高中地理课程改革任重道远

1、高中地理课程改革任重道远有感于全国高中地理优质课评选李万龙 江苏省常州市第一中学 2130032013年11月20-21日我有幸作为江苏省的代表参加了在江西省九江市举行的全国高中地理优质课评选活动。作为第3小组的评委听了12节课，课题是“气压带和风带(第一课时)”。评选活动已经过去近一个月，但评选现场的画面还历历在目，选手们认真的态度、标准的普通话、自然得体的教态、娴熟的教学技艺和评委们精彩的点评都给我留下了深刻的印象，九江的活动成为我近几年参加的少有的高中地理教学的盛会。与此同时，也有个问题一直萦绕在我的脑海中，挥之不去，如鲠在喉，不吐不快，我想还是写出来，与同行们交流一下。我知道我的这些想

2、法可能遭致许多人的不满，甚至强烈的反对，但如果能够对我们的高中地理教学有一点点地促进作用，我也就很欣慰了。如果用传统的眼光来看我所听的这12节课，不用说，这些课都是好课，正如中学地理教学参考主编雷鸣在点评中所说的，这些课反映出上课的老师们在五个方面十分用心，一是对讲述内容的准备是非常用心的；二是在调动学生参与课堂方面非常用心；三是对课堂的处理非常用心，起承转合，十分流畅；四是课堂上所使用的课件和教具制作都很用心；五是着装、语言、教态甚至肢体语言的运用都十分用心。整体的教学效果是比较好的，学生能够比较积极地投入到学习中去，从当堂检测的情况看，目标达成度也是比较高的。当然也有一些小问题，如预设过多

3、、生成不够；有些合作学习沦为合作做事，高级思维活动不够；自主学习缺少必要的指导和脚手架等。这些问题和前面列出的优点相比，是微不足道的。但扪心自问，我们的高中地理教学仅仅满足于这样就可以了吗？我想恐怕不是。正是几乎完美的课堂，让我更加不安。首先，从教学内容来看，我觉得老师们的批判精神还远远不够。本节课涉及的课程标准是“绘制全球气压带、风带分布示意图，说出气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响”，因为是第1课时，我想重点应该放在绘制气压带、风带的分布示意图，说出气压带、风带的分布，总结出气压带、风带的一些规律性的特征，以帮助学生记忆。如果时间允许，可以把气压带、风带的移动的内容也教完。而我们

4、的绝大多数老师都把教学的重点放在了三圈环流及其形成原因分析上了。其实，课程标准中根本没有提及三圈环流。我想课程标准中之所以没有提三圈环流，课标组的专家们肯定是有所考虑的，因为三圈环流理论作为一种解释大气运动现象的理论，早以为气象学界所摒弃。退一步讲，即使三圈环流理论有其合理的成分，它也只是大气环流理论中的一小部分。地理课程标准(实验）解读(陈澄主编，江苏教育出版社，2003.11)第78页上明确指出：“标准关注的是地球表面的气压带、风带的形成，对于三圈环流中高空的气压和风向不作要求”。要把这个问题弄明白，还是让我们先来回顾一下关于大气环流的理论吧。 1735年，乔治哈得莱（George Had

5、ley）针对当时已经观察到的盛行西风和信风，提出了大气环流的理论模型。他指出，赤道附近的空气因为长时间被太阳照射，受热后密度变低而上升，并往两极移动，之后，气流随着纬度变高而逐渐冷却，密度增高后下降到地表附近，然后又移动回赤道，形成一个环流圈。这个环流圈其实就是我们以前经常讲的单圈环流。后来经过验证，赤道上升的气流并未如哈得莱所假设的那样吹到两极，而是在马纬度（纬度30度附近）便沉降，然后以信风形式吹回到赤道。不过整个环流和成因大致和哈得莱的假设相符。因此，后世便将这个低纬度地区的环流称为“哈得莱环流”。在高纬度地区，尽管大气获得的热量比较少，但热力差异还是存在的，因此，在高纬度地区也存在着一

6、个弱的哈得莱环流，就是高纬环流。在低纬环流和高纬环流之间是费雷尔环流。它由威廉费雷尔（William Ferrel ）在19世纪50年代提出。相对于低纬环流和高纬环流，费雷尔环流是一个次要的环流，依靠前两个环流而出现，就如一处于两者之间的走珠轴承。三圈环流实质就是上述三个环流的综合，由T伯杰龙最先于1928提出，后经卡尔古斯塔夫罗斯贝作进一步发挥，成为我们以前通常所说的三圈环流。 三圈环流理论较好地解释了地表面所观测到的风系：低纬度地区的信风带、中纬度的西风带和极地地区东风带。但是，这个理论也与许多事实不一致：在中纬度高空中西风带不是改变方向，而是风速变得更强；在低纬度高空气流常常很弱，或根本

7、不存在。三圈环流理论也不能解释大气中角动量的输送。20世纪20年代无线电探空仪应用于高空气象探测后，人们发现了高空环绕极地运动的西风带及其上的波动。1937年J.皮耶克尼斯首次辩认出作为半球现象的长波，1939 年卡尔古斯塔夫罗斯贝从理论上对长波的特性进行了研究，并建立了长波理论。天气图上的对流层中上层呈波状形式的气压场或流场中，在北半球会有34个波，这种波即大气长波。由于其水平尺度与地球半径相当，也称行星波（planetary waves）。因为卡尔古斯塔夫罗斯贝首先从理论上研究了其性质，并做出卓越贡献，后世便把大气长波称为罗斯贝波。可见，随着观察手段的进步和研究的深入，人们对大气环流的认识

8、也在不断深化。到目前为止，大气环流的平均状况主要表现为平均纬向环流、平均水平环流、平均经圈环流和急流等。(气象学与气候学，周淑贞主编，高等教育出版社，1997年7月第3版) 平均纬向环流，指大气盛行的以极地为中心并绕其旋转的纬向气流，这是大气环流的最基本状态。就对流层平均纬向环流而言，低纬度地区盛行东风，称为东风带（由于地球的旋转，北半球多为东北信风，南半球多为东南信风，故又称为信风带）；中高纬度地区盛行西风，称为西风带（其强度随高度增大，在对流层顶附近达到极大值，称为西风急流）；极地还有浅薄的弱东风，称为极地东风带。 平均水平环流，指在中高纬度的水平面上盛行的叠加在平均纬向环流上的波状气流（

9、又称平均槽脊），通常北半球冬季为3个波，夏季为4个波。平均径圈环流，指在南北垂直方向的剖面上，由大气经向运动和垂直运动所构成的运动状态。也即我们以前经常说的三圈环流。需要说明的是，中纬环流上空的气流并不存在许多老师演绎出的偏东风，而是偏西风，低纬上空的偏西风也不明显甚至不存在，而是偏东风。综上所述，三圈环流不是大气环流的核心部分，其形成机制也不是像许多老师演绎的那样。因此，把三圈环流及其形成原因作为这节课的核心内容本身就存在偏差，更何况许多老师对三圈环流成因的分析与事实不符。综观国内外的相关教材，美国最著名的研究性学习教材科学探索者/天气与气候(浙江教育出版社，2003年2月第1版)中根本没有

10、提到三圈环流，只有气压带和风带的分析。美国高中主流理科教材地科学发现者/地理/地质学、环境与宇宙(中册)(浙江教育出版社，2008.8)中也没有关于三圈环流的分析，只介绍了近地面风系和高空急流。不过上述两种教材中都有类似三圈环流的图。我国台湾地区的地理教材中也没有三圈环流的说法,只分析了近地面的气压带和风带，在附的插图上中纬高空的没有用箭头标出气流。我国大陆目前使用的教材中，鲁教版中没有提到三圈环流，甚至连环流也没有提及，只分析了近地面气压带和风带的形成原因，在附的插图“全球气压带、风带形成分布示意”中仍然画了三个圈，但并没有说明中纬高空风向。湘教版、人教版和中图版教材中都分析了三个环流圈的形

11、成，但也都回避了中纬高空气流的方向。之所以出现老师们把本节课的教学重点放在分析三圈环流成因的分析上，其原因可能有三，一是受老教材和老教师的影响，因为以前都是这样讲的，而且看起来也比较合理。二是老师们的专业知识和教学观念没有及时更新。许多老师脑中的知识还是上大学时甚至上中学时所学的知识，对大气环流理论的进步本身就不了解，对课标和教材中些微的变化也不敏感。不少老师将教材上的知识作为没有任何缺陷的“真理”来看待。其实，没有绝对完美的真理,任何理论都是有缺陷的。认为教材上写的就是绝对正确的，因此“教教材”的现象还十分普遍，其结果是，学生也认为所学到的课本上的知识是没有缺陷的，是绝对真理，到了大学或者走

12、上工作岗位后才发现，真实的世界和中学阶段学到的理论知识并不一致，或者将中学所学的理论知识当作绝对真理来指导实践活动，其后果是十分可怕的。我们在中学阶段就要告诉学生，他们所学的理论知识都是有缺陷的或者是有条件的，或者是复杂知识的简化，其目的是为了便于他们这个年龄的人更好地理解。对教学重点的判断反映出我们高中地理老师的批判精神远远不够，由此可知我们学生的批判性思维会怎样，而批判性思维是创新能力的核心。第二，从信息技术的进步来看，我们的高中地理教学已经落后于信息技术的快速进步。目前对大气的观测水平已经远远超过了前人，这是300年前的哈得莱无法想象的。我们可以很方便的获得全国乃至全球范围的气象数据，比

13、如苹果应用中有一款叫“Meteosphere”的天气应用，它可提供最近48小时的天气预报视频，包括全球范围的天气、云和降水、气流/风势、等压线、温度/风势、降雪/降雨、急流、等压线/降水量等，我们完成可以运用这一软件让学生通过观察真实的大气运动来总结大气运动的特征。而在这代表全国最高水平的12节课上居然没有一位老师运用到这些真实的天气数据，真是遗憾。图1 从赤道上空观看的近地面风势图2 高空急流图3南半球的等压线和降水图4北大西洋近地面温度和风势第三，从国际科学课程发展的趋势来看，我们的高中地理教学已经远远落后于国际先进的科学课程理念和实践。近年来由于国家间竞争的进一步加强，国际科学课程也在发

14、生深刻地变革，STEM课程已经成为国际理科课程的共同趋势。以美国STEM课程为例，1986 年美国国家科学委员会(NSB)发表尼尔报告，报告首次明确提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议，成为美国STEM学科集成战略的里程碑。STEM即是Science、Technology、Engineering、Mathematics四个单词的首字母，也就是科学、技术、工程学和数学。但STEM课程并不是仅仅强调这几个学科的重要性，而是要让学生在实际的情境中综合运用这几个学科的知识进行探究或者进行设计。1996年美国国家科学基金会(NSF)发表报告，明确提出培养 K-12系统中STEM课程的师资问

15、题。2007 年美国国家科学委员会(NSB)再度发表报告，提出增强国家对K-12阶段和本科阶段STEM教育的主导作用和提高教师的水平。STEM课堂强调培养学生的八大能力：提出科学问题和界定技术难题，发展和使用模型，计划和开展研究，分析和阐释数据，使用数学、信息、计算机技术和计算思维，构建解释(针对科学)和设计解决方案(针对工程)，参与基于证据的争论，获取、评估和交流信息。STEM课堂的特点是在复杂的学习情境中强调学生的设计能力和问题解决能力。一个STEM课堂的一般程序是教师提出一个问题，让学生组成一个班级范围内的探究小组开展研究，学生要善于使用技术收集、分析数据，并设计、测试和改进一个解决方案

16、，并与同伴交流研究成果。STEM课程的学习包括两个基本循环：探究学习循环和设计制作循环。探究学习循环从学生源自真实世界的兴趣和困惑出发，到问题澄清、假设检验，再到交流分享。设计制作循环同样从学生的兴趣和困惑出发，到分析解释、建模检验、设计制造，再到交流分享，最后作用于真实世界。每个循环都涉及写作、反思与公开展示，以帮助学生阐释经验，澄清所学的知识，并将行动与目标联结起来。在两个循环并行或串行展开的过程中，学生逐步完善设计方案，进而提高对科学概念的理解，充分发展实践与创新能力。目前的情况下，在我们高中地理课堂中让学生进行设计不太可能，但让进行进行真实问题解决的探究是完全可以的。进行基于真实问题解

17、决的探究学习，能够让学生在看似杂乱无章的学习情境中发展问题解决能力，因为真实的问题是劣构、错构的问题。就本节课的内容来看，“气压带和风带”这一内容是大气科学中的核心内容，大气运动本身就是复杂的，劣构的，非常适合于学生的探究学习，我们可以采用基于场景的项目学习，就是提供一定的情境让学生去探索实践，通过场景的虚拟，使学生对问题产生更加直观的感受，从而有利于问题的解决。苹果应用“Meteosphere”完全可以模拟真实的大气运动，我们至少应该让学生在模拟的环境中探究大气运动的规律，而不是让学生探究课本上的知识，这种探究至多是对教材知识的理解，而不是真实问题的解决。另外，STEM课堂对真实问题的探究都

18、给与充分的时间保证，舍得给学生充分的时间做实验，教师主要是指导学生处理数据。在STEM课堂上很少看到学生做习题，更多的是真实的实验、测量、研究测出数据之间的关系。相对而言，我们目前的高中地理课堂上仍存在着所谓“高效课堂”的误区，大容量、快节奏仍很受许多老师的追捧，老师们舍不得花时间让学生探究，害怕浪费时间，因此地理教学沦落为习题教学的现象还相当普遍。上述现象导致学生所获得的地理知识在很大程度上是靠强化训练得来的“信息”类型的“死”的知识，而非根植于丰富而鲜活的地理事象和神奇的自然规律，这种知识在丰富的地理事象面前毫无作为，许多同学不能用地理眼光来看待四季的更替和千变万化的自然世界。因此，我们高中地理教学中的自然地理的教学必须加大对科学本质的关注，这需要完成几个转变：从为知识而教转向为理解而教，从关注学生解题能力转向关注学生对科学概念本质的理解，从关心学生考试分数转向关心学生科学素养，从短期“高效”的教学模式转向扎根的、长久的提高科学素养的教学模式。在这个问题上，地理教师缺少的可能不仅仅是理念，还有面对短期外在评价困扰，而应该的具备的静静坚守的教育信仰和勇于探索的实践行动。如果让我来上这一内容，我有两个设想，一个是基于真实世界的探究学习。向学生提供实时的全球范围的等压线图、实时的全球范围的近地面风势图、全球1月和7月的海平面等压线分布图，让学生分组合作探究