高中地理选择性必修二“资源枯竭型城市转型”跨学科主题研学导学案

高中地理选择性必修二“资源枯竭型城市转型”跨学科主题研学导学案

一、教学背景与设计哲学

（一）课标依据与时代定位

本设计严格对标《普通高中地理课程标准（2027年版）》“资源枯竭型地区的发展”专题，深度融合安徽省教育科学研究院“初中地理跨学科主题学习实施与评价研究”及“基于大中联合实习的中学地理实践教学研究”两大省级教研基地项目的前沿成果。教学定位为高中二年级地理选择性必修二区域发展模块，以淮北市为典型研究样本，突破单一学科视域，构建“地理+历史+政治+信息技术”四位一体的跨学科主题学习范式。课程设计遵循“在地化教育”理论，将地方性知识转化为核心素养培育的课程载体，实现从“知家乡”到“析家乡”再到“建家乡”的认知跃迁。

（二）顶层设计理念

本导学案以“真实的跨学科问题、完整的学术探究链条、深度的社会情感参与”为三大支柱，确立“一核双翼三阶”的设计架构。一核指以人地协调观为核心价值统领，双翼指时空演化视角下的地理综合思维与多源数据分析视角下的地理实践力，三阶指“沉入现场—解构机理—重构图景”的认知进阶路径。彻底摒弃学科拼盘式的跨学科假象，追求在真实问题解决中多学科思维的自然融渗与相互赋能。

（三）学情精准画像

授课对象为已完成自然地理、人文地理必修模块学习的高二学生。认知优势在于具备基础的地图技能、区位分析能力和初步的综合思维，劣势在于长期囿于教材案例的间接经验，缺乏对区域发展复杂性的具身体验，且跨学科信息整合能力较弱，易陷入学科知识的简单罗列而非有机融合。淮北籍学生约占班级15%，其家庭记忆与地方情感是可深度激活的教学资源。

二、跨学科主题确立与学习目标矩阵

（一）主题名称

“煤城蝶变：淮北市从‘黑金记忆’到‘绿金未来’的时空解码与路径仿真”

（二）主题锚点解析

本主题以淮北市六十余年煤炭开采史为经，以资源枯竭后面临的生态修复、产业重构、社会转型三重挑战为纬。主题的跨学科粘合剂是“资源诅咒”与“创新突围”这一对矛盾统一体。地理学科提供空间诊断与区位重构框架，历史学科提供产业生命周期与制度变迁视角，政治学科提供公共政策分析与治理模式工具箱，信息技术学科提供时空数据建模与决策仿真支持。

（三）学习目标四维整合表述

1.区域认知与综合思维

学生能够运用GIS时空分析方法，绘制淮北市煤炭资源分布、采煤沉陷区演进与产业结构变迁的复合时空图谱，解释资源开发强度、环境承载力阈值与区域发展阶段之间的非线性关系。

2.地理实践力与技术融合

学生能够借助智慧课堂环境，使用多时相遥感影像判读沉陷区水域面积变化，利用Excel或Python对历年GDP、就业结构、财政收支数据进行趋势拟合与相关性分析，完成一份包含数据可视化产品的产业转型诊断报告。

3.人地协调观与价值内化

学生能够通过口述史访谈、老矿工影像档案整理，从“地方性知识”视角理解资源型城市居民的生存智慧与情感结构，在模拟政协提案撰写中表达对资源衰退型地区补偿机制的伦理思考。

4.跨学科表达与创新迁移

学生能够以“素养漫画”或“时空叙事地图”为媒介，创作一则呈现淮北城市意象变迁的跨媒介作品，完成从科学认知到审美表达的意义升华。

三、驱动性问题系统建构

（一）本质问题锚定

资源枯竭型城市如何挣脱路径依赖，在时空压缩的转型压力下实现人地关系的再协调？

（二）单元核心驱动问题

假如你是淮北市“十五五”规划专家组核心成员，面对煤炭资源可采储量仅剩不足十年的严峻现实，你将如何统筹生态修复成本、接续产业选择与社会保障压力，设计一份兼具科学理性与民生温度的区域转型路线图？

（三）课时子问题链

第一课时：淮北如何从“因煤设市”走向“因煤困城”？这一问题聚焦资源型城市生命周期的历史地理溯源。

第二课时：沉陷区仅仅是发展的负资产吗？这一问题以认知冲突引导学生重新审视废弃矿山的生态与文化价值。

第三课时：从“煤电独大”到“多元支撑”，路在何方？这一问题深入产业演替的内生动力与外部政策耦合机制。

第四课时：谁的转型？转型为谁？这一问题将人地协调观从抽象原则下沉为具体的利益相关者分析与正义追问。

四、教学实施过程全记录

（一）前置学习阶段：认知图景的初步唤醒

课前七十二小时，学习社群内推送三组异构素材。第一组为影像档案：1970年代淮北煤炭会战纪录片片段与2025年绿金中央公园无人机航拍对比视频，引发视觉冲击与认知悬念。第二组为数据包：开放淮北统计年鉴关键页扫描件、安徽省自然资源厅采煤沉陷区治理公报节选，要求学生以地理小组为单位完成两项基础预处理——在空白轮廓图中标注三大主力煤矿位置及沉陷区分布，将转型政策文本中的关键词提取并生成词云。第三组为情感催化剂：一篇题为《父亲的矿灯》的散文节选，作者为淮北籍作家，文本中蕴含着对煤炭工业文明即将远去的复杂情愫。前置学习不设强制性作业，而是以“我最想问的一个问题”作为进入课堂的认知门票，教师据此聚类分析学生的原始困惑与兴趣偏向。

（二）第一课时：时空诊断——煤城生命史的在地解读

课堂物理空间移至校内地理数字实验室，二十五台终端均预装ArcGISOnline及多时相Landsat影像服务。导入环节不做知识铺垫，直接呈现1988年、2003年、2025年三个时间节点淮北市卫星影像图。教师设问：地表水体的空间分布与形态发生了怎样的变化？这一变化与煤炭开采存在何种时空关联？学生经由小组协作完成沉陷区水域矢量提取与面积测算，惊讶地发现四十年间塌陷水域面积增长逾六十倍。这一数据化震撼自然引向深度追问：沉陷仅仅是灾害吗？教师顺势引入德国鲁尔区埃姆舍景观公园与中国淮北绿金中央公园的并置比较案例，学生在地球Online平台上完成双案例环境本底条件、治理模式、运营机制的标签化对比。此时历史学科视角介入，教师以时间轴形式呈现淮北行政区划沿革与煤炭产量曲线叠加图，揭示“产量峰值—财政依赖峰值—生态赤字峰值”三者之间的时间错配。学生恍然大悟：资源枯竭并非突发的危机，而是早在上世纪九十年代高intensity开采期就已埋下伏笔。本课时不追求结论的统一，而以“淮北困境的独特性与普遍性”思辨写作收束，学生需在三百字短文中至少运用两个地理空间概念、一个历史分期概念。

（三）第二课时：价值重估——沉陷区作为遗产与资本

课前学生已实地探访或通过VR全景漫游淮北绿金中央公园，手机端采集若干自选角度影像。课堂以“负资产的华丽转身”为主议题，率先打破“沉陷区=发展包袱”的单向思维定式。生物学科视角率先登场，教师呈现绿金公园水质监测数据与生物多样性本底调查简报，学生分组扮演环境评估师，计算沉陷区水域的生态系统服务价值，涵义括洪水调蓄、气候调节、休闲游憩三类指标货币化估算。当各组报告屏板汇总出惊人的数亿元年生态价值时，课堂氛围由沉重转向振奋。此时美术学科隐性渗透，教师不专门讲授美学原理，而是展示一组由中央美院师生完成的矿山工业遗产活化利用方案草图，引导学生发现废弃选煤楼的锯齿形天际线、生锈井架的雕塑感、铁轨枕木的线性韵律。学生以手机摄影作品为基础，运用Snapseed进行矿山工业美学风格的二次构图与影调调整，并撰写百字设计说明。本课时高潮环节是模拟听证会：烈山区拟将一处沉陷湖岸地块出让为高端地产，本土环保NGO、原住民代表、城市规划师、房产开发商四方角色由不同小组扮演，学生需综合运用地理学区位论、环境经济学外部性理论、政治学决策程序理论展开博弈与协商。教师不预设正确立场，而是追问：当你必须放弃某些经济利益以换取生态正义时，你的选择依据是什么？这一问题直指人地关系伦理的内核。

（四）第三课时：路径仿真——接续产业选择的决策建模

智慧课堂环境下，本课时引入NetLogo系统动力学仿真平台。教师先行构建简易版资源型城市产业演化模型，内置变量涵盖资源储量衰减速率、环境治理投入占财政比、接续产业研发投入强度、劳动力跨行业转移弹性系数等。学生任务并非被动观察，而是以六组为单位成为“虚拟市长顾问团队”，每组获得等量初始财政虚拟预算，需在三个模拟十年周期内配置资金、制定产业政策。第一组选择激进式文旅转型，重金打造古运河文化IP及沉陷区水上运动基地；第二组押注先进高分子材料产业，依托煤化工技术积淀延伸产业链；第三组采取适度多元化策略，均衡布局新能源、现代农业与康养产业；第四组强调社会托底，将预算大头用于矿工再就业培训与社区营造；第五组与第六组分别为生态优先导向与技术激进导向。每一轮决策输入后，模型即时输出就业率、GDP增速、碳排放强度、基尼系数四维雷达图。课堂瞬间升维为政策实验室，学生亲眼目睹单一产业依赖的路径锁定如何通过杠杆撬动逐步解锁。政治学科核心概念如“补偿机制”“利益协调”“治理现代化”不再悬浮于抽象定义，而是具身为屏幕上跳动的数字曲线与小组内激烈的策略辩论。教师的关键干预发生在各组均完成三轮决策之后：请各组组长离席，以“世界咖啡”模式流动到其他组观摩学习，携带原组智慧返回后进入第四轮修正决策。最终的成果不是最优策略评选，而是每组提交一份《淮北市接续产业选择仿真实验报告》，强制要求包含敏感性分析章节，即“我们的决策在何种假设动摇时可能失效”。

（五）第四课时：意义建构——从地方叙事到公民表达

这是整个跨学科主题学习的升华单元，地点从数字实验室移至校史馆研学大厅，环墙布置学生前三课时产出的地图作品、数据图表、摄影习作与听证会手记。本课时没有新知识输入，核心任务是基于全历程体验完成一项公共表达作品，作品形态四选一：模拟政协提案、素养漫画短篇、口述史纪录短片策划案、时空叙事地图。教师提供结构化工具包。模拟政协提案需包含问题提出、现状调研、可行性分析、具体建议四部件，强制引用至少两则本单元生成的实证数据。素养漫画创作借鉴省级教研项目“美育赋能”成果，学生需将淮北转型中的关键人地关系冲突转化为四格漫画，要求出现地理符号的隐喻化表达，例如将等深线变为城市年轮，将风向玫瑰图重构为机遇之翼。口述史策划组前往烈山区已对接的三户矿工家庭，整理访谈录音转写稿，提炼出三代矿工家族的职业期待变迁轨迹。时空叙事地图组运用StoryMap工具，在淮北数字底图上标注二十个关键记忆点，每一节点须配百字内短叙事及历史/当下对照影像。课堂最后四十分钟为“跨媒介圆桌论坛”，每组推举代表以六分钟极简演讲呈现作品核心意涵，台下听众以三色反馈卡投票，绿色代表科学说服力、红色代表情感共鸣力、蓝色代表创新启发性。教师不做总结陈词，而是以一段自己走访淮北矿山博物馆时录制的三十秒环境音收尾——远处矿山公园的鸽哨、近处沉陷湖面的桨声、脚底依然静默的煤脉。下课铃响，学习仍在每个学生的心中延展。

五、跨学科学习支持系统设计

（一）智慧课堂技术赋能架构

依托省级信息化课题研究成果，构建“云+端+网”三位一体支撑环境。课前通过科大讯飞智学平台推送个性化前测包，课中实时投屏展示多组GIS操作界面与仿真模型运行实况，课后利用班级错题本功能聚类分析学生在区位分析、数据判读等关键能力点上的共性薄弱环节。特别值得一提的是，本设计尝试引入AI辅助论证强化工具，当学生在撰写提案时使用模糊因果表述，系统自动推送淮北市历年统计年鉴中的对照数据链，引导学生养成循证表达习惯。

（二）在地化课程资源转化机制

确立三级资源转化链路。一级资源为淮北市直接相关的地质标本、历史影像、政府公报、规划文本，由教师团队先行采点并与市档案馆、自然资源和规划局建立课程资源共建关系。二级资源为安徽省长江、淮河两大流域其他资源型城镇对比案例，如铜陵铜矿、淮南煤电、马鞍山钢铁，以备学生在横向比较中深化对淮北个案独特性的理解。三级资源升维为全球资源型城市转型案例库，涵盖德国鲁尔、法国洛林、美国匹兹堡等经典地域，通过虚拟教研室引入省内外高校地理学科专家微课，实现大中联合培养视野下的学术资源下沉。

（三）差异化支架与拓展通道

针对认知风格与能力层级的异质性，设计隐形分层任务单。基础型任务聚焦地理学科本体的空间信息提取与区位归因，要求全体达成。发展型任务要求运用双学科视角分析复杂人地关系，例如在沉陷区土地利用决策中同时调用地理学的适宜性评价与经济学的成本效益分析。挑战型任务指向元认知层面的方法论反思，学生需撰写三百字短论，阐明跨学科思维在本主题学习中如何突破了自己原有单一学科视角的解释局限。对于学有余力且兴趣浓厚的小组，开放周末田野调查通道，在安徽师范大学地理与旅游学院研究生协助下，赴濉溪县临涣镇实地采集采煤沉陷影响下的农业土地利用变化样本。

六、教学评价与证据收集体系

（一）过程性评价的颗粒度设计

摒弃传统跨学科课程常采用的分量表加和评价模式，代之以“关键事件锚定法”。教师团队预设本主题学习进程中可能出现的六个关键认知冲突时刻，例如第一课时学生发现淮北塌陷区面积增速与煤炭产量增速并不同步的时刻，第三课时仿真模型显示高环保投入导致短期失业率攀升的时刻。在这些特定节点，教师暂停常规教学流程，全体学生进行三分钟焦点写作，内容仅为“此刻你的思考遇到了什么阻力？你动用了哪些学科的思维武器？”这一设计精准捕获学生在跨学科思维跃迁过程中的真实迷思，其形成性证据价值远超标准化量表的表面效度。

（二）表现性评价的真实任务嵌入

终结性评价不设传统纸笔测试，而以“绿金论坛·青年方案”模拟听证会作为核心评估情境。学生六人一组，分别承担产业经济学家、生态修复工程师、城市规划师、原住民代表、地方政府官员、媒体观察员等角色。各组需在四十分钟内基于同一套淮北市2026年最新统计简报，完成立场陈述、质辩交锋、修正动议三轮任务。评价量规聚焦三个维度：地理空间逻辑的严谨性、跨学科证据链的完整性、人地伦理关怀的真诚度。不追求虚假的共识，而是鼓励学生在不可通约的价值冲突中清晰呈现自己作出权衡的依据与限度。

（三）元认知反思的显性化路径

学习单元结束后二十四小时内，每位学生须在个人学习空间提交一份结构化的跨学科思维复盘报告。报告包含三项强制内容：其一是“思维痕迹图”，用箭头与节点可视化呈现自己在整个主题探究过程中调用各学科知识的先后顺序与主次关系；其二是“关键转折点”，追忆哪一个具体的课堂瞬间或数据发现迫使自己修正了最初的片面认知；其三是“未解之问”，提出至少一个在当前学习边界之外仍感困惑的真问题。教师团队对这些反思文本进行主题编码分析，将其作为修正下一轮教学设计的核心证据。

七、教学特色与创新价值凝练

（一）认知冲突驱动跨学科思维的发生机制

本设计拒绝以学科拼盘作为跨学科的逻辑起点，而是坚信真实的跨学科思维只能诞生于单一学科视角解释力失效的认知困境之中。在每一课时都精心设置足以颠覆学生既有学科图景的异质性证据：沉陷区既是环境负资产又是生态正资产，接续产业选择面临效率与公平的经典悖论，城市转型规划既要尊重经济理性更要安顿地方记忆。正是这些认知冲突，倒逼学生主动向相邻学科借用概念工具与分析方法。

（二）在地化知识的课程学力转化路径

淮北市作为安徽省唯一的国家级资源枯竭型城市，其六十年兴衰史凝结着极为丰厚的课程意蕴。本设计系统开发本土口述史、矿区地景、工业遗产、政策文本等地方性知识，但不止步于乡土情怀的浅层浸润，而是通过教育化加工将其转化为可探究、可建模、可辩论的学术性议题。学生在解码家乡的过程中习得的不是对特定城市的零散认知，而是可迁移至任何陌生区域的分析框架。

（三）美育浸润的非预设性生成

响应铜陵市“美感课程”育人理念，本设计未设置专门的美术课时，但审美体验却贯穿始终。学生在多时相遥感影像中发现沉陷湖群如大地年轮的韵律美，在矿山井架天际线中感受工业构筑的几何美，在老矿