基于尺度思想的专题复习综合思维培养策略
——以降水专题复习为例
2022-03-16汪卫通
汪卫通
(建德市新安江中学, 浙江 杭州 311600)
尺度思想是地理学科的重要思想之一,是基于时空的视角观察和理解地理事象,分析和解决地理问题的观念。在不同的时空尺度之下,各种自然和人文地理要素的有机组合,形成了地表复杂而又具整体性的地理环境。在地理教学的专题复习中,运用尺度思想引领地理教学,有助于学生正确、系统地构建认知结构,促进学生对地理原理、规律的深度学习,准确地把握地理事物的本质特征,从宏观和微观等不同的时空尺度上探根寻源、分析变化过程、把握主导因素,最终解决实际地理问题。
综合思维是地理学科的核心素养之一,是人们运用综合的观点和方法全面、系统、动态地认识地理环境的思维方式和能力。[1]综合思维要求学生能够从多种地理要素、不同时空视角、不同地方等角度综合地分析某区域自然和人文要素对其地理特征形成的影响,有助于学生把握内在联系,从整体性的角度系统、动态、协同地分析和认识地理环境特征,探讨区域人地关系,形成系统的区域分析方法,辩证地看待地理问题,直抵地理学科本质。综合思维的培养主要包括要素综合、时空综合和地方综合思维能力的培养,三者是相互联系而不是相互割裂的。综合思维的具体表现如表1所示。[2]
表1 综合思维的具体表现
尺度思想是专题复习中培养综合思维的一种手段,尺度思想与综合思维共同指向地理学科本质,相辅相成,助力核心素养的培育。
一、地理专题复习中运用尺度的误区
目前,在地理专题复习中普遍比较重视知识体系的构建和地理原理规律的理解与运用,解决地理实际问题。但却缺乏立足于学科本质,从学科思想方法的格局高度上把握综合思维能力的培养。
以降水为例,不同区域的降水时空分布规律、成因分析及其对地理环境的影响一直是学生地理学习的难点。笔者将2014年高考新课标Ⅱ卷的一组选择题改编成综合题,如下。
例1.如图1所示为某岛的地理位置,图示岛屿西南部降水丰沛,分析主要原因。
图1 例1题图
通过分析学生的常见错误,究其原因,在于学生未能基于尺度思想形成综合思维能力。具体表现如下。
(1)尺度思想的缺失,要素综合不全。从学生的答案中可以发现,学生往往先分析洋流对降水的影响。究其原因,在于洋流对气候影响的知识点相对比较简单,要素的关联相对比较稳定,变化较少,其尺度上更微观,较易被学生关注掌握。易将洋流作为最重要的影响因素,说明学生对影响降水的要素理解不深,未能建立起系统全面的要素综合思维,对各要素的尺度进行合理划分,学生对各地理要素缺乏有效的整合。
(2)尺度的选择混乱,时空综合模糊。一般分析降水时,要注意尺度的大小及先后,先从大尺度的大气环流入手,然后再分析下垫面对降水的影响,建立时空综合思维观念。此题需先分析西风对降水的影响,再分析地形等下垫面的影响。而学生往往在尺度选择上比较混乱,时空尺度转换的意识和能力较弱,缺乏由大到小的思维格局,未能将小尺度的成因分析置身于大尺度的区域背景之下进行综合分析,导致思维混乱。
(3)尺度的认知偏差,地方综合薄弱。由于尺度的认知偏差使得学生对该地区洋流分布的区域认知产生偏差,误认为西部受暖流影响。在40°S以南地区,受西风漂流及其分支的影响,其性质是寒流,降温减湿,从这个角度看是不利于形成降水的。
由此可见,地理复习教学中尺度思想的运用状况不容乐观。教师在教学时,忽视了尺度划分带给学生认知的丰富层次感和规律感,缺乏引导学生通过选择合适尺度、构建尺度关联、融合尺度转换来描述地理特征、推导地理过程、分析地理成因、阐述人地关系等。在专题复习中,教师往往过于注重地理知识的传授和习题的训练,忽视地理思想方法的渗透,不能基于地理学科思想理解地理知识,把握地理学科本质特征,形成地理能力,忽视了尺度思想对学生综合思维能力提升的价值。一旦遇到陌生或者复杂的学习情境,学生易陷入困境无所适从。
因此,在地理专题复习中渗透尺度思想,着眼于地理深度学习,叩问地理学科的本质,有利于提升学生的综合思维能力,培养学科思维品质和关键能力。
二、基于尺度思想的综合思维培养策略
1.梳理要素尺度体系,培养学生要素综合思维
教师在专题复习教学中要让学生明晰地理问题的时空背景,正确梳理不同地理要素蕴含的时空尺度,厘清地理原理所适用的时间和空间尺度,明晰地理尺度适用的时空范围,学会选择匹配的时空尺度,运用整体性原理及要素之间相互联系、相互作用的关系进行循因溯果或者由果溯因,培养学生的要素综合思维。通过梳理自然和人文地理要素的尺度体系促使学生形成分类思维方法,理解地理事物之间的内在联系,增强思维的逻辑性。
在梳理地理要素的尺度体系时,要特别注意把握地理尺度的划分。大尺度的地理事物往往是小尺度地理事物的宏观背景,显示地理事象的一般规律;小尺度的地理事物则是大尺度地理事物的微观表征,体现地理事象的特殊差异。因此,教学中既要遵循从大尺度的整体性来把握宏观地理格局,也要从小尺度的差异性来认识微观地理事象。
以降水专题为例,该内容为学生学习的重难点,如何突破教学难点,促进学生的深度学习成为教师教学的着力点和关键节点。教师在教学中如能渗透尺度思想,合理选择匹配的时空尺度,梳理要素的尺度体系,有助于学生突破学习难点和易错点。
综合思维的一般思路:优先考虑大尺度的地理要素,将中国与世界降水的时空分布规律作为大尺度,从地理位置和大气环流的角度分析气压带与风带对降水的影响;然后再考虑小尺度地理要素,局地的下垫面和人类活动因子改变了局部区域的降水时空分布。从宏观到微观,比较分析、选择运用不同尺度的地理要素对地理环境的影响,从而系统地解决地理问题,如图2所示。
图2 大气降水的要素尺度体系
例2.(2015年天津)T岛所在国家为发展中国家。该岛东北部年降水量大于2000毫米。结合如图3所示信息,说明T岛东北部年降水量丰富的三条原因。
图3 例2题图
基于尺度思想,该题分析思路如图4所示。
图4 大气降水的要素尺度体系分析
2.构建时空尺度关联,培养学生时空综合思维
地理学的思想方法实质是从不同尺度下的空间看待一切地理问题,在不同的时空尺度下建立要素联系、时空联系、区域联系。尺度关联是指不同尺度上地理事物和现象之间的关联互动作用。[3]在专题复习教学中渗透尺度关联思想,综合分析大小时空尺度的地理要素,有助于学生了解地理事物和现象发生、发展、演变的过程;演绎地理过程中的时空耦合关系,让学生学会运用发展的、动态的眼光看待地理问题;演绎地理规律、基于时空尺度思想预测和模拟地理变化,培养学生的创新思维能力。
(1)构建尺度关联,厘清地理成因
在分析地理成因教学时,构建尺度关联需关注大小尺度的辩证统一,基于大尺度认识地理整体性问题,基于小尺度来认识地理差异性问题,有利于学生厘清地理成因。例如,在降水成因的分析过程中,学生的易错点主要在宏观大尺度上的大气环流的判断上。而大气环流主要是由纬度位置和海陆位置关联决定的,因此教师在专题复习时可用大气环流的时空分布格局(北半球)分析,如表2所示。在深化理解降水概念的同时,体现地理学科独特的大时空格局观,强调地理要素在影响降水形成过程中的重要作用,渗透地理综合思维。
表2 北半球大气环流的时空分布格局
在进行“中国降水”的教学时,教师除了在大尺度上引导学生关注大气环流冬夏季风的时空变化,还需要在中小尺度上落实副热带高压等天气系统对我国雨带推移的影响,意图探寻地理动态变化过程。通过在中国空白地图上绘制示意图,提高学生的地理实践能力,掌握我国降水的时空分布规律。可设计如下探究问题。
①我国7、8月份雨带的位置与副热带高气压带(以下简称“副高”)的关系如何?绘制示意图表示。
②绘制4、5月份和6、7月份雨带分布示意图,说明我国雨带的推移规律。
③夏季风的强弱、迟早的不稳定性,对我国旱涝的影响是什么?
④从大、中、小不同尺度分析2021年7月河南郑州暴雨的成因?
大尺度:副高异常偏北是本次暴雨的大气环流基础;中尺度:台风烟花带来大量来自太平洋的暖湿气流;小尺度:地形迎风坡气流抬升形成地形雨、日本暖流提供源源不断的热量和水汽补给。
由此总结出大尺度大气环流的稳定性导致降水的季节变化是旱涝灾害频度高低的主要原因。然后教师再聚焦2021年德国洪涝灾害,设计如下探究问题。
①从大气环流角度分析德国旱涝灾害较少的主要原因。(大尺度)
②从地形角度,分析德国本次水灾严重的原因。(小尺度)
通过逆向思维设计,进一步理解德国大气环流的稳定性得其不易发生旱涝灾害,而本年度由于大尺度大气环流的异常,加上其特有的小尺度地理环境导致了洪涝灾害的发生。通过构建地理时空尺度,融入区域特征,实现对学生要素综合、时空综合、地方综合三个维度的综合思维能力的培养,切实掌握降水成因。
(2)构建尺度关联,明晰地理过程
对于地理过程的推理,教师要注意引导学生关联时间尺度,遵循地理事物发生、发展、演变的先后顺序;同时注重引导学生关联空间尺度,遵循地理事物的因果联系,由因索果,注重地理思维的逻辑性。
例如对于降水形成过程的描述,教师在专题复习中应着重落实三大条件:充足的水汽、凝结核、水汽上升遇冷凝结。通过尺度关联递进分析降水形成的三大条件,掌握降水的本质,培养学生形成地理思维链:水汽来自哪里(物质条件)→水汽如何输送(动力条件)→水汽如何遇冷(凝结过程)。
结合中国地图在空间尺度上对中国水汽的来源进行大致划分,使学生从空间上有一个宏观的格局把握。用空间大尺度思想构建思维图式,可获取区域降水的宏观认知。
在学生的区域认知中,影响东亚北部的冬季风寒冷干燥;但一些小尺度区域如日本西海岸却存在着冬季降雪丰富的现象。学生获取的地理信息(日本暴雪)与基于已有知识形成的认知预期(冬季风寒冷干燥降水少)之间存在认知冲突,从而引发“日本暴雪”的疑问。
教学时可根据情境设计探究问题:描述日本暴雪空间分布特征并分析暴雪的形成原因。通过探究归纳出暴雪背后的学科本质——大湖效应。冷空气遇到大面积未结冰的水面,增温增湿,然后在向风的湖岸遇冷形成降水,且通常是以雪的形式出现。在此过程中大尺度之下的大气环流经过中小尺度水域时,气流性质发生根本改变,由原先寒冷干燥的气流转变为暖湿气流,当暖湿气流遇地形抬升或遇冷空气爬升时水汽遇冷凝结就达成降水形成的条件。
通过对时空尺度的关联分析,推导出地理思维链,有助于学生掌握地理过程的分析思路,提升学生的地理综合思维能力。
3.融合区域尺度转换,培养学生地方综合思维
地理事物在不同时空尺度情境下,小尺度的地理区域往往层层嵌套分布于大尺度的地理区域中,使其既具整体性,又显差异性。将不同时空大小尺度进行比较,转换空间分析尺度,通过放大或缩小尺度,可以更宏观或更微观地认识区域地理特征和甄别地理现象,提高学生的区域认知能力,有利于提升学生的地方综合思维。
(1)见微知著,求本溯源
大尺度、长时间的区域地理要素相对复杂、内部差异和空间变化较大,专题教学中要注意挖掘适合学生深度学习的区域共性,放大转换尺度,见微知著,由表及里,发现共性原理规律,触及学科本质,求本溯源。将复习阶段的地理思维培养落实在学生的关键节点上,创新理解地理知识,实现从“个问题”的解决到“类问题”的推导,由量变到质变,掌握学科知识的地理本质。
例如学生在认知上常常存在一定的误区:认为南方地区受夏季风影响大,因而夏雨率更高。事实上南方地区受夏季风影响时间长,雨带来的早退的晚,夏季占全年降水的比率反而较北方更低。通过这种学生的认知冲突,诱发学生探究降水的季节变化规律。这种规律存在的本源是什么?有何共性?教师可以设置降水的季节变化微专题,引导学生进行深度学习,直抵地理原理规律的本质特征,培养学生的思维能力。设置如下探究问题。
①我国南北方的降水时空差异(降水总量+夏雨率高低)。
②地中海气候区不同纬度的降水时空差异(降水总量+冬雨率高低)。
③热带草原气候区不同纬度的降水时空差异(降水总量+夏雨率高低)。
④温带海洋性气候冬季降水更多的原因。
四个活动涉及不同的地方区域,降水特征各有差异。但究其本质,均为不同纬度控制之下的大气环流时空尺度差异,从而对降水时空分布特征差异产生影响。
(2)由大及小,求异发散
由于地理环境的复杂性,往往存在着一些小尺度区域的特殊地理事物和现象。教学时需要将大尺度的地理事象与局地小尺度进行融合,有效地缩小转换尺度,从大尺度上分析局地存在的一般规律,再从小尺度上分析可能存在的因素,发散地理思维,体现地方区域分异规律,培养学生的综合思维。
例如,新疆的伊犁河谷被称为西域湿岛,分析其形成原因时,需要将伊犁河谷这一局地尺度的区域放置在新疆这一大尺度中来认识其降水量的特殊性。[4]分析时,先从大尺度上根据纬度位置位于40°~60°N来确定大气环流,把握新疆的水汽来源,认识到西风从大西洋、黑海带来暖湿气流。然后通过尺度的转换,由大及小,聚焦到小尺度上,结合伊犁河谷谷地向西敞开的地形特点,水汽受地形抬升形成地形雨,河谷地区汇集了山地降水和高山冰雪融水,地表水丰富,形成西域湿岛。
综上所述,地理教师在专题复习过程中,引导学生关注尺度思想,有意识的通过不同时空尺度透析地理事象,使其既能把握大尺度背景下地理事象的一般规律,又能抓住小尺度视角下地理事象的特殊性,实现具体地理问题具体分析和解决,有利于培养学生的地理综合思维,形成专题复习科学备考的利器。让学生着眼于从学科思想角度分析和解决地理问题,有助于减轻学生专题复习阶段的学习负担,提升课堂复习效率,提升学生的地理思维品质和关键能力。