高中地理项目式教学范文

导语：如何才能写好一篇高中地理项目式教学，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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一、有利于内容性知识向方法性知识的转移

以现代认知心理学的广义知识观来考察,可把地理知识分为陈述性、程序性和策略性知识三类。陈述性知识是回答“它在哪里?”、“它是什么样的?”的知识,主要包括地理术语、地理名称、地理分布等地理事实性知识。这类地理知识通过听讲或阅读就可以为学生掌握或记忆,不需要实验验证或探究,如“我国的疆域和面积。”地理程序性知识是指“它意味着什么?”和“它为什么这样?”的知识,即地理原理性知识,包括地理概念、地理特征、地理规律和地理成因等。这类地理知识单靠老师的讲解很难为学生掌握,只能通过学习者亲身的体验、实验验证或探究才能逐渐被理解和同化。如在讲授海陆热力性质的差异导致季风形成的问题时,让学生做沙子和水受热、冷却过程不同结果的实验;在讲授水汽凝固过程时,让学生做空气降温使水汽饱和凝固的实验;在讲授黄土高原水土流失和黄河水害问题时,让学生做水土流失和泥沙沉积实验等等。通过这些实验学生更好地理解记忆和掌握了这些知识。(徐小卫、吴修远等老师把执教班级分为实验班和非实验班,进行对比研究,通过实验班尝试开设一学期的地理实验,在测试程序性知识时,通过数据分析,发现两班成绩有显著差异)。地理策略性知识是指“怎么样学”的知识。如果程序性知识是为了“学会”,而策略性知识则是指向“会学”。在实验课中,随着问题的提出(如大气会产生气压吗?)学生如何才能解决问题,怎样解决才是正确有效的途径,用什么方式和办法来验证大气会产生气压,都是需要学生通过自己的亲身体验、实验验证和探究而获得的。经过这种锻炼,学生逐渐懂得了解决问题的方法。

如果按知识的存在形态把知识分为内容性知识与方法性知识,那么陈述性知识则应属于内容性知识。由于掌握这种知识采取的是传授、记忆的方式,难以克服信息的无限性与生命的有限性之间的矛盾。因而受到当代信息社会的较大冲击与挑战。因此,教会学生学习,使学生掌握方法性知识成为当今学校教育课程改革所面临的一个重要课题。方法性知识是关于个体怎样获得知识和技能的方法,所以程序性知识和策略性知识应属于方法性知识。在知识爆炸的今天,掌握知识的多少已经不是最重要的,而如何掌握知识才是至关重要的。这些方法是学生未来生存与发展的基础学力,是进行终身学习的基础。因此,由内容性知识向方法性知识的重心移动,是地理实验课对中学地理教学最重要的影响之一。

二、有利于由单一学科性知识向综合性知识发展

未来科学知识的发展趋势是综合和分化的统一。综合性知识即跨学科知识,成为科学发展的一个重要的分支领域。它将冲击和引发传统教育体制和课程结构的变革。虽然说跨学科研究更主要的是触发了高等教育体制和结构的改革,但它的思想和理念也波及了基础教育课程结构的改革。综合性知识作为人类科学文化的重要组成部分,对人的发展将起着单一学科知识所无法取代的作用。

以学生的记忆和复现课本主要内容为主的传统教学方式,课堂教学素材仅局限于地理课本,因此传授的知识为地理单一学科知识,而地理实验课的开设则实现了由单一学科知识向跨学科知识的综合。如:实验观察植物,需要综合运用地理知识与生物知识;实验鉴别矿物,需要地理知识与物理、化学知识的整合;而地理模拟实验更是基于现代信息技术的实验;人文地理实验(或综合实验)则实现了自然地理与人文地理的有机组合,地理知识与环境及其他多学科知识的综合,地理与社会、生活知识的综合。

三、有利于由学问性知识向体验性知识的转移

传统的地理课程主要是以单一的学科知识为主,即完全是学问世界的全体性知识。虽然学问性知识对于学生发展有很重要的价值,但是,作为人类文化的知识领域并不仅仅局限于此,其中与科学知识或者说学问知识相对应的知识是体验性知识。

体验性知识是在体验性学习过程中,教师引导学生进入真实或模拟的体验情境中,学生通过身临其境的体验获得的经验和知识①。地理实验的关键在于学生对情境的投入,使学生对学习新知识的过程有切身体会,有实际参与经历。这种接受知识的方式是体验性的,学习过程是动态的。学生在分析、解决问题的过程中完成了对知识的理解,巩固和运用。例如“等高线地形图的判读”的教学,可通过开展地理实验等高线地形模型制作――橡皮泥捏山,绘制其地形图,讨论绘图方案――师生共同探究。在这个过程中,学生通过观察、制作、探究、收集信息等多样复杂的活动情景来获得知识,深入体验理解知识,建立知识间的联系,从而使他们面对实际问题时,能更容易地激活知识、灵活地运用知识解决问题。

又如人文地理实验,有利于学生认识当地的环境和环境问题,利于学生理解当地经济发展的现状和今后的发展趋势,有利于学生理解国家和地方政府的产业政策和地区政策,帮助学生了解人口、资源、环境问题的产生原因和分布,使学生认识到可持续发展的重要性和紧迫性,使学生懂得生活中的各种地理事物和地理现象的形成原因和发展变化规律,使地理知识成为学生生活和终身发展有用的知识。

此外,地理实验按其功能不同,可分为演示实验(含验证实验)和探究实验。演示实验,如演示地球的运动,可培养学生观察能力,分析和思考问题的能力。而要做该实验,还需事先制作简单仪器和课件。因此,可培养学生的动手制作能力和正确运用现代教育技术的能力。探究实验,如某河流的污染与治理――实地调查与观察――实验分析――获取信息――整理信息――学生相互讨论――师生共同探究――得出结论。在这个过程中,可培养学生的实地观测、野外考察、环境调查、社会访问能力,地理信息搜集与诠释能力,地理环境条件的分析与研究的能力,运用所学地理知识分析问题、解决实际问题的能力,实验探究的能力。要完成这个实验更需要生生合作、师生合作、师生与社会的交往与合作,因此可培养学生的交往、合作与发展能力。

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摘要：精细加工策略在高中地理教学中的恰当运用对学生的学和教师的教都会起到事半功倍的效果。在教学环节中，应恰当合理地运用精细加工策略中的记忆术、做笔记、提问、生成性学习。利用背景知识并联系实际等方法提高教学效果。

关键词：精细加工策略；地理教学；记忆术

精细加工策略是一种理解性的记忆策略。在高中地理教学中老师讲授新课程的同时尽可能将学生已经学过的地理知识与前面的知识联系起来，可以显著提高记忆效果，使得学生终生难忘从而在考试中能取得优异的成绩。教学中一般运用记忆术、做笔记、提问、生成性学习、利用背景知识并联系实际等具体精细加工策略方法来提高相关地理知识的理解和记忆。

一、精细加工策略中的记忆术在地理教学中的运用

记忆术就是指运用恰当合理的记忆方法帮助学生理解记忆，提高记忆效果。在高中地理教学中可运用位置记忆法、缩简和编歌诀、谐音联想法、关键词法、视觉想象法、语义联想法等方法来加强地理知识、地理概念的记忆和理解和运用。

1.位置记忆法

位置记忆法是一种传统的记忆术，使用位置记忆法就是学习者在头脑中创建一幅熟悉的场景，在这个场景中确定一定明确的路线，在这条线上确定一些特定的点，然后将所要记的项目全部视觉化，并按顺序和这条路上的各个点联系起来，回忆时按这条路线上的各个点提取所记的项目。高中地理中宇宙中各个行星的位置、地球公转自转情况、地方时计算、地球内部结构、大气环境、季风、环流、洋流、气压带、风带、自然地理环境等等都可以采用这种方法来加强记忆和理解。

2.缩简和编歌诀

缩简是将识记材料的每条内容简化成一个关键性的字，然后变成自己所熟悉的事物，从而将材料与过去经验联系起来。例如我国32个省级行政区名称就可编成歌诀：两湖两广两河山，五江二宁福吉安，渝琼川台北上天，蒙藏云贵青陕甘。韵律和谐，抑扬顿挫，非常有助于记忆。在缩简材料编成歌诀时，最好老师和学生动脑筋创造出印象深刻的东西；歌诀力求精练准确，富有韵律。

3.象形记忆法

象形记忆法就是把所要记忆的知识和事物想象成学生日常生活实际中经常见到的某种具体的实物、数字、字母、汉字或几何图形，借助形象思维增强记忆，从而培养学生的思维能力。例如记忆七大洲的轮廓图形时就可以用到此方法：亚洲大陆及南部的岛屿形似一只母鸡带着一群小鸡觅食；欧洲支离破碎，活像伸向大西洋的鳄鱼；非洲大陆犹如手帕；大洋洲像骑马用的马鞍或一个“凹”字；南极大陆像一只长嘴驼鸟；南美洲像一只未点燃的火炬；北美洲像一只奔跑的宠物狗。

4.比较法

比较法是通过对同类地理事物和现象的比较，或者各个地理区域的比较，使学生获得地理事物和现象的共性和个性的方法。只有认识了事物的共性和个性特征时，才不会发生记忆的混淆。比较法具有高度的科学性和较强的逻辑性，教师乐于适应，学生乐于接受。例如地球公转，二分二至时，太阳直射点和昼夜情况的判断总结为：夏至、北回(北回归线)、北极极昼；冬至、南回(南回归线)、南极极昼；二分赤道昼夜分。

二、精细加工策略中的做笔记方法在地理教学中的运用

做笔记是阅读和听讲时常用的一种精细加工策略。地理老师为了促进学生做笔记和复习笔记，在教学中应注意以下几个方面：第一，讲课讲到重要知识时要讲慢一点，这样学生才能将重要知识点记录下来。第二，对复杂的主题材料该重复的需要多重复两次，学生在听讲中就会自觉地重视从而做好笔记。第三，老师讲课时在黑板上要能呈现笔记的线索，不能在黑板上到处乱写乱画，地理课虽然地图、画图较多，但在黑板上仍然要能体现做笔记的线索便于学生观看。记笔记时提醒学生不要记得密密麻麻，需要留有一定的空地，除了正文笔记外随时记下老师讲的关键词、例子、证据以及自己的疑问和感想。

三、提问作为精细加工策略常用方法在地理教学中的运用

地理教学实践中以启发式教学为主的提问的技巧能把学生的学习情感由抑制状态升到激动和亢奋状态，有效地调动学生学习积极性、主动性。课堂提问内容要紧扣高中地理教材的教学重点和难点。地理课堂教学中，设计的问题要有一定的价值和意义，要为教学目的、教学重点和难点服务。教师自身要理解教材的关键处，在关键处设问。例如在“气温的日变化”教学中，教师设问：①一天中，什么时候地面温度最高?为什么?②一天中，气温最高出现在什么时候?为什么?只要对这两个问题有正确的认识，那么，太阳辐射、地面温度、地面辐射和大气温度几种关系及储热效应就都迎刃而解了。

四、生成性学习在高中地理教学中的运用

地理是一门综合性学科，既包含了自然科学的内容，又包含了社会科学的内容，它的课堂教学应该是有生命灵性的。而我们的教师长期以来都在很认真地按照自己事先准备好的课堂设计完成教学目标，导致课堂中一些很好的生成性教育资源流失，如有的学生回答出乎老师意料之外的答案，教师不是加以利用与引导，而是无情地请学生坐下，甚至批评，从而扼杀了学生的思维，损害了学生的自尊心。所以有效地捕捉课堂生成性教育资源，激活学生思维，利用课堂生成性教育资源，使学生感受生命的尊严是非常有意义的。

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“2012年广东省中小学教育创新成果奖”一、二等奖获奖项目及申报人名单如下：

一等奖（1项）

《微型地理景观探究及其教学应用研究》（陈月平、黄东锋、田安太）

二等奖（32项）

《运用“愉快体育”促进幼儿身心和谐发展》（聂莲）

《高一学生数学学习性别差异调查研究》（潘少华）

《校本课程剪纸艺术与信息技术整合的研究》（郑顺全）

《民乐校本课程的开发与校园文化建设》（何一音）

《信息技术教材建设促进学科内涵发展的策略研究》（陈明宏、黄世勇、黄伟祥）

《基于体验学习方式的高中历史有效教学实践研究》（梁础珊、张桂才、黄永利）

《幼儿心理健康教育研究与实践课题成果》（张艳婷）

《中小学“进转改”活动式写作教学的探索》（梁经伟、谷清华、连雪君）

《让本土文化精粹滋养孩子的童年――佛山本土文化与幼儿园美术课程整合的研究》（何桂珍）

《幼儿“四合一”趣味健康活动的研究与实践》（李长缨）

《小学数学智慧乐园的创建与使用研究》（王金发）

《商务英语模拟教学研究》（杨荔）

《高中地理尖子生培养的实践研究》（张萍海）

《基于科幻美术主题教学载体上的课程资源开发与利用》（黄建军）

《“打造书香特色与促进师生发展”的实践研究》（黄丽萍）

《开展“生活能力”教育，促进学生和谐发展――“美味厨房”初中综合实践活动课程开发》（余燕琼）

《新课程条件下高中历史教学的有效性研究》（张光洋）

《校本课程开发与学校特色创建的研究》（杨翠、林光练 ）

《特殊学校开展串珠教学的实践与研究》（邓娜）

《“教师电影课”开发与应用研究》（华峻）

《科普读物的开发与实践研究》（肖小亮）

《中小学“微课”资源的区域开发实践与创新应用研究》（胡铁生）

《计算机支持协作学习CSCL 促进意义建构之“如何改善地球暖化”研究报告》（萧仕铮、邓广汉、何顺兰、陈庆）

《“散合式教学法”研究》（杨俊）

《从正确引导“麻辣学生”入手，培养小学生主动参与管理的精神》（罗辉、董荣芳）

《网络信息技术与数学课程整合研究》（梁文威）

《小学礼仪教育校本课程开发研究》（张少娥、曾春销、肖丽华）

《“1分钟创意游戏”体验，促进学生品德与心理健康协同发展》（李园萍）

《引导小学生正确对待和运用网络语言的研究》（徐淑仪、吴少敏、萧伟峰）

《构建书法课程体系 促进学校内涵发展》（龙焕权）

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Student-Teacher分析法简称S-T分析法，是一种有效应用于教学过程分析的定量和定性分析方法。S-T分析法能将教学结果以图形表示，使教师根据可视化的结果对教学状况进行分析与讨论。

教学是教师的教和学生的学组成的双边活动，是师生多元互动、对话交往、共同建构知识、共同成长的过程。因此，提高教学效果应从教与学两个方面进行，既要有教师的教导功效，也要有学生的习得表现。在观察地理教学时，对教学行为进行观察采样，将教师行为（T）和学生行为（S）数据化，构成S-T数据。S-T 分析法相比弗兰德分析系统方法，对教学行为的划分更为简化，从而减少了行为分析记述中记录者主观经验的模糊性，提高记录过程的可靠性，更能客观地分析教学过程。S-T分析方法是一种能够直观表现教学性格的教学分析方法，它可用于对地理教学过程定量和定性的分析和评价，判断课堂教学性格，获取具有共识的、客观的信息。

二、参数定义

（1）教学过程中的采样数N：N分为教师行为（Nt）与学生行为（Ns），即N=Nt+Ns。

（2）教师（T）行为占有率Rt和学生（S）行为占有率Rs：教师行为占有率表示教学过程中T行为在整个课堂行为中所占比例，其表达式为：Rt=Nt/N。学生占有率表示教学过程中S行为在整个课堂行为中所占的比例，其表达式为：Rs=Ns/N。

（3）行为转换率Ch：该值表示行为转换率，即教师行为与学生行为间的转换次数与行为采样总数的比率，Ch=（g-1）/N，其中，g表示数据中不相同行为连续的次数。Ch值位于0～1之间，Ch值越高，说明课堂中师生的对话与互动越多；Ch值越低，说明课堂气氛沉闷，师生之间缺乏交流。

三、分析步骤

以昆明市第一中学初一（1）班地理公开课“地球的自转”为研究对象，按照如下步骤进行分析。

1.录制教学过程

正式上课之前，调试好摄像机或录像机，准备好待记录用的录像带或录音带。开始上课时按下录像/录音开关，将课堂教学全程录入相应设备。在录制过程中，观察采样时，教师可用笔在专门的S-T行为记录表格上进行记录，课后对照录制好的视频和录音，纠正完善所记录的S-T数据，保证其完整性和可靠性。

2. 确定采样频率

运用S-T分析法进行数据采样，采样者需要一边根据设定的采样时间间隔进行计时，一边对教学过程进行编码。若设定的采样时间间隔为15秒、30秒或者1分钟，间隔时间过长，在一次完整的教学过程中所采样数就会越少，采样者判断是S行为还是T行为就会较模糊，影响分析结果；若采样的时间间隔为3秒或者5秒，时间间隔过短，数据采样者分心于计时而影响行为的分辨，影响分析结果。因此，在进行地理课堂教学行为分析采样时，时间间隔可取10秒一次，这样采样者既可以掌握时间的间隔，又可以准确判断行为的类别。此次地理公开课时间长度为40分钟，以采样时间间隔为10秒来计算，记录的S-T数据有240个

3.计算S-T相关参数

将数字化的教学过程分为教师行为（T）和学生行为（S）进行统计。教师行为有137个，学生行为有103个，教师行为所占率Rt为0.57，学生行为所占率Rs为0.43，行为转换率Ch=（g-1）/N=（151-1）/240=0.63。

4.绘制Rt-Ch图

由Rt和Ch值可以得到Rt-Ch图（图1），从图1可以看出横轴Rt和纵轴Ch均在0～1之间，两者值的交点在图中有一个对应点。地理课堂教学大致可以划分为四种不同的教学模式：讲授型、对话型、练习型和混合型。

[图1 Rt-Ch图与教学模式]

5.分析数据与图形

教师行为（T）占有率Rt为0.57，位于横轴0.3～0.7之间，行为转换率Ch为0.63，对照模式图可以判断为对话型。可以看出，此次“地球的自转”公开课的教学模式属于对话型。对话型教学是一种高效的教学模式，是现代高效课堂改革的一个重要方向。在地理学科教学中实施对话式教学，让教师成为对话的主导，通过创设浓郁的情景氛围，让语言交流应用到学习的课堂氛围中。教师是课堂教学的组织者和引导者，应该用饱满的热情鼓励学生积极参与教学实践活动，帮助他们增强对话交流的技能。对话式教学不是以“教师为中心”或者以“学生为中心”，而是在教师的指导下学生自由地去探究问题、学习知识，教师维持互动协调的师生关系。

四、结论

对话型教学是时展的必然趋势，是新课程教学的内在要求，也是地理学科课堂教学的需要。作为一名地理教师要注重教学模式的选择，优化课堂上每一个教学行为，提高教学行为的有效率，增强学生的学习效果。为更好地实施对话式教学，教师应加强对话教学理论的探索，进一步明确对话教学的内涵；尊重学生主体地位，激活学生主体意识；小组交流对话中，明确对话规则，正确指导小组交流。

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随着新课程不断推行，地理教学设计越来越重视与新课程接轨，通过查阅三大杂志地理教学类文章可总结以下趋势：第一，新课程理念不断深入。新一轮地理课程改革倡导“学生主体、教师主导”的“双主理念”、“学习对生活有用的地理，对终生发展有用的地理”的“两用地理”理念等。《普通高中地理课程标准（实验）》指出地理课程理念是培养现代公民必备的地理素养；满足不同学生的地理学习需要等理念。这些理念在地理教学设计研究中不断得到探究和体现，许多教师着眼于探索不同的方法实现新课程理念。第二，地理教学设计方式方法不断创新。在观察三大杂志地理教学设计相关文章后发现，在按例说理类文章里，许多教师探索着基于各种不同理论的教学设计方式。第三，信息技术得到广泛应用。在三大杂志57篇按例说理类文章中有17篇关于信息技术的应用，如数字星球系统、地理信息系统、虚拟三维地球仪软件等技术。随着信息技术的不断发展和科技的日新月异，今后的教学设计将不断应用信息技术的优势实现自身发展。

二、地理学习环境设计概述

“学习环境”是指学生与学习资源之间面对面交流的一种学习状态或学习境况。地理学习环境是在地理学特征基础上运用所有教学资源创设的有利于提高学生地理知识和技能学习，形成空间思维能力的环境。学习环境设计是新时期教育思想和理论变革的产物，是建立在二十世纪以来建构主义和认知主义学习理论发展基础上的新学习理论。它是能较好体现信息社会教育特征的一种现代教学设计，旨在创立一种有效学习、积极学习的环境以促进学生对教学内容的自我理解和掌握、促进学生自我认识能力提高。

1.地理学习环境研究现状

关于学习环境研究，很多学者从不同角度做出了许多努力。Hannafin&Land在1997年提出建构主义学习环境的核心要素即心理学基础、教学论基础、文化基础和实用基础。当今很多关于学习环境的研究都建立在这四个基础之上，钟志贤在2005年也提出任何学习环境设计都离不开五大理论视角，即心理学的、教育学的、技术的、文化的和实用主义的视角。情境化思维与真实境脉在学习环境建构中具有重要作用，Brown等认为知识、思维和学习的境脉相互联系。一些建构主义环境提供了宏情境，将相关信息置于或者镶嵌其中，而不是提供孤立的信息。学习环境也重视多种观点的协商和解释，许多建构主义学者强调学习的社会中介，通过探索、协商和解释，理解得以深化。建构主义学习环境另一个潜在价值观是个人信念和经验为新的理解提供独特的个人框架。地理学习环境设计研究属于学科学习环境设计研究，目前大部分关于学习环境设计的研究都着眼于通识教育的角度，国内关于学科学习环境的研究尚处于起步阶段，地理学习环境设计的研究也较少。

2.地理学习环境研究趋势

学习环境的创建主要有两种关于情境的理论，森杰的实习场理论和莱夫和温格的实践共同体理论。Senge将这种设计看作创设实习场。所谓实习场即一种与真实场地分开的情境脉络，所有努力都是为将真实的活动安置在这个境脉中，学习者遇到的问题将和真实环境下相一致，即一种模拟真实环境的境脉。抛锚式教学、基于问题的学习和认知学徒制就是实习场的典型案例。莱夫和温格（Lave&Wenger，1991）提出实践共同体的概念来体现活动将个体与共同体加以联系的重要性和共同体使个体事件合法化的重要性。罗斯（Rose，1998）认为实践共同体就是具有共同成员介入共同的任务，具有相关的实践和资源，具有没有异议的背景假设，共同人可以写常识和实际理由。笔者认为创建一种符合学生认知方式、符合地理学特征、具有时代特征的学习环境是地理学习环境设计的研究重点，应具有以下趋势：丰富地理学习环境设计的理论基础，体现学科特性；紧随时代潮流，善用信息技术辅助学习环境；切合新课程理念，促进地理课程发展；不断创新方法和技术，拓展地理学习环境的深广度。

三、地理教学设计和学习环境设计差异分析

地理教学设计与学习环境设计作为两种预设型地理教学模式，根据以上论述可以看出，教学系统设计与学习环境设计无论起源还是具体趋势都有一定差异，主要表现在建构的基础、设计的目标、关注的对象、操作的方法等方面。

四、从地理教学设计到学习环境设计变化动因

1.更切合新课程理念

如果说新课程背景下的教学设计是“以学生为主体、以教师为主导”的“双主理念”下的教学设计，充分体现以学生为中心，那么地理学习环境的设计将是一种完全以学生为中心创设的环境。以学生为中心、以学习者为中心的学习环境，提供了互动的、鼓励性的活动，能满足个人独特的学习兴趣和需求，在不同复杂程度下加深理解。近年来以学生为中心的认识论如雨后春笋般大量出现，这些理论就包括诸如基于问题的学习、抛锚式教学、认知学徒制、交互式教学、基于目标的情境、基于项目的学习、建构主义学习环境和开放学习环境等。尽管在应用范围、技术和方法上这些方式都各有不同，但基本上都体现了如何加深学生理解的本质和最适于促进学习的方法的相似假设。另外，地理学习环境是在与实际极其相似的境脉中培养学生独立自主解决问题的探究能力和学生相互之间交流合作的能力，解决的这些问题也都与生活中面临的问题相类似。因此，学习环境设计所创设的是一种与新课标“学习对生活有用的地理，学习对终生发展有用的地理”理念相契合的环境。在这样的环境下，获取知识与技能不再是学习惟一目标，培养个人能力，促进自身全面发展与获取地理知识一起成为地理学习环境所追求的结果。

2.理论基础更合理

教学系统设计建立在客观认识论基础上，受到行为主义和信息加工理论的影响。由于行为主义力求用外显的行为来解释学习，而信息加工理论依赖于符号认知，集中于有意识的推理和思维，忽视文化和物理的情境脉络，因此教学系统设计是从系统的角度关注系统要素，偏重微观知识的呈现、传递和教学策略的设计，注重学习结果和学生外在行为变化的分析。虽然不同学习环境有不同的理论支持，如情境理论、分布式认知、活动理论、建构主义理论等，但它们大多建立在主观认识论或主客观互动的认识论上。学习环境的设计是从宏观角度关注学生的学习活动，注重学习情境的设计、认知工具和资源的设计以及学习共同体的设计。这种设计是动态的，没有固定的步骤和策略，以一种框架的、非线性的形式提供一些设计的思想和原则，从理论上来说也更加合理，地理学习环境更加符合学生认知发展规律。

3.现代技术不断发展

伴随时代的进步和科技的发展，在教育领域中信息技术的应用逐步扩展，地位日渐突出。首先，教学系统设计的发展从技术角度分析基于摄影、幻灯、投影、无线电广播、电影、电视、语言实验室、计算机等多媒体。其次，从信息传播角度来看，这些媒体内容的表征是单一的、播放式的、线性的，人们通常把这些媒体只当作教学系统设计的一个要素，设计者通过比较不同媒体的教学特性、教学作用并结合所讲教学内容选择合适的教学媒体。随着信息技术的不断发展，微电子技术和计算机技术发展为当前教育信息技术的主要基础，这类信息技术以信息处理为核心，以硬件、软件等为手段。从信息传播角度分析，这类信息技术内容的表征是综合的、交互的、非线性的，人们不再把信息技术只看作教学系统的一个要素。在这种环境中，教室的实体界限开始变得模糊，学习活动可以不分时间与地点在一个虚拟的“电子教室”中进行，数据库中存储有许多与课程相关的辅助教材与练习题，学习者可透过网络更快速与便捷地获得参考资料，与同学交流沟通更趋便利。通过各种网络通讯工具，学生之间可以匿名方式讨论交流，这里的学生不再限制于一个班级一个学校，而有可能来自不同省区，甚至不同国家。学习环境设计关注如何利用信息技术营造互动的教学环境和学习环境。学习环境中如何促进学生的学习活动、实现学习目标以及培养学生的高级思维能力等是重要的考虑因素，也是学习环境的优势。

五、思考与总结

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一、中小学科学教师所持有的探究教学观

罗斯(Roth，1987)通过研究12位高中地理教师，发现存在着三组不同的探究教学观，即事实习得、概念转变和内容理解；[3]史密斯等人(Smith&etal,1991)将其分为发现、过程、讲授或内容掌握以及概念转变四种类型；也有学者(Freire& Sanches,1992)认为教师的科学探究观分为传统的、实验的、建构的、实效的和社会的五种类型；还有学者(Cheung&Ng,2000)将其分为学术、认识过程、社会中心、人文主义和科技五种类型，并让香港的中学科学教师来评价，教师更热衷于认知过程型的探究教学。[4]托宾等人(Tobin et al.,1996)提出了中学科学教学的四种迷思：知识传授、教学有效性、僵化内容和一切为了考试进行准备。他们所调查的化学教师认为自己具有较大的管理权，以教授化学知识为主要目的，在改变化学课程方面则拥有相对较少的个人权力。教师具有普遍性的观念主要包括：全部课程内容的教学、为了学生考试进行准备、保持科学课堂高效和深入。托宾认为，如果要进行探究教学必须考虑教师不容易改变的文化观念。[5]

郭元婕(2005)的调查发现，我国中小学科学教师普遍认为，科学课有讲授式、启发式和探究式三种教学方法，其中教师认为探究式教学法为最优，但他们多是生搬硬套教学模式。我国科学教师的主要问题集中在探究教学方面，一是应用探究法的层次低，一般都是引导式探究，教师对开放式探究不能很好地驾驭；二是教师很难引导学生进行探究，教师把握学生探究的能力还有待提高，很多教师不会创设情境、难以化难为易、不善于恰当设问、不够重视实验。她建议科学教师需要掌握探究的基本步骤，有效地进行探究教学和指导学生探究。[6]我国科学教师的确有必要理解科学探究作为一种方法和过程描述的区别，还应该意识到科学探究是学生需要发展的认知能力；同时应该体验和反思促进学生探究学习的教学策略，利用探究教学促进概念和定理的生成以及学生的理解。但是国外学者并不提倡步骤化的探究教学法。

二、教师探究教学观转变的途径

吉斯和布赖恩(Keys&Bryan, 2000)认为，科学教师的教学认识主要包括对科学本质和教学过程的认识，教师的认识是极度个性化的、稳固的，受到个人及其拥有的知识控制。[7]教师对教学的认识会影响他们的课堂行为，教师认识的改变会影响他们和学生的行为变化。对于教师传统教学向探究教学的认识转变，目前国际上的研究集中在教学环境和教师知识这两个领域。

1.教学环境的转变作用

亚当斯和克劳卡沃(Adams& Krockover,1997)认为教师的学习情境非常重要，他们对四位新手科学教师进行了研究，这些教师接受建构主义取向的探究课程，通过观察、访谈和STAM的分析，结果表明，要使教师采用建构主义为基础的探究教学方式，必须注意四个方面：（1）强调新的教学方式能为教和学带来益处。进行建构主义取向的教学课程推广时，除了讲授探究教学的相关理论与实践外，需要告知教师采用探究教学方式对实际课堂的教和学可以带来哪些益处。（2）改变教师教育课程中学科知识的传授方法。大部分科学教师在职前阶段接受的学科知识课程，相对于探究教学，都是一些相反的教学模式。（3）需要给教师更长的时间改变他们原有的教学。假如教师对先前教和学的概念根深蒂固，就需要花费很多时间才能改变原有教学，教师学科知识的学习需要改变。（4）教师教育课程中，必须使用探究教学策略促进教师学习学科知识，这并不只是让教师对学科知识有更深的了解，也可促进教师训练探究技能，提供给教师教和学的新概念，这样可以避免今后花费更多的时间去改变教师原有的概念。[8]吉斯和布赖恩(Keys&Bryan,2000)则强调授权给教师，吸引教师发展具有特色的探究教学，目的依然是激发教师的动机，通过教师的合作学习，去除区域文化(特别是不良的学习文化和教学文化)对教师实施探究教学信念的阻碍，做到合法化(legitimated)和授权(empowered)给教师。尝试不同的探究教学模块，发展区域的探究教学模块，以适应不同学区、学校，甚至班级；鼓励教师以合作的方式进行科学课程的改革，有助于改变区域教学文化，发展区域特色的探究教学。

通过以上研究可以看出，在改变教师的教学认识之前，必须建立教师教学认识改变的环境，让教师在探究教学的环境中学习科学知识，这和舒尔曼(Shulman,1986)所主张的“教师怎么教，因为他怎么被教”是相似的。并且除了传授探究教学方式，强调其对教师和学生的益处之外，课堂教学中必须合法化且授权给教师，鼓励教师合作，开发具有学科特色和地域性的探究教学模式。

2.教师知识的转变作用

如果要求教师进行探究教学的实践，必须考虑到教师的主动性与先备知识，教师在探究活动中需要具备完整的科学探究经验，这个探究过程是一个动态的历程，不可被分割(Crawford，2000)。教师所应具备的学科知识和教学知识也是如此。教师引导学生进行探究活动，并非是个别知识的呈现，而是完整的学科教学知识(Shulman,1987)。与传统的教学方式相比，探究活动中教师的学科教学知识层次必须被提升，这样才能进行复杂多变的探究教学。教师实施探究教学需要具备一定的先备知识，包括更高层次的学科教学知识；对科学本质具有更深入的认识；如何指导学生合作。吉斯和布赖恩(Keys&Bryan,2000)的研究指出，教师实施探究教学需要具备学科知识、学生和科学本质等四项知识：（1）丰富的学科知识。在探究活动中，学生的问题种类繁多，教师需要厘清问题与学习主题的关系，或引导学生思考，或同学生一起建构知识，或为学生的探究活动提供关键性的引导。（2）学生学习的知识。教师必须了解学生的先备知识，包含学生的前概念、科学过程技能、学习习惯，并据此提供适合的探究方向，适时引导。（3）科学本质。科学本质的认识有助于教师掌握探究活动的特征，理解科学教学在于培养学生的探究能力，而不是科学知识的记忆和过程技能的训练。（4）吸引学生探究。教师必须清楚区域文化和学生次文化的差异，为探究教学营造学习情境，激发学生的兴趣和动机，促进学生的探究活动。

三、研究启示和反思

教师的认识是他们“行动的理论”(Jone&Carter,2007)，影响着他们的教学实践，但在学术界，这一领域的研究还远远不够，尚没有形成一定的理论、方法和框架。中小学科学教师为了更好地进行探究教学，需要亲身体验科学探究，具备基本的科学探究和探究教学的知识，形成合理的探究教学观。

1. 亲身体验科学探究

要使学生通过探究学习科学，教师首先需要自己探究性地学习科学，他们应该理解科学的核心内容，知道科学课程中的事实、原理、定律以及公式是如何同学科的重要思想相融合并联系在一起的；明确所讲授的科学知识的事实依据，以及科学的“程序”，包括什么是科学探究，怎样进行探究教学。这样，他们才能亲身体会到如何在教学中融入科学主题和探究的基本特征，如何促进学生提出和讨论科学性和创新性的问题，如何引导学生探究来实现他们对科学概念的深层次理解，学生在探究学习中又会获得怎样的感受，他们对科学探究和科学本质的认识又是如何发展的，如何才能促进二者的发展。

2.具备基本的科学探究和探究教学的知识

科学教师需要具备科学探究知识，理解科学探究的基本原理和内涵。教师的学科内容知识基本可以分为学科的概念性知识、学科的本质、学科知识结构和学科的信念。施瓦布对教师的“实践性知识”进行过研究，并提出了学科内容知识的实质结构和句法结构两个方面；“句法结构”这一概念包括了科学本质和科学探究。[9]科学探究属于教师的学科内容知识，有关科学探究的学科内容知识(科学探究内容知识)涉及科学探究的基本原理和学科探究的信念。

3. 形成合理的探究教学观

教师的探究教学观受到教育目标及评价、价值观、科学探究内容知识和教学知识的影响，并且共同受到社会文化背景的作用。在合理的探究观的指导下，科学教师需要具备探究教学知识，知道如何引导学生通过探究来学习科学。舒尔曼的学科教学知识涉及教学的定位、学习者的知识、课程知识、教学策略知识和评价知识，并受到教学知识、情境知识和学科内容知识等影响；德士美提出了具体情境的教学知识这一概念来重新认识学科教学知识，他认为学科教学知识受到以下知识的影响和相互作用：教育目标和价值观、学习者和学习知识、课程知识、过程和结果评价以及学科内容知识。充分认识上述因素的影响和作用，对于中小学科学教师形成合理的探究教学观有很好的促进作用。

本论文系作者主持的科技部国家级重大项目“中小学科学探究学习与创新人才培养实验研究”(2009IM010300)子课题“基础理论研究”和2010年首都师范大学教学改革研究一般项目“中美物理教师职前教育课程的比较研究”的阶段成果。

参考文献

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[2]Olson,J.Teacher Influence in the Classroom: A Context for Understanding Curriculum Translation[J]. Instructional Science,1981，(10).

[3]Roth,W-M.,&Roychoudhury, A.The Nature of Scientific Knowledge, Knowing and Learning:The Perspectives of Four Physics Students[J].International Journal of Science Education,1993，15(1).

[4]Cheung,D.&Ng,P.H.Science Teachers’Beliefs About Curriculum Design[J].Research in Science Education, 2000，30(4).

[5]Tobin,K.,&McRobbie,C. J.Cultural Myths as Constraints to the Enacted Science Curriculum[J].Science Education,1996，80(2).

[6]郭元婕.中小学科学教师科学素养的研究[D].北京师范大学, 2005.

[7]Keys,C.W.&Bryan,L.A.Co-constructing Inquiry-based Science with Teachers: Essential Research for Lasting Reform[J].Journal of Research in Science Teaching,2001：38，(6).

[8]Adams,P.E.&Krockover, G.H.Beginning Science Cognition and Its Origins in the Preservice Secondary Teacher Program[J].Journal of Research in Science Teaching,1997，34(6).