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跨学科教学指向下的高中地理灾害教育实例研究
*本文系无锡市“十四五”规划课题《学科融合视域下的高中地理灾害教育研究》阶段性成果之一(项目编号:I/E-c/2021/04)
摘要:本文以灾害教育为导向,将地理、化学、生物学科相融合,开展跨学科主题教学。对“问题研究:蓝天何时常在?”这一主题进行深度融合教学,从而达到育人目标。实践证明,融合教学是其他教学无法比拟的一种教学方式。课前、课中、课后的连贯性学习模式,分析大气污染现象、成因及治理措施,将灾害教育深刻贯彻其中,极大提升学生地理核心素养。
关键词:跨学科教学, 灾害教育, 高中地理
在党的十九大报告就明确提出,“要坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战”。本节课内容涉及物理、化学、生物等多学科知识,所以,跨学科的综合研究有助于丰富和深化灾害教育相关知识,尤其是本节课涉及到的大气污染,利用跨学科教学能大大提升学生灾害防范意识,从而达到生命教育的意义。在构建学生地理素养的同时,以学生为主体,从育人角度增强学生将课本上的知识延伸到生活中去的能力,并将课堂上的知识运用到实际复杂环境中,从而快速解决生活中问题。
一、灾害教育指向下的地理+化学+生物跨学科融合课程的意义
通过研究污染物类型与性质,来提升对治理大气污染措施的理解,这需要在化学范畴上对灾害教育的深入研究与沉浸式学习。本研究中,在对国外发达国家大气污染事件的原因探究中,学生不难发现,煤炭产生的二氧化硫、三氧化硫和烟尘是最主要的污染源。传统地理灾害教育中,仅仅从识记角度加以浅层次的记忆,无法深度理解为何这些气体称为大气污染源。本节课加以从化学角度上,对二氧化硫、三氧化硫等硫化物以及汽车尾气排放的碳氢化合物的一系列化学反应变化,从而深刻理解不同的国家和地区,它的污染源不同,那么治理的方法也就不同。进而去学习治理大气污染就显而易见,在最近发展区内学生很容易得到治理措施,因为学生在实践中得到治理这些污染源是最主要的措施。而这些污染又与当地的工业化城市化发展有着密切的关联,这就需要从地理角度进行研究。在学生进行灾害教育思维的培养时,大大提升了学生的家国情怀。在研究过程中,可以组织讨论时进行分级评价,让学生的思维可视化,充分把握不同水平的学生反馈。在讲到危害中,本节课从生物学科角度,分析癌症发生的原因及现状。从展示中学生可以直观理解癌变的简化过程,进而了解到原癌基因与致癌基因之间的区别。
在应对灾害的措施中,融合课堂中的学生更容易引出低碳生活的价值观,更有利于树立全球观意识,大大提升可持续发展观。跨学科教学大大提升对高中生高阶思维与素养的培养,与地理核心素养的养成异曲同工之妙。
二、教学过程
【教师活动】
教师用黑板擦在黑板上较重的拍几下,演示可吸入颗粒物进入大气,对周围环境的影响;并随后将门窗打开,让风进入,提问大气污染影响因素,从而导入新课课标。
【学生活动】
学生观察体验,独立思考老师提出的问题,并作答。
【过渡】
大气污染随处可见,那么,什么是大气污染。
【教师提问】
(1)大家一般是通过什么渠道得知当天的空气质量呢?
(2)让学生谈谈自己所知道的大气污染有哪些。
看来大家目前获得天气质量的渠道还是比较单一的,其实还可以通过中央气象台、墨迹天气app等渠道获得空气质量信息。教师展示通过VENTUSKY向学生介绍空气质量指数(AQI)。
【课前收集小组展示环节】
【自主阅读】教师引导学生阅读资料1大气污染及其危害
【教师提问】通过资料的阅读谈谈你对大气污染的看法、感受或者你对大气污染有了什么新认识。
【讨论活动】解决教材中的两个问题:
(1)概括大气污染的特点和危害。
(2)讨论影响我国大气污染的主要原因。
【教师提示】
第一题从其概念入手,找到关键句进行拓展。
第二题结合大气污染概念中的关键句,从自然要素和人为要素入手。
总结的过程中要把方法和思路交给学生。结合材料1中“大气污染范围和强度受污染物和污染源的性质、气象条件以及地表特点等影响”可以总结出大气污染原因的分析思路可从以下几个方面展开:污染物和污染源的性质、气象条件、地形条件,还有人为因素。
学生通过阅读收集材料思考教师的提问并作答,并上台展示。各小组根据教师提示开展讨论活动并写好思考的结果。
【设计意图】
通过一些常识性问题的提问了解学生对环境的关心情况及认知水平情况。由于本节课是高度融合的课程,需要学生课前对空气质量指数(AQI)中PM10、PM2.5、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧进行相关资料收集。开展讨论活动,活跃学生的思维,体验小组合作的乐趣与提高小组成员的凝聚力。教师在对这两个问题的总结过程中并不是直接呈现答案,而是带领学生体验整个分析路径,重在教会学生如何思考和解决问题,引导学生运用地理的思维方式解决问题。
【过渡】
大气污染危害这么大,看来我们要好好研究一番。通过刚才对关键词的记录,我们继续探究一下我国近年大气污染严重的原因。目前最主要污染源是谁呢?观察对比我国与世界能源消费结构,你能得出什么结论?
【思辨】
大量使用化石燃料危害是什么?煤炭排放污染物质,会有怎么样的不利影响?能不能继续使用煤炭?
【生物探讨】癌症的发生
【教师提问】
谁使用这么多煤炭?生产生活方面分析。为何我国工厂废气排放量较大? (找到了人为原因这些主要污染源,有没有自然原因助长大气污染呢?)什么样的天气状况助长大气污染?
分析气候气象因素、地形因素、气候异常因素对大气污染的影响除了上述人为和自然原因外,造成我国近些年大气污染较为严重的原因还有哪些?
【设计意图】
结合生物学科知识,解析污染气体对人体健康的不利影响。学会用思辨形式考虑问题。为了减少学生知识的盲区,提供“白烟”“黑烟”,让学生辩证分析我国能源消费结构以及工业化。将所学知识加以运用,巩固提升。在课堂中贯穿情景,实现地理实践力的培养。
【教师提问】
不同角色治理方式。
【小组实验】
脱硫煤过程
CaCO3=CaO+CO2
2CaO+2SO2+O2=2CaSO4
【设计意图】
小组合作,角色扮演。利用化学实验实践证明脱硫煤过程,树立灾害防范意识,培养家国情怀。通过相关问题的设置,一方面是让学生认识到大气污染的治理不是一蹴而就的,而是一个长期的过程,需要各方共同努力。培养学生环境保护意识,树立正确的人地协调观念,培养学生的区域认知素养。
【学生活动】
中国高中生,眼中有光,心中有梦,为低碳做贡献!
城市道路在建设过程中是够可以充当天然通风走廊?
从环境角度评价,学校门口大道在绿色通道中合理性
此环节是本节课实践与延伸,让学生在生活中感知地理的魅力,学会用地理眼感悟地理美,从而提升学生地理核心素养。绿水青山就是金山银山!
【课后任务】
请以学习小组围绕“大气十条”中的一个主题,尝试多角度、有针对性地提出大气污染治理措施和所需时间,以案例为载体进行分析,完成后一起分享。学会针对同一种地理现象的研究思路,构建思维模型。
三、教学效果与反思
本节课通过跨学科教学,学生不仅掌握了地理、化学、生物三科的相关知识,还学会了如何将这些知识应用于实际问题的分析和解决中。在“何时‘蓝天’常在”的问题研究中,学生深刻认识到了大气污染的危害和治理的紧迫性,增强了环境保护意识和灾害防范能力。
然而,跨学科教学也面临一些挑战,如不同学科之间的知识衔接和整合、教学方法的创新等。因此,在未来的教学实践中,需要继续探索和完善跨学科教学的模式和方法,以更好地培养学生的综合素养和应对灾害的能力。
参考文献:
[1]刘家呈.庄玉昆.新课标背景下跨学科教学的动因、困境及路径[J].地理教学,2023(7):1-4
[2]任学宝.跨学科主题教学的内涵、困境与突破[J].课程·教材·教法,2022,42(04):59-64+72.