“抛锚式”课堂形态在地理与生命科学跨学科教学中的实践应用

何雅琴 闫白洋

摘    要：“抛锚式”课堂形态是基于建构主义理论，以学生为中心的教学形态。将之应用于地理与生命科学跨学科教学，可以提高学生综合运用跨学科知识和技能的能力。教师应在精准分析教材和学生学情的基础上，确定教学目标和重难点，然后围绕“锚”，即完整、真实的问题，创设富有吸引力的学习情境，搭建相应的“脚手架”，引导学生在自主交流、合作、探究中，经历问题从产生到解决的全过程，变模仿知识为迁移知识，形成个性化的思维和表达，提高运用跨学科知识和技能分析、解决不确定的现实生活情境的能力。

关键词：“抛锚式”课堂形态;初中地理;初中生命科学;跨学科教学

2021年6月，上海市中考首次进行初中地理与生命科学跨学科案例分析，分值是15分，主要是用来评价：初中学生在运用地理和生命科学核心概念解决真实问题过程中，所表现出来的信息提取与处理、问题分析与质疑、结论阐释与创新三大能力[1]。这就从考评的角度，为初中地理教学的改革指出了更加明确的方向。以下，笔者探索了“抛锚式”地理与生命科学跨学科的课堂形态，并以“会流汗的菩提叶”为例进行实践教学，希望能为一线教师提供参考。

一、“抛锚式”跨学科课堂教学设计理念

（一）设计理念

“抛锚式”课堂形态是基于建构主义理论，以学生为中心，“使学生在一个完整、真实的问题背景中，产生学习的需要，并通过成员间的互动、交流，即合作学习，亲身体验识别目标到提出目标到达成目标的全过程”[2]的教学形态。确定完整、真实的问题被形象地称为“抛锚”。它有3个显著特征：围绕“锚”来组织教学、搭建“脚手架”、鼓励合作学习。“抛锚式”课堂形态主要包括“创设情境—确定问题—自主学习—协作学习—效果评价”五个环节。教师创设具有真实性的学习情境，以基于真实情境的问题，引导学生在师生、生生间的互动交流、合作探讨中，经历从问题产生的起点到问题解决的终点这一全过程，充分认识初中地理与生命科学之间的联系，提高学生在面对不确定的现实生活情境时，综合运用跨学科知识和技能予以解决的能力。

（二）整体思路

在“会流汗的菩提叶”教学中，笔者遵循“抛锚式”教学五个环节，聚焦培养学生信息提取与处理、问题分析与质疑、结论阐释与创新等跨学科能力，基于《上海市中学地理课程标准（征求意见稿）》中的相关内容，创设海南岛的菩提树叶“流汗”的情境，启发学生思考菩提叶的结构功能与海南岛自然地理环境的关联。笔者引导学生自主学习、合作探究，借助地理和生命科学两个学科的核心知识进行跨学科分析，得出“植物与地理环境的适应性”是架构两个学科的关联点，使学生从模仿知识转变为迁移知识，形成自己的思维和表达，进而生成综合分析问题、解决问题的能力。教学设计思路如图1。

二、“抛锚式”跨学科课堂教学形态的教学设计

（一）教材分析

本节课涉及沪教版初中《地理》和《生命科学》中的内容。与地理相关的内容是：七年级第一学期第一章中的“优越的地理位置”和第三章《气温与降水》及自主学习《海南省》，以及七年级第二学期第一章中的“因地制宜发展农业”。其中与本节课有关的重要概念是：海南省的地理位置、气候特点，菩提叶生长的气候条件。生命科学所涉及的主要知识点来源于教材第二册第五章第一节《生物与非生物环境的关系》，其中与本节课有关的重要概念是：生物适应自然环境。

（二）学情分析

学生经过近2年的地理学习、1年的生命科学学习，有了一定的知识储备，但是比较零散，知识间的逻辑关系不清晰，没有形成由此及彼、由表及里的能力，因此在面对新的问题时，不能灵活地运用所学知识加以分析并解决相关问题。

初中阶段是抽象思维能力迅速发展的时期，初三学生已经具备一定的自主学习与合作探究的能力，因此可以采用“抛锚式”课堂形态进行跨学科教学。笔者根据学生的“最近发展区”，为其提供帮助或搭建“脚手架”，围绕“锚”，即“海南岛菩提叶会流汗”这一真实情境组织教学，创设有助于合作学习的活动“植物与地理环境的适应性”探索，讓学生在活动中重构地理学科与生命科学学科的知识，建立学科间的关联，进而解决问题。

（三）教学目标

1.学生能说出植物叶片的基本形态，认识叶的结构功能，明确菩提树叶的结构功能与其生活的自然地理环境的关系。

2.学生能简要描述海南岛的海陆位置、纬度位置，根据气温曲线图、降水量柱状图分析海南岛的气候特点，学会从地理位置、气候特点等自然要素入手讨论分析各要素与“菩提叶会流汗”形成的相互关系。

3.学生能借助地理和生命科学相关知识进行跨学科分析，架构新情境下“植物与地理环境相适应”问题的解题路径，并举一反三，通过解题路径解答拓展问题，提高综合分析问题、解决问题的能力。

（四）教学重难点

教学重点：引导学生分析叶片的结构与蒸腾作用的关系，树立生物的形态结构与其功能相统一的观念;让学生学会从地理位置、气候特点等自然要素入手分析各要素与“菩提叶会流汗”形成的相互关系。

教学难点：总结归纳植物与地理环境的适应性思考路径。

（五）教学过程

1.创设情境，确定问题

[播放“海南岛菩提叶会流汗”的视频，内容主要是：海南岛属于热带地区，对流运动显著，每天午后两点左右都会由于强对流而形成对流雨，雨水顺着菩提叶的叶尖流下，形成“滴水叶尖”。“滴水叶尖”也是一个植物学名词，指叶尾细长，易含蓄水珠。学生普遍认为菩提叶“滴水叶尖”是一种美妙的自然界的现象]

师：看了“海南岛菩提叶会流汗”的视频，同学们有什么疑问吗？

生1：菩提叶是如何流汗的？

生2：菩提叶为什么会流汗？

生3：是不是只有海南岛菩提叶才会流汗？

充分讨论后，师生共同确定本节课的问题：菩提叶的结构功能与海南岛自然地理环境的关联。

设计意图：笔者创设“海南岛菩提叶会流汗”的情境，目的是让学生在观看视频的过程中对“滴水叶尖”“海南岛热带雨林”的环境形成初步印象，以此激发学生的求知欲，为学生深入了解菩提叶的结构功能与海南岛自然地理环境的关联奠基。

2.自主学习：信息提取与处理

师：请同学们根据自己提出的问题，阅读“叶片的结构图”及叶片功能的材料，思考并讨论海南岛菩提叶是如何“流汗”的？

生：叶片的主要功能是蒸腾作用和光合作用，分别对应的结构是气孔和叶绿体。叶片的蒸腾作用与温度、湿度等外部因素有关。若植物所处地区气温较高、湿度较大，叶片的蒸腾作用就会较弱，此时无法形成水蒸气，只能直接排出液态水，这些水沿着叶脉汇集到叶尖，就会形成“滴水叶尖”。可见，植物叶片的结构与功能是相适应的。这一现象体现了植物对环境的适应。

设计意图：“抛锚式”教学不主张把现成的知识教给学生，笔者在此环节中引导学生从材料中提取有效信息，描述叶片的结构，理解结构与功能相适应的概念，然后从水、温度等非生物因素分析各要素与蒸腾作用的关系，理解生物如何适应环境，提高学生提取有效信息的能力与分析问题的能力，为下一环节“菩提叶流汗原因探究”打下基础。

师：（拿着菩提树盆栽，追问）为什么老师手中的菩提叶没有“流汗”呢？为什么只有海南岛的菩提叶会“流汗”呢？

生：……

师：（指导学生阅读“地球上五带分布图”“海南岛气温和降水分布图”“中国政区图”“影响我国的夏季风图”“海南省地图”后，再追问）海南岛的自然环境是怎样的？为什么会有这样的环境呢？

生：从图和数据可知：海南岛气温在18℃—30℃，全年高温;受来自太平洋和印度洋夏季风的影响，海南岛降水集中在5—10月份，有明显的旱季和雨季;海南岛属于热带季风气候，有热带雨林景观。

师：菩提叶“流汗”与它生活的海南岛气候环境关系密切，如果我们进一步探究，会发现海南岛这样的气候特征与它所处的位置有关。如何来描述海南岛的地理位置呢？

生：（指图回答）海南岛的海陆位置：位于我国海南省，北以琼州海峡与广东省相隔，西以北部湾与越南相对，东面和南面以南海与菲律宾等国为邻，位于北回归线以南，属于五带中的热带。

设计意图：笔者按照地理學科的逻辑结构及知识之间的内在联系，“以线串珠”设计本环节的教学，引导学生从“纬度位置”“海陆位置”等方面描述海南岛的地理位置，根据气温曲线图、降水量柱状图等得出相应的数据，判读并描述区域气候特点，提高学生读图、析图的能力，让学生初步学会从地理位置、气候特点等自然要素入手分析各要素与海南岛菩提叶“流汗”的相互关系，理解各地理要素与生命科学知识之间有内在的关联性，形成植物适应环境的观念。

3.协作学习：问题分析与质疑

师：在对海南岛菩提叶“流汗”的现象与原因有了初步认识后，现在我们尝试阐述菩提叶的结构功能与海南岛自然地理环境的关联。

生：海南岛菩提树的分布地区为热带季风气候，全年高温，年降水量多，蒸腾作用弱，为了适应当地环境，菩提树只能排出液态水，这就是流汗现象。这些水沿着叶脉汇集到叶尖，形成“滴水叶尖”。

师：如果把刚才的答案按照“地理位置”“气候特征”“植物结构功能”进行表征（如图2），你们就会更容易理解。

设计意图：学生往往只从生命科学学科的角度或地理学科的角度分析问题，比较片面，且归纳语言描述不严谨，因果关系混乱。笔者给学生提供“脚手架”，即“菩提叶的结构功能与海南岛自然地理环境的关联”这一解题路径，就是为了让学生有明确的能够上手的支架，使其在爬升的过程中增进分析能力，进而融合地理与生命科学两科的相关知识分析问题，提高知识整合能力。

师：如果我把菩提树换成另一种植物，把海南岛换成另一个区域，能不能还用这个思路来回答以下问题呢？分组阐述：①亚寒带针叶林地区红松叶子像针一样细，角质层厚的原因;②热带雨林地区植物叶片大的原因;③热带沙漠地区植物叶子小的原因。

生：（利用“地理位置”“气候特征”“植物结构功能”表征方式阐述三个问题的答案）①亚寒带针叶林地区冬季严寒，降水较少，红松为了适应当地环境，减少表面积过大蒸发水分，叶子进化成细细的针状，角质层厚是为了适应寒冷的气候。②热带雨林地区全年高温多雨，光照少，当地植物为了适应环境，扩大光照面积，更大程度散发水分，降低体内温度，进行蒸腾作用，叶片往往比较大。③热带沙漠地区气温高，降水少，光照强，比较干旱，当地植物为了适应环境，减少光照面积，减少蒸腾作用带来的水分流失，叶子往往比较小。

师：根据大家刚才的讨论，如果我们把刚才阐述的原因提炼成新情境下“植物与地理环境相适应”问题的分析路径，要怎么填写呢？（出示“植物与地理环境相适应”分析路径，让学生填写，学生填写结果如图3）

设计意图：跨学科学习不应仅注重知识的传授，更要找到生命科学学科与地理学科的关联点。笔者帮助学生搭建支架的目的是降低难度，让他们能够更好地进入自主学习的状态，并在相互合作学习的过程中，以结构图、关联图等形式归纳总结知识，促进记忆，增强理解。此外，笔者还帮助学生建构解题路径，使抽象的问题具体化，培养学生的跨学科意识，使其学会分析“具体现象与主干知识、规律之间的关系”，进而提高在新情境下分析问题、解决问题的能力。

4.迁移与应用：结论阐述与创新

师：这节课我们从海南岛会流汗的菩提叶开始，探究其如何流汗，为何流汗。在解答的过程中，我们架构了“植物与地理环境相适应”的分析路径。那么，这个分析路径是否可以应用于“某区域地理环境下适应生存的动物”的分析呢？如果可以，那么“某区域地理环境下适应生存的动物”的分析路径应如何模仿架构呢？请大家课后完成思考题：沙丘猫皮毛柔软浓密，脚底的肉垫很厚且有浓密的毛，请问它是如何适应沙漠气候的？

设计意图：在前面的跨学科学习中，学生在模仿例题的过程中，理清了分析思路，掌握了解题规律，逐步养成了灵活运用跨学科知识分析问题和解决问题的能力。笔者适时提出新问题，意在引导学生将知识迁移运用，这也是“抛锚式”教学的目标，即引导学生学习的自我生成。

三、小结

综上，笔者抛出“会流汗的菩提叶”这个“锚”，吸引学生的学习兴趣，并围绕这个“锚”提出一系列问题，由浅入深、由点到线再到面地引领学生深入情境，自主分析并解决问题，构建了地理与生命科学跨学科的“抛锚式”课堂形态。从学生的课后反馈看，本节课学生的学习效果较好。由此可知，“锚”设定得好不好，对“抛锚式”课堂形态、解决问题、提升学生核心素养起着关键作用。因此，教师在平时就要注重通过各种渠道提升自己的综合素养，以便更好地引领学生成长、成才。

参考文献：

[1]上海市教育委员会教学研究室.初中地理和生命科学学科中开展跨学科学习的教学指导意见（试行稿）[M].上海：上海教育出版社，2021：15-19.

[2]高文，王海燕.抛锚式教学模式（一）[J].外国教育资料，1998（3）：68-71.