教给学生有结构的知识——以工业区位选择为例

胡 瑾

（北京市育才学校, 北京 100050）

教给学生有结构的知识
——以工业区位选择为例

胡 瑾

（北京市育才学校, 北京 100050）

地理课程改革强调对学科整体知识结构的理解，以及知识间内在逻辑联系的把握。以“工业区位选择”为例，从学生层面分析其对区位选择理解上存在的问题，发现大多数学生没有形成结构清晰、融会贯通的知识结构，无法将一般性原理迁移运用到实际问题中。因此，授课时围绕区位选择这一核心概念，从分析工业区位选择的初步知识入手，抓住主导区位因素，遵循整体原则、动态原则，引导学生理清知识间的内在联系，构建知识结构，从而拓展学生的学习能力、提炼思维方法、实现知识的迁移。

知识结构；知识迁移；区位选择

地理课程改革强调把注意力放在学科整体知识结构的理解上，而不是对孤立事实的记忆；强调学习概括性的、应用性的、有迁移价值的地理原理、观念性知识，而不是某些个别国家、个别省区的具体知识。地理课程现代化的最基本特征是强调以学科基本概念、基本原理、基本方法为中心，使内容结构化，以适应现代社会对学生素质培养的要求。有结构的知识是学科内容精髓，它能揭示概念之间、知识之间内在逻辑联系的实质，反映认知过程和思维路径，蕴含学科思想观念（上位提升）。因此，教给学生有结构的知识，引导学生构建知识结构是学科或知识块思维方法形成的根本，是提高学生思维能力和掌握学科思想的重要途径。

一、高中学生分析区位选择存在的问题

区位选择贯穿于高中地理的农业、工业、城市、交通和区域发展等章节，是新课程核心概念之一。在相应的每一章节，学生都学习对应的区位选择，但学生对区位选择知识的掌握始终是零零散散，没有将区位选择与农业、工业、城市、交通和区域发展等有机的结合起来，没有理清知识间的内在联系，所以达不到融会贯通的境界，很难实现知识的迁移。

区位选择必须考虑周边地理环境对其的影响，既要与自然地理的气候、地形、水源、海陆位置等知识点相联系，又需结合人文地理的知识、规律和原理，所以区位分析既能考查学生的综合能力，又能考查学生的人文精神和人文素养，是高考地理重点考查的内容之一。高中学生受阅历相对较浅、知识面相对较窄的限制，认识往往片面且停留在表象上。多数情况下，只要遇到区位选择的题目，他们就凭借记忆的基本答题模板，千篇一律地用固定模式解决所有的问题，套话、空话居多，不能结合材料所给的地图和文字信息进行提取、解读，再综合分析，组织出因果关系明确、逻辑严密的答案，所以答非所问，或答而不全。

二、高中学生区位选择知识零散和难以迁移运用的原因分析

学生出现以上问题反映出学生的学习结果属于多点结构层次（能联系多个孤立事件，但不具备将这些要点进行有机整合的能力，给出的答案可能包含大量不相关的结果，未形成相关问题的知识网络）。对于工业区位选择问题，多数学生对区位选择知识的掌握只停留在零散的“点”上，抓住一个算一个，而没有形成结构清晰、融会贯通的知识结构，所以导致区位选择知识与相关知识间的内在逻辑联系不清晰，认知结构不良；缺乏具有迁移价值的一般原理、解题方法、策略性知识；缺少上位的学科思想方法的提炼、感悟。

三、高中学生区位选择知识零散和难以迁移运用的解决策略

知识结构可完善地理学科知识体系，深化对地理概念、原理和规律的认识、理解和应用，培养地理学科思维和地理学科素养，提高学生分析与解决实际问题的能力。教学中不要一个点一个点地教知识，而是要教知识的结构。构建知识结构，对培养学生自学、理解、记忆、运用、创新能力大有裨益。知识结构包括层级结构和逻辑结构。知识层级结构的最底层是地理事实、地理现象；第二层是地理一般概念、原理、规律、方法、价值；第三层是地理学科核心概念；最上面一层为哲学观。构建层级结构重要的是建立概念的上下位关系，这决定统摄力和迁移力。核心概念能构成或支撑学科，揭示或反映学科本质，具有迁移应用的价值，核心概念介于哲学观与一般概念之间。哲学观更上位，更具统摄力。不同层次水平的“金字塔”型知识结构是有上位统摄、层次递进、内在逻辑结构的知识体系，其迁移力和理解力高于零散、平铺的知识点。上位核心概念统摄的知识结构建构是思维发展的过程，需要针对不同学生，循序渐进，螺旋上升；不是一蹴而就、一两节课就可以完成的（见图1）。

图1 地理学科知识层级结构

知识逻辑结构是给出了所论知识系统的总体架构，其中表征了各知识子系统间（章与章间）的内在联系，表征了各子系统（以章为单元）内部的概念、命题（定理）、推演、证明、问题求解等内在联系。所以在教学前，教师应仔细研读课标、考试说明、教材，找出所讲章节的主干知识内容，把授课知识点整理为知识逻辑结构图。这种在高视野、立体化、结构化的新视角下的“吃透教材”，有利于课堂教学的组织，为提高教学质量奠定坚实的基础。提炼出的知识结构使学生对于知识全貌有一个宏观的认识，并且厘清在知识总体上所归纳出的几条线索，这样只要牵动一点就可以带动一串，便于记忆与运用。这时已不是原来教材中知识内容的简单重复和罗列，而是高视角的、有牢固支撑的知识概型。学生掌握的知识是成串、成套的，是具有“空间”结构的，而不是“平面”结构的简单展现。从认识论的角度讲，这时的认识是螺旋上升后形成的。

例如在工业区位一节中，构建知识结构，为学生搭好梯子，训练其思维过程，引导学生进行相关知识和能力的拓展，以达到知识迁移之目的。

区位选择贯穿于高中地理的农业、工业、城市、交通和区域发展等章节，是地理新课程核心概念之一，自然也是工业区位选择这一节的核心概念；而工业区位因素、五种指向型工业为地理一般概念、原理、规律；教学中选择的首钢最初选址的区位因素、京津唐工业基地的区位条件、首钢搬迁区位条件的变化、世界钢铁工业区位变化等案例则属于地理事实、地理现象（见图2）。

图2 工业区位选择的层级知识结构

无论何种地理事物在布局的时候都要充分考虑最优的区位设置，因此，在布局时必须要考虑周边地理环境对该地理事物的影响，把握主导因素，理解相互之间的内在联系，并关注区位因素的动态发展。具体到工业区位选择这一节，借助逻辑知识结构，理清知识间的内在联系：工业区位因素包括自然因素和社会经济因素，区位因素直接影响工业的区位选择；区位选择时首先应在众多的区位因素中抓住主导区位因素，也就是把握主导原则；其次，除主导因素外，还应与自然地理的气候、地形、水源、海陆位置等知识点及人文地理的知识、规律和原理相联系，从利、弊两方面综合评价工业区位的选择，即遵循整体原则；与农业相比，工业除场地和水源外，对自然条件依赖不大，而社会经济因素对工业区位选择的影响是不可忽视的。随着时代的变化，地理事物与环境的关系也在发生变化，那么影响工业区位的因素也随之而变化，所以工业在区位选择上比农业灵活得多，也复杂得多。分析区位的时候，更要从发展变化的角度进行分析、评价，即重视动态原则。最终，通过学习工业区位选择使学生感悟到任何人类活动包括工业、农业、商业、交通、居住地等都有区位选择问题，选择都要依据一定的原则，这就实现了知识的迁移（见图3）。

图3 工业区位选择的逻辑知识结构

1. 工业区位选择分析的初步知识结构形成

首钢是北京最具代表性的工业。首先读图（图4）文材料，分析当年首钢选址北京石景山的区位因素有哪些？

图4

材料：首钢的前身是国民政府于1919年成立的“龙烟铁矿公司石景山炼厂”，新中国成立后首钢得到了迅速发展，河北张家口宣化龙烟铁矿（上图A）以及门头沟西山优质的无烟煤（上图B）是石景山首钢钢铁冶炼主要的原材料和燃料来源地，永定河自门头沟区三家店流入石景山区后，为炼钢提供了所需要的水源。附近铁路和公路线路交错，钢铁厂生产钢材大多用于京津地区的城市建设。

通过分析，学生不仅归纳出当年首钢选址北京石景山的区位因素有自然区位因素：水源、土地。社会经济因素：政策、原料、燃料、科技、市场、劳动力、交通。而且也构建了初步的工业区位分析的知识结构，形成初步的分析思路。

2.工业区位选择的主导因素知识结构形成

地理事物既然是处于特定的地理环境，便受到各种地理因素的影响，但要分清主要与次要关系，这样才能切中要害，找出真正的影响因素。影响区位的因素有很多，在结合具体区域进行评价时，不可能面面俱到，关键是针对区域特点抓主导因素，抓住了主导因素，在分析区位条件的时候就会有思路，也能切中要点。

工厂建在什么地方？决策者需要考虑的问题很多。例如，从哪里获得原料、动力（燃料）和劳动力？市场在哪里？有没有便利的交通运输条件？把工厂建在原料和动力充足、劳动力质优价廉、市场前景广阔的地方，是最理想的。但是，实际上很少有这样理想的场所。那么，该如何取舍？

不同工业部门的生产成本一览表

要求学生读“不同工业部门的生产成本一览表”，并请学生思考：影响A、B、C、D、E工业部门布局的主导因素分别是什么？通过提问引导学生理解不同工业部门考虑的主导因素各不相同。因为不同的工业部门生产投入的要素不同，生产成本的构成也不一样。从经济利益看，厂址应当选择花费生产成本最低而获得利润最高的地方，所以区位选择时首先考虑最能影响工业生产成本的主导因素，决策者常把工厂建在具有明显的优势条件的地方。按主导因素不同，工业可以分为原料指向型、市场指向型、技术指向型、劳动力指向型和动力指向型五种指向型工业。选择具有代表性的工业向学生提问：以下工业分别属于何种指向型？因为动力指向型工业相对不好理解，所以学生回答之后，教师要着重解释动力指向型工业。继续让学生思考：“同一种工业类型它们的主导因素一定相同吗？请说出以下工业区位分别属于何种指向型——北京的液态奶生产基地、广东的家具制造工业、上海的棉纺织工业、南京的石化工业……”学生根据所学知识，调动直觉思维得出指向类型分别是市场指向型、市场指向型、劳动力指向型、市场指向型……教师继续提问：“说说以下工业分别属于何种指向型——伊利集团呼和浩特乳品工业、黑龙江伊春家具厂、新疆棉纺织工业、大庆石化工业……”在分析这些工业的指向型时，教师可以补充相关资料，让学生通过资料分析得出结论，而不是学生凭直觉得出的答案。从而培养学生分析问题的能力，形成具体问题具体分析的哲学观点。这时再对五种指向型工业进行小结，并完善知识结构。通过“理论—实际—理论”的环节，加深对五种指向型工业的理解，学会把握主导原则，抓住主导区位因素。

3.工业区位选择的整体原则知识结构形成

与自然地理相比，人文地理现象更加复杂多变，空间差异更大，地域性更强，综合性表现更明显。在工业区位分析与评价时，既要分析自然因素，又要分析社会经济因素；既要分析有利因素，又要分析不利因素。要从区域特征出发，充分考虑到空间上的地域性，具体问题具体分析。例如下题。

读图（图5）和资料，简要分析京津唐工业基地发展的区位条件。

图5

资料：京津唐工业基地，是我国继珠江三角洲和长江三角洲之后又一经济快速发展的地区，是我国北方最大的综合性工业基地。这里自然资源丰富，农业生产稳固发达，基础工业实力强大，工业体系门类齐全，文化科技发达，人力资源素质较高，研究开发潜力巨大。

本区经济发展所遇到的最大问题是水资源和能源紧缺，此外，国有大中型企业活力不足，产业结构转换艰难也是区域经济开发中出现的主要问题。

作为京津唐工业基地的主要工业中心北京市，现在正大力发展高新技术产业。

区位分析题的解答多以区域地理为基础，特别是要以局部地区区域地图的辨认和地图信息的解读为依托，而高一学生区域地理较为薄弱，所以为降低难度，尽可能提供充足的资料。

通过读图，学生不难发现京津唐工业基地靠近渤海，地理位置优越；铁路、港口密布，海陆交通便利；煤、铁、石油、天然气、海盐等图例符号提示自然资源丰富；北京、天津都是直辖市，北京还是首都，高校云集，文化科技发达，人力资源素质较高，研究开发潜力巨大。结合图文资料还可以提取出农业生产稳固发达，基础工业实力强大，工业体系门类齐全等有效信息。这些都是有利的区位条件。正因为城市密集，人口众多，工、农业、生活用水量大，能源消耗量大，所以本区经济发展所遇到的最大问题是水资源和能源紧缺。这又是京津唐工业基地发展的不利的区位条件。因此对工业区位选择评价要联系自然地理的气候、地形、海陆位置等知识点及人文地理的知识、规律和原理，从利、弊两方面综合评价。继续完善知识结构，理清分析思路，学会遵循整体原则，综合评价工业区位。综合评价工业区位对学生能力要求很高，需要教师组织学生进行针对性的训练才能逐步提高。

4.工业区位选择的动态原则知识结构形成

从不同时间尺度和空间尺度上分析和认识地理事物的时空动态发展变化，是地理学科的特点。影响工业区位选择的因素随着社会的发展而变化，所以分析区位的时候，要关注技术的发展、地区的演变、行业的兴衰，从动态的角度考虑其区位的影响条件。

例如，学习工业区位因素的变化时，通过分析鞍钢和宝钢主导区位因素，追问：为什么同一种工业区位选择的主导因素会发生变化？是什么根本原因促使了这种变化？再读“每冶炼1吨钢铁所需原料的变化”及“宝钢将迁往湛江”图，分析世界钢铁工业区位选择的变化。让学生分析随着时间的发展、科技水平的提高，原料、燃料和劳动力数量对工业区位选择的影响在减弱，而劳动力的素质、市场、信息对工业区位选择的影响在增强。理解区位因素不是一成不变的，随着时间的推移，曾经合理的区位选择如今不一定仍旧合理。在纵向分析的过程中，让学生体会地理事物的发展性、动态性，同时也构建出某个工业区区位分析的地理思维模型，从而提高学生的创造力。

再如：2005年2月出于多方原因考虑，国家发改委批准首钢迁往河北曹妃甸。教师在提供图（图6）文材料的基础上，设计层层递进的问题，引导学生分析、回答：① 首钢为什么要搬迁？② 首钢如何影响北京的环境质量？③ 除环境外，首钢的区位优势因素还发生了哪些变化？

图6

材料：

北京十二五定位：“人文北京•科技北京•绿色北京”和“世界城市”。

上世纪80年代首钢每年向大气中排放大量二氧化硫和粉尘，向周边河流排放含有一定危害成分的废水，并占用大片土地堆放矿渣。2003年北京市区的可吸入颗粒排放量达到71784t，据环保部门分析，其中首钢的贡献约为18000t,约占25.1%。同时，石景山区的粉尘含量为市区29倍，首钢距天安门只有17公里。

北京是一个严重缺水的特大型城市，人均水资源不足300m3，是全国人均量的1/8，世界人均量的1/30。首钢每年工业冷却用水高达5000多万m³，工业用水主要来自于周边临近的永定河和所在地区地下水。

北京城市建设用地面积迅速扩展，石景山区地价上涨显著，“与人争地”，土地资源紧张也限制了首钢规模的再扩大。

随着首钢的发展，北京西山的煤炭资源和宣化的铁矿早已不能满足其需要。首钢的铁矿石大量来自海外进口和河北迁安。如此大的运输量，而石景山又远离沿海深水码头，必然会增加相应的运输物流成本。

首钢搬出北京，反复论证多年，如今得以实施，“环保”是最大理由，因为首钢排放的废气是北京主要的空气污染源之一，这与首都职能定位不符。通过首钢搬迁的案例分析，学生不难得出：除环境外，原料、燃料、水源、政策等这些曾经的优势区位因素如今也都发生了很大变化，它们对工业区位选择产生了深刻的影响。首钢是北京工业的典型代表，通过首钢迁址的个案分析，引导学生掌握工业区位的分析研究方法，让学生能够举一反三、触类旁通，学会对其它工业进行分析。例如把分析燕山石化作为拓展应用内容，探究：你认为燕山石化地处北京符合北京的城市定位吗？燕山石化应该迁出京城吗？为什么？培养学生用发展的观点看待问题，引导学生运用学科方法解决实际问题，实现知识向能力的转化。由首钢案例再到燕山石化的分析，实际上就是横向迁移的过程，由于改变了解决问题的一般思路，其思维广度大大增加，因此横向思维常常在创造活动中起到巨大的作用。进一步完善知识结构，认识到影响工业区位选择的因素是不断变化的，应该重视动态原则。

回顾梳理本节内容，理解工业区位选择既要实现经济效益，还要兼顾社会效益和环境效益。区位选择贯穿于高中地理的农业、工业、城市、交通和区域发展等章节，是新课程核心概念之一。通过学习工业区位选择使学生感悟到任何人类活动包括工、农、商、交通、居住地都有区位选择问题，选择都要依据一定的原则，这就实现了知识的迁移。

四、结论

学生学习了一个知识点后能掌握同类问题或题目的解决方法，就需要拓展学生的学习能力。而拓展学生的学习能力，其核心在于培养学生的知识迁移能力。如何才能帮助学生实现知识迁移？引导学生搭建知识结构，提炼思维方法，为实现知识迁移奠定扎实的知识前提和思维基础。实现知识迁移的关键在于学生在此基础上进行“转换问题情境，将问题进行类化”的学习。即将问题纳入相应的同类知识结构中，将问题与知识结构、新知与旧知、未知与已知相“链接”，利用所构建的知识结构和思维方式去“类化”这个新问题，并从这个结构和思维方式中寻找解决新问题的方法和策略。

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