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融入地理科学史教育的地理教学设计————以《地球内部的圈层结构》为例
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[86] 熊小松,高锐,李秋生,卢占武,王海燕,李文辉,管烨.深地震探测揭示的华南地区莫霍面深度[J].地球学报,2009,30(06):774-786.
[87] 高锐,熊小松,李秋生,卢占武.由地震探测揭示的青藏高原莫霍面深度[J].地球学报,2009,30(06):761-773.全部作者的其他最新日志
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- 我此次汇报的题目是“融入地理科学史教育的高中地理教学探索”，其中，对于“科学结论”型这类地理内容，我提出了对应的教学逻辑：科学问题的提出——探测方法的确定——数据的获取、分析——得出相关的科学结论。那么，如何落实呢？有没有具体的教学案例提供参考？
接下来，我将以《地球内部的圈层结构》为例，展现对应的教学设计以及学生在部分环节的反馈，以期为地理科学史教育的落实提供新思路。
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- 案例《地球内部的圈层结构》
（一）教学内容分析
教学内容主要为地球内部的圈层结构，对应的课标为“运用示意图，说明地球的圈层结构”，学生学习完该内容，能够利用地震波速度随深度变化示意图，说明地球内部圈层结构划分的依据，能采用绘制示意图的方式表达对地球圈层结构的理解。
教材为湘教版高中地理必修第一册，属于第一章宇宙中的地球第三节地球的圈层结构第一部分的内容。从内容的编排顺序来看，该内容是在学习完太阳对地球的影响后呈现的，它与后面地球的演化、土壤的形成也有重要联系，同时，它是进一步学习选必一中岩石圈物质循环等内容的基础。地球内部的圈层结构重点要抓住地震波速度随深度变化图，充分引导学生观察、分析、推理得出地球内部圈层结构。
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- （二）学情分析
首先，学生虽对地震有一定的感性认识，但是将地震作为一种方法，用于探测地球内部结构却不易理解；其次，地震波速度随深度变化图对学生的读图能力要求较高，学生需要真正理解横波和纵波的区别；
最后，从地震波速度的变化到地球内部圈层的划分，学生需要进行一定的推理分析。因此教学中将该内容转化为一个科学问题，鼓励学生自主收集相关科学测量的资料，引导学生分析具体的科学数据，并将理论应用于实践，对比华南地区与青藏地区的地壳厚度，培养学生的科学精神。
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- （三）科学精神素养导向的学习目标
1.了解地震波的特点，读地震波速度随深度变化图，能独立进行地球内部圈层的划分，并能说出理由（批判质疑）
2.结合地震波速度随深度变化图，找出地震波速度发生突然变化的节点，说明地球内部圈层的划分依据、范围、组成物质及特点（理性思维）
3.有探索地球内部结构的好奇心，会尝试去寻找地震波数据，并对其进行解释；对比不同地区莫霍面深度图，分析不同地区地壳厚度的差异，理解陆地与海洋地壳的差异（勇于探究）
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- （四）可能存在的疑惑
1.“为什么学习目标中没有地理核心素养，而是批判质疑、理性思维和勇于探究这三个要点呢？”
对于“地球内部的圈层结构”这部分内容，它较少涉及人、区域，它的发现者是很久以前的“科学家”，而非现在意义上的“地理学家”，从这个角度来说，它可能更加契合于“科学知识”而非“地理知识”，因此，我采用了以“科学精神”素养培养为导向的学习目标。
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- 2.“该教学设计中是怎样体现地理科学史教育的呢？像我们平常在课堂中简单提及一些科学史料，这种属不属于你所说的地理科学史教育？”
对于怎样体现地理科学史教育，第一，是历史上，科学家进行科研、方法的渗透，例如，如何提出一个科学问题？如何选择一种探测方法？如何分析得出结论？第二，有目的地应用地理科学史料，教师自身在梳理该内容的发展逻辑时，有利于教师理解学生学习该内容时可能会遇到的疑惑和困难，而关键性的地理科学史料对于学生真正理解知识具有一定的推动作用；
另外，我认为地理科学史教育的重点并非一定要重现科学史料，相反，对于高中生来说，重要的是地理科学发展过程中的地理思维、地理逻辑、地理模型的构建，可以适当的弱化史料。
当然，对于关键性的科学史料，如地理科学知识发展的转折点、取得重大进展的节点等，我认为这部分内容可以适当地展现给学生，一方面能帮助学生找到一些证据，另一方面，能让学生感受到地理科学发展的“生命力”，书本上这些知识，它是鲜活的、不断发展的，它的背后隐藏着无数科学家前辈前赴后继、上下求索，为“求真”付出的努力。在满足当前教学目标的同时，提升学生的“科学精神”。
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- 3.“那么初中阶段，如何进行地理科学史教育呢？”
地理科学史的育人价值，除了本文中经常提及的“科学精神”，其实，从中国学生发展核心素养上来说，地理科学史对于学生“乐学善学”、“人文情怀”、“社会责任”等均具有较大的教育价值。
初中阶段的学生与高中生不同，更加侧重于“学习兴趣的培养”、“树立科学家榜样”，一方面，结合地理探险家的探索故事来设计教学情境，如地理大发现的故事来讲“世界地理”；
另一方面，部分知识可提及对应的科学家，例如李四光石油的发现，竺可桢中国气候的研究等等，接着，进行适当的升华，科学家身上“不言弃、不放弃“的精神，科学家身上的“家国情怀”，科学家所做事情对社会、对国家甚至世界的影响等等。
