谭明鄂 翁成福
摘 要:思维建模是一种重要的科学研究方法和认知方法,学生通过掌握思维建模的基本方法,将未知转化为已知,用已知解决未知,并建立解决地理问题的基本模型。文章以2019年全国高考新课标Ⅰ卷第37题为例,从思维建模内涵与意义、运用思维建模化解综合题难题的方法和教学启示三个方面進行阐述,旨在帮助学生掌握利用思维建模进行解题的思路和方法,提升解题能力,有效应对地理综合题难题。
关键词:思维建模;高考;地理综合题
目前,在中学地理教学中,不少教师更多倾向于地理知识传授和解题技能的积累,忽略地理思维能力的培养,既不利于学生掌握科学的研究方法,也不利于提升学生的综合能力和核心素养。思维建模是一种重要的研究方法和认知方法,是培育中学生思维能力的重要途径,也是培育中学生地理学科核心素养的有效载体。
一、思维建模的内涵与意义
思维建模是借助于一些特定的工具(如思维导图)和方法将自己内在思维过程构建为模型,进行可视化表征的认知方法。乔纳森(美)教授在《用于概念转变的思维工具:技术支持的思维建模》中,对思维建模进行明确阐释:“通过思维建模工具帮助学习者具化内部的认知概念模型,促使学习者在建模的过程中积极调整与修改自我的概念模型结构,并通过多种形式的认知呈现,帮助学习者丰富和拓展内部认知概念模型的意义。”地理思维建模是基于构建主义理论,使用建构工具对地理概念、地理原理和地理规律进行深加工,建立个人的知识内化过程的模型。在进行中学地理综合题的分析与解答教学时,通过对情境材料的分析、演绎、归纳等思维活动构建思维模型;然后根据设问将构建的地理模型拆解为基本模型,化繁为简、化难为易,消除学生学习地理的畏难情绪;同时也可将基本模型进行系列重新组合,提升学生调动和运用地理知识、论证和探讨地理问题的能力。
二、思维建模化解地理综合难题的一般方法
地理综合题的解答,需从试题有限材料中提取隐性和显性信息,在学习、理解基本概念的基础上,结合设问等方面进行“思维建模”。具体流程如图1所示。
第一步:巧审设问。巧审设问是通过审试题设问找出 “答题指令词 、核心关键词和条件限制词”。答题指令词是给出本题的答题要求,常见的指令词如表1所示;核心关键词涉及考查的核心考点,确定了答题核心内容和答题对象;条件限制词是限定答题范围,条件限制词可由一个或几个词构成。
第二步:设问分析。设问分析是根据试题设问中的核心关键词和命题意图构建思维模板。有的试题设问以学生基础知识和基本技能考查为主,难度较小,可以直接套用已有思维模板;有的设问是以考查学生人地协调观、区域认知、综合思维和地理实践力等核心素养为主,需在现场学习新概念、原理和规律的基础上构建新的思维模板。
第三步:获解信息。获解信息是通过认真细致阅读,穷尽文字材料、地理图表、试题设问所蕴含的有用信息,并结合学习、生活、实践经验解读、整合、转换,建立信息与思维模板之间的联系,实现知识与技能的有效迁移。
第四步:审分答题。审分答题是依据试题设问的分值多少,根据获解的信息重新组织语言,拟定专业性、逻辑性、层次性、条理性的作答要点。
三、思维建模解题运用示例
1.真题呈现
阅读图文资料,完成下列要求。(22分)
随着非洲板块及印度洋板块北移,地中海不断萎缩,里海从地中海分离。有学者研究表明,末次冰期晚期气候转暖,里海一度为淡水湖。当气候进一步转暖,里海北方的大陆冰川大幅消退后,其补给类型发生变化,里海演变为咸水湖,但目前湖水盐度远小于地中海的盐度。图2示意里海所在区域的自然地理环境。
(1)板块运动导致的山脉隆起改变了区域的地貌、水文和气候特征。分析这些特征的变化对里海的影响。(6分)
(2)末次冰期晚期里海一度为淡水湖,对此做出合理解释。(6分)
(3)分析补给类型发生变化后里海演变为咸水湖的原因。(6分)
(4)指出黑海、地中海未来演化为湖泊的必要条件。(4分)
2.典例分析
第(1)小题:构建综合思维的“研究对象”模型。
巧审设问——答题指令词“分析”,核心关键词“对里海的影响”,条件限制词“地貌、水文和气候特征”。
设问分析——构建地理环境的整体性(图3)与湖泊特征(图4)思维模型。
获解信息——本题设问要求学生从山脉隆起导致地貌、水文、气候变化的三个角度作答即可。文字材料中已经明确“随着非洲板块及印度洋板块北移”和“里海从地中海分离”等有用信息(图5)。
审分作答——山脉隆起,里海将与外海隔离,形成湖泊(湖盆);随着山地进一步隆起,里海汇水面积缩小,湖泊来水量减少,水域面积逐渐缩小;里海区域地形四周高中间低,地势低洼,湖水无法外流,形成内陆湖;隆起的山地阻挡西风深入,地处背风坡的里海受焚风效应影响更加干旱,蒸发量加大,湖水盐分增加;上述几个方面变化,推动湖泊向内陆湖演化。本小题分值为6分,可将以上分析归纳为3~4个答题要点。
第(2)(3)小题:理清关系,建立“平衡原理”模型。
两题从不同侧面考查影响湖水盐度高低的因素,引导学生探究地理环境整体性原理。解题时,需要注意理清盐度影响因子与湖泊盐度变化的关系,建立某区域或某水体的盐分输入量与输出量的差值与盐分变化量所保持的平衡模型就可以迎刃而解(图6)。
巧审设问——第(2)小题答题指令词 “解释”,核心关键词“淡水湖理由”,条件限制词“末次冰期晚期、里海”。第(3)小题答题指令词“分析”, 核心关键词“咸水湖原因”, 条件限制词“补给类型发生变化、里海”。
设问分析——第(2)(3)小题只需要分别把握淡水湖和咸水湖的根本,从湖水及盐分的收入和支出两方面建立“平衡原理”模型(图7、图8)。
获解信息——通常情况下我们所见的淡水湖为开放式的淡水湖,不仅有径流输入,也有径流输出,但里海是个封闭式的湖泊,几乎没有径流流出,此类淡水湖大多位于内陆或高原高山地区,因此第(2)小题只需要从补给量大于蒸发量着手。第(3)小题是在第(2)小题的基础上,进一步探究因补给类型发生变化后里海演变为咸水湖的原因,考察地理环境整体性原理,因此第(3)小题只需要从补给方式发生变化、盐类物质来源、降水量与蒸发量和湖水与外界交换等方面考虑。
审分作答——第(2)小题,因里海处于末次冰期晚期,受气候转暖影响,冰雪融水量大,入湖淡水量大;由于融水量大,可能导致空气中水汽含量增多,降水量增大,入湖淡水量大;末次冰期晚期气温较现在低,蒸发量小于补给量;里海为内陆湖,水体与外界交换少,因此湖水一度保持淡水状态。第(3)小题,随着气候进一步转暖,大陆冰川大幅消退,大量冰川消失,入湖补给转变为以河流补给为主,河水携带大量地表盐分入湖;里海地处内陆,气候干旱,降水少,蒸发量大于降水量;里海为内陆湖,湖水无法外泄,盐分逐渐累积形成咸水湖。第(2)(3)小题分值均为6分,可根据上述分析分别归纳为3~4个答题要点。
第(4)小题:回归基本概念,聚焦“地理条件”模型
巧审设问——第(4)小题的答题指令词为“指出”,核心关键词为“演化为湖泊条件”,条件限制词“黑海、地中海、未来、必要”。
设问分析——第(4)小题需要准确理解湖泊是指陆地上洼地积水形成的、水域比较宽广、换流缓慢的水体,这一基本内涵,并根据湖盆和水体两个必要条件,就可以建立湖泊形成条件模型(图9)。
获解信息——以里海的形成和演变过程为实证,现场学习和推演湖泊的形成过程,引导学生根据板块运动的趋势,推断黑海和地中海将相继成湖的依据。思维过程如图10所示。
審分作答——受非洲板块及印度洋板块(继续)北移(或板块运动趋势不变)影响,原有海峡与附近陆地相连,黑海、地中海与海洋分离,面积不断缩小,逐渐形成内陆湖泊。第(4)小题分值为4分,可根据上述分析归纳为2~3个答题要点。
四、思维建模理论在高中地理试题分析教学中的建议
1.更新教学理念,培养学生思维建模能力
试卷讲评作为平常教学中非常重要的环节,并未引起教师的足够重视,不少教师是对照试题答案从头讲到尾,很少做深入思考与研究。这样的教学过程存在过分注重答案而忽视试题分析和学生思维能力的培养等问题,致使教学无法真正达到提升学生学业水平和综合素养的目的。因此,教师需要不断更新教学理念和教学方法,在试卷讲评教学中不断矫正、巩固、充实和完善知识,并通过试题分析培养学生地理思维建模的能力。
2.重视核心概念,引导学生构建解题模型
地理概念反映地理事物的本质属性,是对各种地理事物本质与基本特征的抽象概括,是地理思维与地理逻辑的真实的反映,是地理事物、现象与原理专业化、规范化表达的基础,是掌握地理原理和规律的基石。在中学地理教学过程中,需要教师引导学生从概念入手,一步步由表及里、由此及彼地认识问题、解决问题,逐渐培养学生的学习习惯与思维能力。学生在解答地理综合题时,要把材料与问题中涉及的地理概念弄明白,运用地理思维构建解题模型,设问的问题就迎刃而解。重视地理核心概念,以概念理解引导解题思维建模,就不怕学生在面对新情境、新问题时不会思考,可有效避免学生陷入死记硬背的泥潭之中。
3.研究高考真题,强化学生思维建模素养
中学阶段的地理学习,其主要目的是使学生能在新情境中运用知识,实现地理学习成果的有效迁移。地理高考题非常重视学生的地理思维方式和解决实际问题的能力,均采用新材料新情景,题目设问越来越灵活,很多试题都是考查学生现场学习和构建地理思维模型的能力,所以在高考复习备考中,传统的题海战术备考效果会越来越不明显。笔者在近几年的教学实践中发现,带领学生研究高考试题,把高考真题作为例题进行思维建模,能有效提升高学生思维和解题能力,有助于学生跳出题海,掌握解答地理综合题难题的技巧与方法。
参考文献:
[1] 王慧. 浅析高校考试评价体系改革研究的必要性[J]. 黑龙江史志,2009(15): 135-136.
[2] 温虹涛.怎样命制出高质量的地理原创试题[J]. 新课程,2016(12): 142-142.