地理：在能力极限边缘尝试地理教与学
·地理组格言：经天纬地格物文理
·地理特级教师 向学禹
教学风格： 文、行、忠、信
教学格言：知之、乐之、好之
·地理特级教师 吴 照
教学风格：以激情激发兴趣，巧设问培养思维，重学法提升能力，借技术增添效率
教学格言：师者思者之师
我校以崇尚科学、爱国精神享誉海内外，作为自然和社会科学兼容的地理学科建设长期以来受到学校领导和老师的重视已成我校的传统。从建国后我校的首任校长、我国著名地理基础教育专家、第一届“中国地理科学成就奖”（2004年）获得者陈尔寿先生，到现在全国著名地理特级教师向学禹老师和吴照老师，都为我校地理学科的长盛不衰做出了不懈努力和巨大贡献，在他们的共同努力下，我校地理学科在上海市处于领先地位，在全国也有一定的知名度。近年来地理组尝试在能力极限边缘改革教与学，形成了鲜明的特色。
每个人的能力是有限的，而能力会随着一个人生活经验的积累、终身学习的进程而不断提高，能力提高的过程是无限的。如果一个人总是在自己的能力轻松应付的范围内工作和学习，他的能力提高的过程将会非常缓慢，甚至如逆水行舟不进则退；而如果一个人总是在自己的能力难以轻松应付的范围内工作和学习，他的能力提高的过程将会非常迅速。这里所说的“自己的能力难以轻松应付的范围”就是“能力极限”。总结地理组的教学实践，归结起来就是：创造条件促使教师在能力极限边缘教，帮助学生在能力极限边缘学。
1．关注学生最近发展区，创设能力极限学习条件
维果茨基20世纪30年代初提出的“最近发展区”理论已被教育界认可并在教学实践中实施，培养了一批又一批专家型人才和合格劳动者，也引领着地理组的教学实践。多年来，地理组一直在苦苦探求学生智力的“最近发展区”，研究学生原有学习基础，在教学过程中设计“跳一跳，摘桃子”的教学环节，并适时搭建“脚手架”，帮助学生“摘桃子”，但总是难以达到最佳的“摘桃子”效果。是不是“最近发展区”理论错了？通过学习新课程理念地理组终于悟出：学生是“生物的人”，好奇、接受挑战是生物的本能之一，“一看就懂”还愿意看吗？“不学就懂”还愿意学吗？好奇之心、挑战欲望失去了，动力何在？这应该算是学生非智力（心理）的“最近发展区”；“学习地理有什么用？不学地理照样考上大学！”这是大多数重点中学学生的想法，如何引导学生感悟学习地理的意义并且愿意学习地理，这也应该是学生非智力的“最近发展区”。
基于此，针对我校学生原有基础较高的特点，地理组总是想方设法对教材内容进行取舍，对那些学生“一看就懂”、“不学就懂”的内容“忍痛割爱”，而主要抓住知识“生长点”的学习内容挖深做大，激发学生探求欲望和学习兴趣。如吴照老师在进行“人口问题”教学时，考虑到高中生在学习这一主题之前，对发展中国家和发达国家的人口问题已基本了解，属于学生“已经达到的发展水平”，如果在教学中按部就班地比较发达国家和发展中国家的人口问题，学生将不用“跳”就可以“摘桃子”，学习兴趣顿失。因此，在教学时引导学生解读“人口金字塔”图，归纳两类国家的人口问题，然后直接投影出教材中列举的两类国家的人口问题，学生正为自己的归纳与教材中的内容不谋而合沾沾自喜时，适时出示两类国家的“人口金字塔”图，要求学生进一步解读“人口金字塔”与两类国家人口问题之间是否有矛盾，此时学生的求知欲望（心理的“最近发展区”）被激发出来，会进一步从“劳动适龄人口”、“育龄人口”、“被抚养、赡养人口”等方面探究，提出一系列问题：为什么发达国家劳动适龄人口比重高于发展中国家却产生劳动力短缺问题，而发展中国家就业压力大？为什么发达国家育龄人口比重高于发展中国家，人口增长速度却低于发展中国家？发达国家赡养负担重，发展中国家抚养负担就不重吗？这些问题的深入探究进一步加深对两类国家人口问题产生原因及解决措施的认识。
针对学生“学习地理无用论”的普遍想法，地理设法在教学过程中适时设计诸如“科学家研究这一问题的意义何在？”等问题，使学生感悟地理科学的价值所在。如吴照老师在“板块运动”一节教学时，在完成“从大陆漂移学说到板块构造学说”学习任务后，及时发问“科学家孜孜以求地研究地壳运动有何意义？”这一问题，引发学生思考“研究板块运动能够帮助人们分析火山、地震等灾害的分布规律”，在此基础上适时介绍李四光院士用“地质力学”为我国摘除“贫油国”帽子的事实，从而帮助学生感悟地理科学的价值，进而愿意学习“有用的地理”。
2．挑战学生思维能力极限，培养学生科学思维品质
学生是“社会的人”。是否是高考科目一直是困扰地理教与学的顽疾，强迫这些社会人去学高考不考的内容谁都于心不忍，基于此，地理组尝试在学习方法、思维方式、质疑精神等方面下功夫，挑战学生的思维能力极限，探求提高学生科学思维品质的途径。青少年时期正是科学素养形成的关键时期，科学知识的掌握是科学素养形成的基础，科学思维方式是科学素养自我实现的“工具”，科学史是科学素质与人文素养整合的切入点之一，科学质疑精神（科学哲学观）使科学素养形成走向“自由王国”。科学素养提升的关键是科学思维品质的培育，因为学生是“自由的人”，自由的最高境界是思想，从这个意义上讲，吴照老师把“师者思者之师”作为教育格言。如，吴照老师在进行“板块运动”一节教学时，整个教学过程以“从大陆漂移学说到板块构造学说的三级跳”为主线，通过“大陆漂移学说”创立过程的再现，帮助学生初步学会“大胆设想、小心求证”的科学思维方式；通过“海底扩张学说”创立过程的再现，帮助学生初步领悟逻辑推理的科学思维方式；通过“板块构造学说”创立过程的再现，帮助学生初步懂得前人研究成果对科学研究的重要性：
（1）“大陆漂移学说”学习环节：首先设问“观察各大洲大陆轮廓图，你有何想法？”引发学生产生“可能这些大陆原来在一起，后来分开了”的设想，接着追问“如果你是魏格纳，你如何验证你的设想？”引导学生寻找证据验证设想，在此基础上设问：“‘大陆漂移学说’不同于前人的高明之处在哪里？”，引发学生思考“大陆漂移学说”的划时代意义——“前人认为地壳运动主要是升降运动，而魏格纳却认为是水平运动”，在学生认为“大陆漂移学说”高明时，继续制造矛盾——“魏格纳的‘大陆漂移学说’发表后反对者远远多于拥护者，这是为什么？”，引发学生进一步质疑“大陆漂移学说”。这样设计的原因在于：“大胆设想但需小心求证”的科学思维方式是学生开启地理学科智慧之门的钥匙之一。没有“设想”就缺少探究的动力，敢于“设想”才能创新；只有“设想”没有“求证”只能算是“空想”，“小心求证”变“空想”为“科学”。“质疑”是科学研究不断创新的原动力之一，恰恰也是中国学生最为缺乏的科学素养之一，教师在平时的教学中要适时地加以引导。地理科学思维方式的习得甚于地理知识的掌握。
（2）“海底扩张学说”学习环节：引导学生逐步分析海底探测技术成果即“海底地层岩石的年龄及其分布特点”、“海底地貌特点”以及“古地磁研究成果”，引导学生逻辑推理这些现象产生的原因。之所以这样设计，主要是因为：缜密的“逻辑推理”是地理学科无穷魅力的渊源之一，也是学生地理学习的好帮手；人类的研究视野从大陆转向海洋（“大陆漂移学说”研究大陆、“海底扩张学说”研究海洋），体现了科学研究的换位思考方法，这是学生习得地理知识的重要方法之一；海底探测技术的成果说明科学技术的进步对科学研究具有重要作用。
（3）“板块构造学说”学习环节：以“‘海底扩张学说’问世后，科学家们重新审视‘大陆漂移学说’，1968年法国地质学家勒皮雄等‘站在巨人的肩膀上’，提出了‘板块构造学说’”作为承上启下，进入“板块构造学说”学习主题，然后逐步阐述“板块构造学说”主要观点、并引导学生利用该学说解释各种地貌以及火山地震分布规律，在此基础上设问“‘板块构造学说’的创新之处是什么？”，引发学生思考“‘板块构造学说’不局限于海洋或陆地来研究地壳运动，而是第一次从全球视角研究地壳运动”。这样设计的原因是：“站在巨人的肩膀上”使科学研究在“在传承中创新、在创新中发展”，如何逐步培养学生具有这种科学素养值得教师关注，这是科学哲学观的表征之一，也是科学素养习得的最高境界。
3．挑战信息技术应用极限，提高信息技术整合效益
全国和上海新一轮课程改革地理课程标准都把“关注与现代信息技术整合的地理”作为课程理念之一，上海中学地理课程标准建议“中学地理课程在教学目标制定、教学内容选择、学习方法和手段改革、学习评价实施中，要将现代信息技术的运用作为课程的有机组成部分，以展示千姿百态的地理事象、千差万别的地理空间、千变万化的地理演化过程。要充分考虑到现代信息技术的深远影响，促进地理学习的革命，为学生主动的、富有个性的学习创造良好的环境”。我校地理组1999年开始尝试计算机辅助地理教学，从学习计算机技术开始，到探索计算机辅助教学方法、模式，再到探寻基于信息技术的学习评价，每一步都是对教师信息技术应用能力的极限挑战，经过我校地理组全体教师的努力，取得了较为明显的成绩：目前，我校地理组已完成了高二年级新老教材所有学时的演示型计算机辅助地理教学软件和部分网络型计算机辅助地理教学软件，实现了计算机辅助地理教学的日常化。我校地理组的计算机辅助地理教学实践与研究也得到了学生的认可，对学生信息素养的提升和学习效果的提高有较大帮助。
虽然我校地理学科的计算机辅助教学取得了一点成绩，但地理组教师深知：计算机辅助教学不是万能的，如何充分合理利用数字化地理专用教室提升地理教学的内涵、帮助学生发展？地理组至今仍在寻找最满意的答案；演示型计算机辅助教学和网络型计算机辅助教学各有优劣，地理组人在探究与学生一起高质量地完成网络辅助学习；地理组花了大量的时间钻研计算机技术，但技术是万能的吗？地理组努力寻找“平民化”的计算机辅助教学，尝试利用现成的教学软件和教学系统，尽量使用常用、便捷的软件工具制作课件。这些困惑促使地理组不断去实践、去求索、去创新。
4．挑战学生学习方式极限，注重学生研究方法指导
中国传统的教学方式固化了学生的学习方式，要改变学生的学习方式，从何处入手？地理组一直在思索，经过教研组全体老师的共同探讨，1999年开始，地理组从研究性学习方面寻找突破口，具体做法如下：
以天文专题为基础，组织整个高二年级学生动用四周时间进行天文研究性学习，这种以基础型课程内容为基础、全年级范围的人人合作参与（4人自愿组合）、传统手段与信息技术辅助手段相结合的，占用基础型课程课时的研究性学习是一项全新的创举。以苏州河综合整治为专题的为期四周的研究性学习，开创了以地理学科为主，整合化学、生物等多学科相关知识的研究性学习模式，把理论、实践、实验相结合，使学生体验了研究的整个过程，也符合目前中学学科综合的趋势。在组织研究性学习时，我与同组老师一起制定了明确的教学目标、可行而科学的组织形式、学生经过努力能完成的学习任务，不仅重视对学习结果的评价，也重视对研究过程的评价。
通过6年的实践和研究，共指导学生完成了约500多个课题小论文，并利用计算机辅助教学把研究性学习内化到日常教学中，效果显著：地理研究性学习的推广，彻底改变了“灌输式”的传统教学模式，将地理教学从课堂走向天象厅、网络、阅览室、实验室，走向社会，走向现实；研究性学习引导学生自主学习、探究学习，拓展了学生学习知识、发展能力的范围和途径，为学生提供了比以往更多的发展机会和充分的学习自由，使学生真正成为学习的主体；开展以小组为单位的课题研究、研究性学习，增进学生的合作意识和互助能力，促进了学生非智力因素的发展；研究性学习这一新型教学活动起到了教学相长的作用，在活动中教师的观念逐步得到了更新，知识结构也逐步完善，教学能力逐步得到了提高。地理研究性学习的效果如何，进入高校学习的学生的经历是最好的明证：我校一位资深语文老师的女儿原来在吴照老师任教的班级，参与了系统的地理研究性学习过程，主持的课题获“首届全国中学生地理研究性学习实践活动竞赛”一等奖，她在同济大学将毕业时到一家大型公司实习，公司领导叫几位实习生做一份公司发展调研与策划报告，同去的几位实习生中，只有她的研究报告得到领导的赞扬，她告诉她母亲，这得益于在我校认真参与地理研究性学习，通过系统的地理研究性学习，她掌握了基本的研究方法。这位资深的语文教师说，如果我们需要，她带过的班级有很多同学都愿意到学校来现身说法，为学弟学妹们作地理研究性学习动员报告。这位老师的一席话、我校毕业生的感受，更加坚定了我们地理组进行地理研究性学习的信心。
5．在能力极限边缘孜孜以求，促使地理教学共生相长
“在能力极限边缘教与学”使地理组尝到了甜头，这是因为：第一，在“挑战学生思维极限”的同时，也挑战了老师的思维极限，促使教师深入研究教材，挖掘教材中的思维增长点；促使教师用心研究学生，找准学生的能力极限边缘；促使教师不断提升自己的科学素养，应对学生提出的各种富有创造性的问题。这些都使教师的思维品质得到提高。第二，在“培养学生信息素养”的同时，也挑战了自己的信息素养。二十一世纪是信息技术的时代，信息技术的日新月异在给人类带来方便的同时，也对人们的信息素养提出了更高的要求，信息技术与地理课程整合的目的不仅是提高地理学习的效率，更重要的是在整合中提高师生的信息素养，无法想象，一个信息素养不高的老师如何能培养信息素养高的学生。第三，在“挑战学生学习方式极限”的同时，也挑战了教师的学习方式和教学方式。学生的研究课题涉及到自然科学和社会科学的方方面面，这要求教师必须改变原来只学习经典的教育教学理论和地理专业知识的做法，要求教师博览群书、关心时事，以应对学生涉足的各个研究领域；要求教师改变原来的集体授课的教学方式，针对学生不同的研究课题进行个别指导；要求教师摒弃原来的注重知识传授的教学思想，转而注重学生学习方法的习得。
“教与学互促进、师与生相共生”——这是地理组追求的终极目标，虽然地理组深知这一目标的实现难度很大，但他们坚信：只要孜孜以求于“在能力极限边缘教与学”，我校地理教学会离这一目标越来越近。