鵡替代;降水量降至 300mm 以下,草原則退化為荒漠,動(dòng)物僅剩沙漠狐、駱駝。這種“參數(shù)調(diào)整 $$ 生態(tài)變化”的即時(shí)反饋,讓學(xué)生在操作中直觀感知到“氣候是生態(tài)系統(tǒng)的塑造者”。
為填補(bǔ)學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知空白,教師向他們推送氣候、景觀、人文聯(lián)動(dòng)視頻和在線互動(dòng)手冊(cè)兩類特色資源。氣候、景觀、人文聯(lián)動(dòng)視頻按季節(jié)剪輯撒哈拉沙丘移動(dòng)、草原旱季野火與雨季復(fù)蘇、雨林常年蔥郁的畫面,穿插馬賽人逐水草而居的游牧場(chǎng)景;在線互動(dòng)手冊(cè)收錄典型氣候區(qū)的民居(雨林高腳屋、草原茅草屋)農(nóng)作物(雨林可可、草原玉米)圖片及說明,從自然與人文雙重維度豐富學(xué)生的區(qū)域認(rèn)知,為課堂討論積累素材。
課中:多維互動(dòng)深化認(rèn)知,強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用課堂以“從直觀感知到深度理解”為主線,通過動(dòng)態(tài)講解為學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知框架,依托情景模擬強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用,推動(dòng)學(xué)生從掌握知識(shí)提升至發(fā)展能力。1.動(dòng)態(tài)講解,搭建“氣候 $$ 生態(tài) $$ 人文\"認(rèn)知橋梁教師以希沃白板為核心工具,將課前資源轉(zhuǎn)化為互動(dòng)素材。
首先,為將氣候與植被的關(guān)聯(lián)可視化,教師展示疊加氣候與植被的多層地圖。學(xué)生點(diǎn)擊“熱帶草原氣候區(qū)”,地圖彈出月降水量柱狀圖(濕季降水集中)與草原動(dòng)態(tài)視頻(旱季枯黃、雨季返青);點(diǎn)擊“熱帶雨林氣候區(qū)”,地圖呈現(xiàn)全年多雨數(shù)據(jù)與常綠闊葉林靜態(tài)圖。教師引導(dǎo)學(xué)生與動(dòng)態(tài)地圖充分互動(dòng),通過“數(shù)據(jù) + 畫面\"強(qiáng)化“降水決定植被”的認(rèn)知邏輯。
其次,為引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確把握地形與氣候的相互作用,教師調(diào)用三維地形模型,讓學(xué)生觸屏放大東非高原,觀察“海拔升高 $$ 氣溫降低”的數(shù)值變化,畫面同步呈現(xiàn)乞力馬扎羅山山腳雨林和山頂積雪的景象,結(jié)合氣溫垂直遞減率——海拔每升高1000米,氣溫下降 6°C ,助力學(xué)生理解“赤道附近非熱帶氣候”的成因,突破“緯度決定氣候”的思維定式。
最后,為讓學(xué)生直觀感知生物的適應(yīng)性,教師投影展示沙漠狐的大耳朵(散熱)駱駝的駝峰(儲(chǔ)水)、草原動(dòng)物遷徙路線圖等,搭配動(dòng)畫演示角馬如何追隨雨季遷徙,讓學(xué)生明白“生物特征是長(zhǎng)期適應(yīng)氣候的結(jié)果”。
期間,教師穿插出示“熱帶草原氣候的典型植被有哪些?”“撒哈拉沙漠干旱與哪類氣壓帶相關(guān)?\"等互動(dòng)測(cè)驗(yàn)題。學(xué)生觸屏答題后,系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)正確率。針對(duì)錯(cuò)誤率高的“氣壓帶影響\"問題,教師用動(dòng)畫演示“副熱帶高氣壓帶導(dǎo)致撒哈拉沙漠常年干旱”,幫助學(xué)生及時(shí)補(bǔ)漏。
2.情景模擬,在VR體驗(yàn)中深化“生存邏輯”認(rèn)知
基于前期認(rèn)知,教師引導(dǎo)學(xué)生開展“VR虛擬沙漠探險(xiǎn)與生態(tài)適應(yīng)挑戰(zhàn)”活動(dòng),讓他們?cè)诔两襟w驗(yàn)中應(yīng)用知識(shí),深化“生存邏輯”認(rèn)知。
該活動(dòng)角色任務(wù)設(shè)計(jì)如下: ① 扮演“沙漠狐”,要應(yīng)對(duì) 30qC 晝夜溫差,如白天躲在巖石陰影處(界面提示“暴露10分鐘,水分流失 50% ”),夜間憑借紅外視覺覓食,避開響尾蛇; ② 扮演“沙漠怪柳”,要通過調(diào)整“根系深度”“葉片閉合度\"適應(yīng)干旱—連續(xù)7天無降水時(shí),根系從1米加深至3米,并閉合葉片以減少蒸發(fā); ③ 扮演“商旅隊(duì)伍”,要帶領(lǐng)駝隊(duì)從撒哈拉沙漠前往尼羅河流域,參考“降水預(yù)警”\"沙塵暴概率”規(guī)劃路線,在綠洲分配水源(每人每天2升),選擇背風(fēng)坡搭建營(yíng)地等。
學(xué)生可以從以上三類角色中任選其一,在撒哈拉邊緣虛擬環(huán)境下完成生存挑戰(zhàn)。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中,教師設(shè)計(jì)了“強(qiáng)沙塵暴”(能見度10米,風(fēng)速15級(jí))突發(fā)情境,學(xué)生需在3分鐘內(nèi)決策,如沙漠狐可以鉆巖縫、怪柳可以閉合葉片、商旅隊(duì)伍可以讓駱駝圍成屏障。通過限時(shí)操作,學(xué)生體會(huì)到“極端氣候下的生存智慧”,為理解“沙漠化治理”做鋪墊。
課后:延續(xù)探究,促進(jìn)認(rèn)知遷移
課后,教師通過在線平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生延伸學(xué)習(xí),將認(rèn)知遷移至現(xiàn)實(shí)情境中,繼續(xù)深人探究。
教師發(fā)布主題任務(wù)“撒哈拉以南非洲的‘氣候密碼與人類未來”,并將其拆解為基礎(chǔ)層、進(jìn)階層、拓展層三個(gè)層級(jí)的探究任務(wù)。
基礎(chǔ)層任務(wù):梳理區(qū)域關(guān)聯(lián)。學(xué)生要用動(dòng)態(tài)地圖工具標(biāo)注氣候帶、植被、動(dòng)物及民居,生成“氣候 $$ 生態(tài) $$ 人文\"關(guān)聯(lián)表,如“熱帶雨林氣候 $$ 常綠闊葉林 $$ 猩猩 $$ 高腳屋”,上傳至平臺(tái)進(jìn)行互評(píng)。該任務(wù)旨在通過知識(shí)可視化梳理強(qiáng)化學(xué)生基礎(chǔ)認(rèn)知。
進(jìn)階層任務(wù):模擬氣候異常。學(xué)生要調(diào)用“氣候模擬實(shí)驗(yàn)室”,調(diào)整“年降水量”“氣溫\"參數(shù)(如熱帶草原降水減少 20% ),觀察植被覆蓋率從 60% 降至30% ,分析這對(duì)農(nóng)業(yè)(玉米減產(chǎn) 40% )、動(dòng)物遷徙(向雨林移動(dòng))及人類活動(dòng)(修水庫、種耐旱作物)的影響。該任務(wù)旨在助力學(xué)生深入理解“氣候微小變化帶來連鎖反應(yīng)”。
拓展層任務(wù):撰寫治理提案。學(xué)生要結(jié)合“沙漠化\"問題,分組探究并提交微提案。有的小組模擬發(fā)現(xiàn)“人工綠洲可吸引動(dòng)物”,提出“在撒哈拉沙漠地區(qū)種耐旱灌木帶”;有的小組參考VR體驗(yàn)中“商旅對(duì)水源的依賴”情境,建議“推廣雨水收集技術(shù)”;等等。教師點(diǎn)評(píng)時(shí)鏈接聯(lián)合國(guó)防治荒漠化案例,讓學(xué)生的認(rèn)知對(duì)接現(xiàn)實(shí)。
(作者單位:武漢市光谷第二初級(jí)中學(xué))