程忠园 叶玉叶 吴儒敏

摘 要：科学精神是现代人的基本品格，是培养学生核心素养的重要组成部分。初中地理教学应基于核心素养的基本要求，深挖教材中的科学元素，多角度、多层次地培养学生的科学精神，提升课堂教学质量。文章以商务星球版地理教材七年级上册“海陆变迁”为例，通过“创设问题情境，引发认知冲突;开展课堂活动，体验研究步骤;分享地理史实，浸润科学品质”等环节，尝试在初中地理教学中培养学生的科学精神。

关键词：初中地理;科学精神;路径

中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，其中文化基础综合表现为人文底蕴和科学精神，它是受过教育的人的底色，也是其他两方面素养形成和发展的前提[1]。科学精神主要是学生在学习、理解、运用科学知识和技能等方面所形成的价值标准、思维方式和行为表现，具体包括理性思维、批判质疑、勇于探究等基本要点[2]，在初中地理教学中培养学生的科学精神应该围绕上述要点展开。

2019年12月14日至17日，中国教育学会地理教学专业委员会2019年综合学术年会在湖北武汉举行，笔者展示的课例是商务星球版七年级上册地理“海陆变迁”。笔者改变传统的教学设计，深挖和整合教材中的科学元素，通过“创设问题情境，引发认知冲突—开展课堂活动，归纳研究步骤—分享科学史实，浸润科学情感”等环节，培养学生的科学精神并取得了良好的教学效果。

一、创设问题情境，引发认知冲突

良好的教学情境能充分吸引学生注意，维持学习动机，启发学生思维，特别是当问题情境与原有认知结构不一致时，容易引发学生心理上的矛盾或冲突，这种认知冲突可以唤醒学生的自省意识，激发主动思考和自我建构，促进有意义学习的发生和逆向思维的发展，从而形成批判质疑的科学精神[3]。

科学源于发现。作为经典的科学史教育内容，“海陆变迁”的教学难点在于如何创设情境，激发学生的认知冲突，让学生在真实情境中经历“再发现”的过程。

1.创设多个问题情境，引发学生连续的认知冲突

从身边的现象导入课堂。学生通过观察巢湖北山贝壳化石，引发第一个问题：贝壳生活在水里，怎么会出现在山上？接着探究教材和教师提供的实例，引发一个又一个问题：喜马拉雅山上为什么有鱼龙的化石？台湾海峡海底为什么会有森林的遗迹？黄河三角洲面积为什么会“生长”？澳门的面积为什么会不断扩大？每个问题都是一个认知冲突，通过探究和解决这些问题，学生得出结论：海洋可以变成陆地，陆地可以变成海洋，海陆是变化的，过去在变，现在在变，未来还会变，世界处于不断地运动变化之中。运动、变化的观点是批判质疑精神形成的基础，它有利于学生养成实事求是的思维品格，形成独立思考、独立判断的习惯，多角度、辩证地分析问题，用证据和逻辑说话，提出解决问题的方案。

2.创设现实世界的问题情境，引发学生真实的认知冲突

课后研讨中，专家认为本课最大的亮点是颠倒了传统的教学顺序，创设了“近20年来4.5级以上地震分布”的真实情境。课堂上，教师现场展示地球儀，发现地球仪表面是光滑完整的一块，提出问题：实际的地球表层像地球仪表面一样是一个整体吗？学生没有相关的知识储备，进入“愤悱”状态，此时，教师呈现“近20年来4.5级以上地震分布”图（绘制在KT板上），引导学生分组观察，并在图上描绘地震带，猜想地球表层的结构特点：不是光滑完整的一块，而是由若干板块构成的，板块之间的界线就是地球内部力量释放的裂缝地带，与地震带的分布一致。由“近20年来4.5级以上地震分布”这个真实情境得出结论——地球表面有裂缝，地下深处有能量活动，与学生原有的认知发生冲突，激发学生进一步思考和探索：除地震分布外，还有其他证据可以证明板块构造和板块运动吗？对照课本地图，在“近20年来4.5级以上地震分布”图上描绘世界主要火山带、世界两大著名山系分布，学生惊奇地发现，世界主要山系、火山的分布与地震带惊人的吻合。在此情境中，学生从自然界真实发生的现象出发，通过提出问题、寻求证据得出结论。这种知识不是通过死记硬背，而是通过主动建构得到的，能力的提升不是通过模仿练习，而是通过自主合作探究完成的，符合学生的认知规律，有利于培养学生批判质疑的科学精神。

二、开展课堂活动，归纳科学步骤

科学研究的一般步骤是提出问题?猜想与假设?进行实验?分析与论证?表达与交流，这种研究步骤或习惯不是教师“告诉”学生就能形成的，必须通过“活动”反复练习、主动建构。适当的课堂活动，不仅能让教师有效突破教学重、难点，还能使学生体验科学研究的一般步骤，培养科学研究的能力和方法。

1.从真实案例出发，感受科学研究的一般步骤

通过展示和讨论巢湖北山贝壳化石、喜马拉雅山鱼龙化石、台湾海峡海底森林遗迹、黄河三角洲不断“生长”、澳门的面积扩大等实例，引导学生提出问题：在地质历史时期，这些区域的古地理环境是什么样的？通过观看《沧海桑田》视频，引发学生猜想：这些区域的古地理环境与现在是不一样的，陆地可能是海洋隆起形成的，海洋可能是陆地沉降形成的，有的地方面积可能扩大，有的地方面积可能缩小……进一步展示美国“双子星”号宇宙飞船的测量资料，用现代科技验证学生猜想的正确性，最终得出结论：世界处于不断地运动变化之中。在这个活动教学中，学生从真实案例出发，自己发现问题并提出猜想，通过资料分析和数据实证得出结论，感受科学研究的一般步骤。

2.多种手段推进，体验科学研究的一般步骤

板块构造学说是教学重点和难点，活动分三个部分进行。首先，展示地球仪和“近20年来4.5级以上地震分布”图，通过观察和描绘地震带，猜想岩石圈是由若干板块构成的，板块之间的界线与地震带的分布一致。进一步猜想：板块交界地带地壳比较活跃，不仅多地震，也可能是山系、火山分布集中的地带。其次，通过在KT板上描绘“近20年来4.5级以上地震分布”图展示世界主要火山带、世界两大著名山系分布，验证这种猜想是正确的，进而得出板块构造学说的基本内容。再次，对照世界板块分布图，在KT板“近20年来4.5级以上地震分布”图上，分组合作填写七大板块名称，绘制板块界线、板块运动方向，用书本简单演示板块相对运动引起地表形态的变化等。再次，展示煮破的鸡蛋，观察蛋清从蛋壳破裂处溢出后的形态，形象地描述板块构造学说的基本内容。最后，在这一系列的活动教学中，学生从现象出发，由表及里、层层追问，通过绘图填图、图形叠加、模拟实验、实物对比等手段进行分析、探究、验证、交流与表达，体验科学研究的一般步骤。

3.多角度论证，深化科学研究的一般步骤

大陆漂移的教学从分享“魏格纳与大陆漂移说”的史实开始，提出问题：大西洋两岸的南美大陆和非洲大陆以前真的是连在一起的吗？开展撕纸体验活动，即把一张废报纸随意撕成两半，然后拼合，发现报纸边缘的轮廓完全吻合，文字、图案可以拼接，验证这张报纸原来是一个整体。以此类推，引发猜想：如果南美大陆和非洲大陆以前真的是连在一起的，那么大陆边缘的轮廓可以吻合，古地层、古生物等古地理环境特征应该具有相似性。开展分组活动：第一组学生从世界地图上把南美大陆和非洲大陆轮廓裁剪下来，然后进行拼接，发现这两个大陆的海岸线惊人的吻合，甚至能够拼合在一起;第二组学生查阅资料，发现南美大陆东岸和非洲大陆西岸都有海牛、鸵鸟这类不能长途游泳或飞翔的古生物存在;第三组学生发现南美大陆、非洲大陆古老地层具有相似性，特定地层中含有相同或相似的古生物化石。三组学生一致认为，魏格纳提出的大陆漂移假说是有证据的。最后，通过美国“双子星”号宇宙飞船的测量资料，实证大西洋面积在扩大、太平洋面积在缩小，论证了“大陆是漂移的，今天的世界海陆分布是大陆分离、漂移的结果”的观点。在这个模块的活动教学中，学生从历史到现实、从感性到理性、从局部区域到全球范围、从实践体验到数据论证，像科学家一样提出问题、分析问题和解决问题，深化了科学研究的一般步骤。

三、分享地理史实，浸润科学精神

课堂上开展科学探究活动的优势，不仅在于让学生经历知识“再发现”的过程，提升科学探究的能力和方法，还在于体悟科学理念，浸润科学品质，达到像科学家一样热爱科学、崇尚科学的目的。

浸润科学精神从分享“魏格纳与大陆漂移说”的地理史实开始，陈述时要尽可能还原历史事实。相对于故事而言，地理史实更具有科学的感染力。科学家的人物形象鲜活生动，科学探索的足迹扎实清晰，容易引发学生内心深处真实的共鸣。早在16世纪，就有人发现大西洋两岸的大陆海岸线惊人的吻合，但在其后的几个世纪中人们见怪不怪，只有魏格纳提出了问题：为什么惊人的吻合？这种惊人的吻合能够说明什么问题？除了这个现象以外，还有哪些证据可以证明大陆是漂移的？如何寻找这些证据？他坚持以事实说话，为了证明自己的观点，他不仅查阅大量的资料，而且多次外出考察，通过实地测量等方法寻找大陆漂移的证据。1912年1月6日，魏格纳在法兰克福地质学会上做了题为“大陆与海洋的起源”的演讲，被与会的科学家视为“疯子”，被世人嘲笑，“大陆漂移”与千百年来大家认定的“静止的世界”的经验或权威结论完全相悖，但魏格纳不畏“权威”，他坚信自己的考察研究是科学的，最终创立了“大陆漂移”学说。魏格纳先后四次赴格陵兰岛考察，虽然他遭遇暴风雪不幸遇难，但他的精神永垂不朽。学生在课后撰写的学习后记中写道：“我们应该向魏格纳这样的科学家学习，从小热爱科学、尊重科学，坚持实事求是的做事原则，善于观察、勤于思考、刻苦钻研、勇于探索、大胆创新……”

从重知识到重能力再到重素养，从传播科学知识延伸到培育科学精神是落实立德树人的根本任务、培养“活跃的、有责任感的公民”的必然要求[4]，它背后隐藏的是人类自身发展对科学精神的深刻追求。初中地理，特别是初中自然地理是自然科学的重要组成部分，承担着激发科学探究兴趣、提升科学探究能力、培养科学探究精神的神圣使命。教学中应该坚持以科学精神立意，坚持问题情境和活动教学，坚持开展自主、合作、探究性学习，坚持播下浸润科学品質的种子，使科学精神在地理课堂上生根发芽，开出满树的科学之花。

参考文献：

[1] 刘庆昌.人文底蕴与科学精神——基于《中国学生发展核心素养》的思考[J].教育发展研究，2017（04）：35-41.

[2] 核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016（10）：1-3.

[3] 刘海燕.创设地理问题情境 提高课堂教学效益[J].地理教育，2007（06）：16-17.

[4] 中华人民共和国教育部.义务教育地理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.