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北京教育学院唐小波教育者的两个永恒问题1、教什么？2、怎么教？背景古代科学:原始综合近代科学:专业分化现代科学:再度综合认识论，总-分-总,循环上升递进二战后,科学率先整合,如交叉、边缘学科等；随后技术整合,如生物化学技术等；接着应用整合,如电子商务等;终于,也开始教育整合…背景随着战后科学技术的迅猛发展，学校教育的内容日益膨胀90年代，美国加州提出6个科学主题（能量、演化、变化、尺度结构、稳定性、系统相互作用），期望促进学生对自然科学课程的学习，以提高教育效率SCIENCEFRAMEWORKforCaliforniaPublicSchoolsTheMajorThemesofScience：6个科学主题Themes=thebigideas;largerthanfactsandconcepts直接起因为调查显示：日本、德国学生的科学素质明显优于美国学生，而美国义务教育科学课程教材800页，含65个主题；而日、德相应为150/200页，只有5个主题背景北京教育学院研究课题《科学主题统摄下的学科教学》含物理、化学、生物、地理等学科原因之一：美国的科学主题统摄下有物质科学、生命科学、地球科学背景美国的地理学受创始人（地质学家）影响从一开始就试图建立归属自然科学的地位在地理学教育中的义务教育学段美国不讲Geography/地理学而是讲EarthScience/地球科学(基于地球的动态演变而组构）EarthScience，属于自然科学范畴，所以美国的自然科学主题能涵盖对比美国A-1组成宇宙的天体天体间的关系(6-9年级)天体自转、相对视运动、周日运动（稳定性，变化形式）地球公转、黄赤交角、太阳高度变化（变化形式）太阳、恒星、银河系（系统相互作用，尺度与结构）太阳系（稳定性）及成员（尺度与结构，演化）近年新发现（变化的形式）中国在地球仪上寻找我们生活的地方（初中1-3年级）地球形状和大小（事实）地球自转和公转、昼夜更替、季节变化（运动，变化）地球模型--地球仪、经纬线和经纬度、在地球上确定经纬度位置（模拟技术、应用技能）对比作为自然科学的地球科学与作为兼跨自然和社会科学的地理学间的差异课程肩负的使命差异，科学教育或实用教育方法论上的差异，通过科学去把握学科（一般--特殊）或通过学科认识科学（特殊--一般）结论1、教育整合，是全球大趋势，必须参与2、各家之言，都可以参考，没有唯一依据3、国情不同、课程功能不同，中国应有自己特色4、他山之石，可借鉴目前我们的问题教改方向不清晰、功过难断、摸石头过河教师不明确教什么、怎样教局部当整体，有课时无效率目前我们的问题学生青春期（反叛），心理压力巨大美国对策是学术上减压，重文综轻数理我国是初一适应、初二爆发、初三中考目前我们的问题学生思维发展：感性思维-理性思维的过度概念生成与逻辑思维图示很多问题距离学生遥远如何应对？关于核心概念一门学科，应该有自己的核心概念核心概念应该很简洁，但内涵深刻它有助于回答下面问题：当学生毕业离校后你希望学生知道这门学科的什么？或说，十年甚至几十年后，学生关于这门学科还知道什么？关于核心概念核心概念还应具备以下特征：1、能有宽泛的包容力，学生在每个学段都要学习它们，而且在现实社会生活中也能经常接触到2、能构成或支撑起学科，揭示或反映学科本质3、能提供一个框架，有利于教与学地理学科的5个核心概念1、地理环境：由自然、人文等多要素组成的相互影响渗透、相互作用制约的复杂综合体（综合性），位地球表层且因地而异（差异性）2、人类活动：人类为生存和发展的地域活动以及相关的物质和精神产物3、人地关系：人类活动与地理环境之间的相互影响和制约关系4、空间分布：地理要素或地理现象的位置、分布以及空间相互作用5、区域：根据某指标可划分明确边界的地域,也是地理事物、现象的实际载体对比：地理教育国际宪章提出的5个主要概念：位置与分布、地方、人与环境的关系、空间相互作用、区域核心概念与科学主题的关系理论层面•自然地理部分，属自然科学范畴，可从属自然科学的科学主题。•人文地理部分，属人文科学范畴，原则上不尊从自然定律，但仍有部分可归属科学主题。例如，经济结构、交通运输，可归属科学主题中的结构、系统相互作用。•而有些概念，例如空间分布，如做适当的融合变通则可与科学主题中的变化、稳定性主题相关。•地理核心概念与科学主题的关系可分为四类：完全相关、部分相关、变通相关和不相关。核心概念与科学主题的关系实践层面•核心概念与科学主题的相关程度，需从学科特性、课程功能、教学目标和教学策略等方面评估。•例如地震，与结构、能量、变化、稳定性等科学主题是完全相关的。但在初中地理《地震的威胁》中，教学的重点是地震现象、地震带的分布、地震的危害、以及防震抗震。显然，与科学主题的相关程度很低。而与学科核心概念如地理环境、空间分布、人地关系等高度相关。如果用科学主题角度去讲初中的地震，则是太大的偏离。所以，可以适当地渗透科学主题，而不能盲目统摄。结论•科学主题的统摄思路可用于地理教学•自然地理部分，可借鉴科学主题，但不能偏离学科核心概念•人文地理部分，仍可借鉴，还可扩展到人文科学主题•地理学的独有部分，比如区域地理、空间分布等，应因借鉴而得以强化而不是削弱•判断标准是能否有效提高教学效率概念体系珍珠串起来才是项链，概念靠结构体系增值核心概念主要而基本的概念，如人地关系学段概念可在认知深度和广度两个维度上分解，如初一年级与高三年级之认知不同，如自然环境影响人类活动、人类活动影响自然环境子概念进一步细化，可根据需要分成单元概念、章节概念、基本概念等，如地形影响人类活动、人类活动影响植被等三者关系为建筑物、墙体、砖石概念体系应用核心概念地理环境初一学段概念地理环境的组成、中国的地理环境初二学段概念世界各地的地理环境单元概念-1单元概念-2亚洲的地理环境章节概念-1章节概念-2日本的地理环境基本概念-1基本概念-2日本的气候目标体系概念体系可以转化为教学中的目标体系最终目标结业时学生应达成的目标学段目标各学段结束时应达成的目标子目标各单元、章节或各堂课结束时的目标三者关系为建筑物、墙体、砖石教学设计现存问题不知道该教什么为一节课而设计，把局部当成整体建议对策心有蓝图为整体而设计局部，基石的质量决定殿堂的高度引例游泳教学3步法总目标：学会游泳阶段目标1、能憋气漂浮子目标1、憋气脸入水子目标2、憋气下蹲子目标3、憋气下蹲后抱膝后浮起子目标4、憋气在水面伸展漂浮阶段目标2、能憋气手足协调游动阶段目标3、能换气游动学科案例解析-1概念框架初中阶段：总概念北京地理、中国地理、世界地理：学段概念--章：章概念--节：节概念--段：子概念／基本概念（支持子概念/基本概念的事实或现象等素材）学科案例解析-1地理环境总概念--由自然、人文等多要素组成的相互影响渗透、相互作用制约的复杂综合体（综合性）；在地球表层，地理环境因地而异（差异性）学段概念--自然环境主要由地形、气候、水文、土壤、动植物等要素组成，且各要素间相互影响制约子概念--地形是自然环境的组成要素地形影响气候、水文、土壤、动植物等地形影响人类生产方式、生活方式（山顶与山脚的温度差、山地植物垂直带谱照片等事实/现象素材）可根据以上制定相应的教学目标并设计教学活动回顾与点睛用事实和现象等素材，形成概念，用概念构建联系与结构学科案例解析-2自然地理部分可以利用科学主题的统摄性原理，发挥举一反三的优势，提高教学效率例：利用运动和系统相互作用概念的普适性原理从天体运动、地球运动推演出四大圈层的运动：--地质运动、大气运动、水运动、生物运动（时间演化、空间迁移），且彼此相互影响、渗透、制约…问题与对策地理教学中一些科学术语可能先于或后于物理、化学、生物等学科的教学出现，如能量、辐射、凝结、光合作用等对于前者，教师在教学设计时应考虑好如何给学生讲可笼统讲，但绝不可错对于学生已有的科学概念，可积极利用，比如学生通过生物课已知热量、水分与植物生长的关系，可引导、促进学生更好掌握地表水热分布规律，植被、自然带分布规律，和地域分异规律注：以上是演绎方法，属于概念结构性认知；而传统读图方法是归纳方法，两者结合能更有效提高学生的认知水平学科案例解析-3人文地理部分人类是自然的产物，人类活动所需的物质、能量、和场所均离不开自然，所以在不同程度上受自然规律的制约，因此科学主题可在一定程度上统摄人文地理，比如系统相互作用，所以是可以渗透，但要注意围绕学科核心概念，不要偏离此外，也有人文科学主题或规律，比如距离递减律、中心地理论等，可以直接利用学科案例解析-3可运用距离递减律、中心地理论或空间相互作用概念的问题：工、农、商业布局交通运输邮电通讯人口迁移旅游活动城市化问题正是由于地表差异性，资源分布不均，供需不平衡，才有了空间相互作用。供给与需求，是经济学中的核心概念，人-地关系也受此影响。学科案例解析-4区域地理部分初中地理，基本就是区域地理顺序是北京地理（乡土）-中国地理-世界地理部门地理学与区域地理学的差异部门（要素）知识/区域（综合）知识结构性知识/非结构性（差异性）知识综合，最为艰难，同时也贡献最大差异，最难记忆，已经减负很多学科案例解析-4分学段解析北京地理–中国地理—世界地理感性认知过度理性认知结构性知识过度非结构性知识部门要素过度区域综合学科案例解析-4北京日本感性认知理性认知例：气候四季图片及切身体验海洋性季风气候概念/图表结构性知识非结构性知识例：地形平原、山地等地形影响下的经济布局、富士山部门要素区域综合以北京为载体讲部门要素地形以部门要素为载体讲综合学科案例解析-5综合分析难度=复杂程度=N（N-1）必须全面规划分阶段落实2点2线3点6线4点12线学科案例解析-5学段-1解决2点2线如地形-气候学段-2解决3点3线如地形-气候-水文学段-3解决4点12线如地形-气候-水文-生物2点2线3点6线4点12线学科案例解析-6考试与评估题目素材：带经纬网线的黑白地形图，标出A、B两区问题-1分析两地的自然环境特征问题-2推测两地的人类活动方式问题-3推测两地可能出现的区域问题问题-4针对问题，给出你的建议学科案例解析-6问题-1分析两地的自然环境特征根据经纬度判断热量带和海陆相对位置根据地形图判断山区和平原以及水文等情况根据以上判断两地的自然特征与资源情况问题-2推测两地的人类活动方式根据环境与资源推测可能的方式问题-3推测两地可能出现的区域问题如毁林开荒、水土流失、城市化问题、耕地面积减少等问题问题-4给出你的建议如植树造林、水平梯田、水土保持；控制人口、节能减排等学科案例解析-6涉及到5个地理核心概念，能否从这些概念入手思考？在分析自然环境特征时，能否知道地形、气候、水文、植被等要素？在分析气候时，能否知道纬度与热量的关系？经度与海陆分布的关系？学生解题的表现，就是教学方法和效果的反映空间相互作用如何体现？如果上游水土保持了，下游的水土何来？按A、B区域分别治理是无益的，此时要按全流域综合治理，即上下游统筹考虑此例也说明了核心概念缺失可能造成的误区知识并非唯一我们还期望培养学生的地理感、地理观、地理思维、地理技能培养学生正确的情感态度、价值观培养学生应对考试，以及应对社会实际问题的能力上述很多属于非概念性、非结构性但仍可借鉴核心概念体系的思路去解决灌输-训练-渗透灌输-非理性，如希特勒、文革宣传训练-显性的，如学校、军队、专业训练渗透-隐性的，好莱坞电影、社会影响三者为不同方式，都是有效方法，也均需要全盘设计吸收-转化-迁移三者既是先后关系也是循环关系吸收-片剂/胶囊转化-新/旧反应催化剂（结合点和兴趣强度）迁移-主/被动有意识/无意识有方法论指导/盲目学科案例解析-7迁移能力低层次：根据表象间的相似性中层次：根据表象和条件间的相似性高层次：根据本质学科案例解析-7案例：水土流失问题低层次：黄土高原水土流失---内蒙古高原水土流失中层次：黄土高原水土流失---巴西高原水土流失-亚马逊平原水土流失高层次：有内外力作用的地方就有水土流失，可扩展到其他天体更好的讲法迁移能力与概念的地位有关，本例的上位