基于问题诊断的地理认知图式完善策略——以“气候成因分析”教学为例
2013-07-05浙江省杭州第四中学310018耿文强
浙江省杭州第四中学（310018） 耿文强
现代认知心理学认为，问题解决能力的形成，认知图式与智能技能、认知策略三者缺一不可，三者中又以认知图式最具奠基功能。地理认知图式是将地理事物、地理现象和地理原理等，经过加工和整理，在人脑中形成的知识结构和知识体系。教学中，针对学生学习中出现的典型问题，加强诊断，注重启发，纠正偏差，循序渐进，是完善地理认知图式，提升地理学习能力的重要途径。
一、借助问题诊断，建构认知体系
1. 典型问题
季风气候为什么没有出现在大陆西部？
2. 问题诊断
学生对气候形成因子的尺度体系认知混乱。
“尺度”是地理研究的最核心内容之一，在气候问题的学习中，既涉及全球尺度，也涉及区域尺度，还有大量的地方及以下尺度。在气候成因分析中，必须在上一层级因子的框架内来分析下一层级的因子，如季风的成因（海陆热力性质差异）分析就必须建立在上一层级——行星风系因子之上，即：夏季大陆增温比海洋快，大陆上形成热低压，将副热带高压切断留在海洋上；冬季大陆降温比海洋快，大陆上形成冷高压，将副极地低压切断留在海洋上。大陆西部尽管也存在海陆热力性质差异，但由于多种因素的影响（洋流、陆地轮廓、地形等），并不足以打破行星风系的格局，因此就不能形成季风气候。
3. 学习偏差表现
学生对气候形成因子的分析中容易“张冠李戴”。如在中纬度大气环流形势的分析中，不考虑当地的海陆位置，随意用“季风的影响、西风的控制、信风的控制”等加以分析。
4. 教学策略及图式建构
使学生明晰气候成因分析中各要素的层级序列，建立气候形成因子的尺度体系，树立下一层级尺度的成因分析必须在上一层级尺度的框架内。并列层级不能相互错位的观念（具体见表1）。
表1 气候形成因子的尺度体系
二、借助问题诊断，摒弃机械认知
1. 典型问题
澳大利亚北部的热带草原气候，其成因为什么不是“受赤道低气压带和信风带交替控制”？
2. 问题诊断
学生仅从成因角度来理解气候的分类，忽视了其它因素对气候分类的影响。
气候分类是将全球气候按某种标准划分为若干类型的过程，属同一类型的气候，其气候要素均符合同一气候分类规定的范围。气候分类方法大致可分为三种：即成因分类法（依据太阳辐射、大气环流等气候形成因子来归纳不同的气候类型）、经验分类法（依据气温、降水等气候要素的分布特征及其组合来归纳不同的气候类型）以及成因和经验相结合的分类法。现行中学地理教材的十三种气候分类，属于成因和经验相结合的分类法，即在相同纬度和大气环流形势下，各气候要素统计结果相近的区域，一般均归类为同一种气候类型区（下称“典型分布区域”）；若气候要素统计结果与相同纬度和大气环流形势区域相差较大，则将其归类在相似统计结果的气候类型区中（下称“特殊分布区域”）。
3. 学习偏差表现
学生在学习中常会以“格式化”的思维来进行气候成因分析。教学中常用的“气候分布模式图”（图略），将气候成因与气候类型一一对应，对于典型分布区域的成因分析是十分有效的，但不能分析特殊分布区域的成因，而学生却往往以此模式图来分析一些特殊分布区域的气候成因，如对马达加斯加岛东部热带雨林气候的成因，用“终年受赤道低气压带控制”予以解释。
4. 教学策略及图式建构
在强化学生对不同气候类型的特征（气候要素的定性描述）、典型分布区域和成因的认知基础上（下称“常规图式”），还要使学生明白不同的气候类型有不同的分类标准（气候要素的定量统计，如亚热带季风气候与温带季风气候的重要区别之一是最冷月均气温是否低于0℃）。更重要的是要通过案例让学生理解同一气候类型其成因会有所差异，同一成因背景下也可能划分为不同的气候类型，从而摒弃格式化的机械认知模式（具体见表2、表3）。
表2 不同成因影响下的同一气候类型示例
表3 同一成因背景下的不同气候类型示例
三、借助问题诊断，建立甄别机制
1. 典型问题
影响D点年平均气温较高的主导因素为什么不是洋流？
原题呈现：下图是沿A（129°23′E，40°42′N）、D（142°28′E，35°22′N）两点所作的地形剖面图。D点年平均气温比A、B两点高，其主导影响因素是
A.地形 B.纬度 C.洋流 D.径流
2. 问题诊断
学生认知图式中，缺少促成其“顺应”的信息甄别机制。
在教学中，教师更多的是关注已有认知图式的巩固，具体表现为通过重复训练，让学生将一个事物纳入已建构的图式，即“同化”。而教学中的变式不足，即让学生调整改造已有的图式，促成“顺应”的信息甄别能力训练不足。如在上述问题的分析中，学生因受日本东岸暖流经过的认知影响，忽视了三地的纬度差异，未进行信息甄别，直接选择了洋流，而气温从低纬向高纬递减是由太阳辐射决定的，故正确答案应为纬度（B选项）。
3. 学习偏差表现
学生往往以固有的认知来替代理性分析。在遇到与已建构的图式不吻合的问题时，无法实现有效的“顺应”，会选择自己最为熟悉的信息来加以判断，最终与正确结论背道而驰。
4. 教学策略及图式建构
帮助学生建立甄别机制，即在已经建立的常规图式的基础上，针对所分析的问题予以甄别，这是在解决具体问题“临门一脚”中的关键能力。以“气候成因分析”为例，若所分析的问题在常规图式框架内，则主导因素应优先考虑太阳辐射（主要影响气温）和大气环流（主要影响降水），若不在常规图式框架内，则主导因素应优先考虑下垫面（具体见表4）。
表4 建立在信息甄别机制基础上的气候成因分析示例
[1] 耿文强. 谈地理高考复习教学中的“有效建模”策略[J]. 地理教学, 2010(14): 37-38.
