邱新艳 汤正全 张雪茹

（苏州工业园区星海实验中学, 江苏 苏州 215124）

问题式教学以“问题发现”和“问题解决”为要旨。在解决问题的教学过程中，教师应引导学生运用地理的思维方式，建立与“问题”相关的知识结构并能够由表及里、层次清晰地分析问题，合理表达自己的观点，让学生在发现问题、分析问题和解决问题的过程中掌握知识、促进思维、增进能力、全面发展。[1]

一、问题式教学中的错题研究

问题式教学在某种程度上属于一个较为上位的概念，项目教学、单元教学等一般都可用于问题式教学。学生在平常的作业练习中产生的错题，可整合成以某个项目的方式给学生提出具有挑战性的问题或任务。围绕该项目情境，教师可组织相关实践活动，设计问题解决路径与方案，引导学生独立思考、合作探究，最终以不同形式的作品展示学习成果。

1.错题来源及分类

学生一般都有错题本，每次作业或调研测试产生的错题，都应受到重视。有知识疏漏型错题的学生，应及时完善知识体系；有方法技巧型错题的学生，应培养审题读题习惯，加强同类或变式题的练习；有规律性应用型错题的学生，应在真正理解基本原理的基础上参加一定的实践活动提高迁移应用能力。另外，还有一些试题本身就存在错误元素，会给学生带来干扰和困惑。

2.错题带来的困惑

(1)规律性应用型错题

学生对月相的了解往往只停留在知识层面，没有真正地观察过月相，就难以将月相的变化规律与现实生活场景灵活地结合起来，以致于在做关于月相的试题时总是出错。下面这组试题来源于2018年11月的浙江省地理高（选）考真题。

读太阳系部分天体某时刻相对位置示意图如图1所示，某学生当日看星空的图如图2所示。据此完成24、25题。

图1 某时刻日、地、月、火相对位置示意图

图2 某学生当日观看星空的图示

24.该时期肉眼在（ ）

A.火星天空中可以看到月球

B.月球上可见火星嵌在日面

C.火星上可见地球遮住月球

D.月球上可见火星悬在星空

25.该学生面朝月球站立，其左侧为正东，此时为（）

A.清晨 B.正午 C.黄昏 D.子夜

第24题，要结合图1看，此时月球的暗面正对着火星，在火星天空中看不见月球，A错误；火星和太阳位于月球的两侧，在月球上看不到火星嵌在日面，B错误；地球、月球都是夜半球面对火星，在火星上看不到地球遮住月球，C错误；火星亮面正对着月球暗面，所以在月球的夜半球可见火星悬在星空，D正确。学生解这道题时不会在所给图示中根据天体间相对位置的转换选择答案。

第25题，由图2可知该学生面朝月球站立，其左侧为正东，所以此时月球位于正南天空，此时刚好能看到月球完整的亮面，即月相为满月。满月时太阳和月球分别位于地球两侧，二者此升彼落，当月球位于正南天空时，正值0:00时分，即子夜，因此选D。这道题目从上题以太阳系大的空间尺度到本题以地球某具体场景的小尺度来思考问题，同时涉及观察时间的考查，时空尺度的灵活变化让学生难以适应与把握。

(2)本身具有错误元素的错题

目前，各种资料和辅导书上的试题类型多样而复杂，学生在做题过程中，难免会遇到一些本身就具有错误元素的错题。

日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，一般由晷针和晷盘组成。晷盘南高北低，平行于天赤道；晷针垂直晷盘，上端指向北极星。在晷盘面上刻画出12个大格，每个大格代表两个小时，当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘面，以此来显示时刻（见图3、图4）。据此完成下题。

图3 晷针某日A时投影图

图4 晷针某日B时投影图

湖北襄阳的日晷，晷针的影子在冬至日晴天时移动的方向应是( )

A.由西南逆时针转向东南

B.由西北顺时针转向东北

C.由西北逆时针转向东北

D.由西南顺时针转向东南

这道题目旨在考查学生应用太阳视运动的知识观察晷针影子移动方向的能力，所给的图有图3和图4，有的选题者可能认为图3不够清晰，换成了字迹清晰的图4。无论是哪一幅图都有引导学生的错误元素。首先，题目问的是“冬至日”晴天晷针影子的移动方向。湖北襄阳在北半球，冬至日应该观看日晷仪的反面，而试题给出的图都是正面。另外，日晷仪正面所示的十二地支“子丑寅卯辰巳午未申酉戌亥”应该是从正南的子时开始按顺时针依次分布，而图4显示反了，把日晷仪反面的文字信息放在了正面。而且，无论是图3还是图4的题目，都想当然地把B选项作为正确答案。然而，我们要是换一张清晰的日冕仪反面的图就会发现，反面观看日晷仪晷针的影子是逆时针旋转的，B选项显然是错的。此时，很多学生开始疑惑并且出现思路混乱的现象，为了清除错误元素的障碍，提升学生的空间思维、形象思维和辩证思维，制作日晷仪进行实地验证的活动非常有必要。

二、地理实践活动设计与实施

1.规律性总结类活动设计与实施

(1)课标要求

结合实例，说明地球运动的地理意义。

(2)学习目标

通过实践活动，能在不同空间转换中理解月相的变化规律。

(3)问题提出

学生在做相关题目时，方位混乱和空间尺度难以灵活转换。

(4)设计意图

针对学生遇到的问题，笔者组织了一次从2021年9月7日（农历八月初一）开始、为期半个月的月相观察活动。

(5)实施过程

【环节一】选定观察地点：考虑到空间位置的对比与转换，在学校的观察选择小型篮球场和视野宽阔的大篮球场两个地点。另外还可以选择在家观察，方便后期成果分享时，从熟悉的场景切换到陌生的学生家附近的场景。

【环节二】方法指导：①小组合理分工（记录观察时间、月相出现的水平方位、高度角、形状、当日天气状况）；②选取合适的时间，确定合适的参照物（学校或家附近的建筑楼等）；③手机指南针可以确定具体方向；④月亮高度角的简单估算方法见2019人教版必修《地理二》第4～5页“活动”说明。

【环节三】知识回顾：口诀“上上上西西；下下下东东”、原理图的绘制。

【环节四】记录表汇总，如表1所示。

表1 月相观察记录表汇总

(6)问题解决

通过实践观察，学生对月相的变化规律有了更深层次的理解，针对观察方位易错和不同空间的转换问题，也在实践过程中通过合作探讨有了改善。如学生熟悉的小篮球场西方、南方及东南方有不同的参照物，随着观察日期和时间的变化，场地较小就不能一直固定在一个点位观察，所以开始选择观察点时就应预想到结果，如图5所示。而空旷的大篮球场，由于视野开阔，就可以保持一个点位变化方向观察，如图6所示。为了让学生能顺利地从熟悉的情境转换到陌生的情境进行知识迁移应用，灵活地解决问题，在家或者家附近观察的学生提供的图片也发挥了作用。根据月相出现的时间，可以让其他学生判断该生是站在什么方位拍摄的；根据月相形态推测拍摄的时间；根据月相与参照物的关系猜测该生家住的小区位置等，如图7所示。

图5 小篮球场的月相观察照

图6 大篮球场的月相观察照

图7 某学生所住小区及附近的月相观察照

(7)反思总结

月相观察过程中，出现了不少问题，如：时间难以精确统一；水平方位没有借助仪器测量到具体的方位角度；用手臂握拳法估算高度角的误差较大；天气状况影响较大，9月12日至9月15日（即农历初六至初九）苏州受台风“灿都”影响较大，没有拍到上弦月。不过，实践过程中，学生懂得了月相变化规律总结的不易；深刻体验科学探索所需的意志品质、行动能力、严谨态度和求真精神。

2.检验性实践类活动设计

(1)课标要求

结合实例，说明地球运动的地理意义。

(2)学习目标

通过实践活动，理解太阳视运动原理应用于日晷仪、服务于生活的意义。

(3)问题提出

学生在做相关题目时，对日晷仪的正面和反面选择、晷盘上文字和方向辨别、晷针投影移动方向、晷针和晷盘与地面夹角等问题感到疑惑。

(4)设计意图

针对日晷仪正面和反面的文字顺序区别、晷针影子旋转方向、何时观看正面或反面等问题，笔者在太阳视运动的教学过程中结合日晷仪的应用，引导学生掌握赤道式日晷仪的晷针、轨面的设计技巧及相关原理。然后再布置制作简易日晷仪的作业，组织利用自制日晷仪观察晷针投影指示时间的活动。

(5)实施过程

【环节一】原理解释：本文主要是借助赤道式日晷仪引导学生掌握地球运动相关知识。如图8所示，晷盘与赤道平行，晷针指向北极星（即正北方向），角1为晷盘与地平面的夹角，角2为北极星的仰角（等于当地纬度角3）。若为解决上文涉及的湖北襄阳关于日晷仪晷针投影的时间指示问题，此处角2应等于角3（即约为北纬32°）。如图9所示，夏至日襄阳日出东北，正午时分日照正南，正午太阳高度（即角4约为81°26′），日落西北；春分（秋分）日，襄阳日出正东，正午时分日照正南，正午太阳高度（即角5约为58°），日落正西；冬至日，襄阳日出东南，正午时分日照正南，正午太阳高度（即角6约为34°34′），日落西南。

图8 赤道式日晷仪空间方位示意图

图9 襄阳二分二至时太阳视运动示意图

【环节二】方法指导：为保证信息的可靠性，笔者将搜索到的清华大学的日晷仪正面和故宫的日晷仪反面作为辅助信息，指导学生先后制作出日晷仪正面和反面图，分别如图10左图和图11左图所示。

图10 赤道式日晷仪正面（左）及夏至日太阳光线与日晷仪方位示意图（右）

图11 赤道式日晷仪反面（左）及冬至日太阳光线与日晷仪方位示意图（右）

【环节三】问题分析：夏半年，太阳直射在北半球（如图10右图所示，此时太阳直射在北半球的A点，若角4为23°26′，则此日为夏至日，平行于太阳直射的光线从日晷仪的正面照射），湖北襄阳和苏州都应从正面观看（即面朝南观看）日晷仪的晷盘信息。如图10左图所示，子时方向为正南，午时方向为正北，酉时方向为正东，卯时方向为正西。太阳从东北升起，即太阳从酉时和午时中间照过来；晷针影子投向西南，即子时和卯时中间。正午时从正南方照射，即太阳从子时方向照过来；晷针影子投向正北，即午时方向。太阳从西北日落，即太阳从午时和卯时中间照过来；晷针影子投向东南，即子时和酉时中间。由此可知，晷针的影子在正面是呈顺时针移动。冬半年，太阳直射在南半球（如图11右图所示，此时太阳直射在南半球的B点，若角4为23°26′，则此日为冬至日，平行于太阳直射的光线从日晷仪的反面照射），湖北襄阳和苏州都应从反面观看（即面朝北观看）日晷仪的晷盘信息。如图11左图所示，子时方向为正南，午时方向为正北，酉时方向为正东，卯时方向为正西。太阳从东南升起，即太阳从酉时和子时中间照过来；晷针影子投向西北，即午时和卯时中间。正午时从正南方照射，即太阳从子时方向照过来；晷针影子投向正北，即午时方向。太阳从西南日落，即太阳从子时和卯时中间照过来；晷针影子投向东北，即午时和酉时中间。由此可知，晷针的影子在反面是呈逆时针移动。

【环节四】实践验证：学生把制作好的日晷仪放在太阳下进行“晷针投影指示时间”的验证；虽然晷针投影指示的时间因为个人制作角度和摆放方位有点小偏差，但是针对上文错题中产生的困惑点都依次根据原理推导和实践得到了验证，如图12所示。

图12 图示时刻自制日晷仪在苏州的晷影示意图

(6)问题解决

通过实践，学生都理解了“无论是湖北襄阳还是苏州，为什么在夏半年应观看日晷仪的正面，晷盘正面的文字信息呈顺时针分布和晷针的影子呈顺时针移动；为什么在冬半年应观看日晷仪的反面，晷盘反面的文字信息呈逆时针分布和晷针的影子呈逆时针移动”的结论。

(7)反思总结

在制作和验证的过程中，遇到了不少问题，如晷盘与地面的夹角忘记选择学校所处的苏州纬度（约31°）的余角（即59°）、晷针的指示方向需借助指南针、晷针投影显示的时间应是苏州的地方时（需与北京时间转换）等。教师在活动进行前应多提醒和指导。

三、核心素养水平下的评价与总结

地理课外实践活动是一个完整的过程，应关注学生综合素质的发展与地理学科核心素养的培养，而活动地点在课堂外，教师无法一一关注每个学生的表现。因此地理课外实践活动的评价方式应该多元化，注意将过程性评价与终结性评价、定性评价与定量评价、学生自评互评与教师评价相结合。[2]《国务院关于基础教育改革和发展的决定》和教育部《基础教育课程改革纲要（试行）》中均强调：建立促进教师和学生发展的评价体系。笔者结合地理学科核心素养水平划分标准进行过程性评价和发展性评价，本文将指向问题式教学的地理实践活动从设计到实施再到评价的一般流程，总结如图13所示。

图13 指向问题式教学的地理实践活动设计与实施的流程图