依托实践活动培养地理结构化思维的探索

钱庆丰 郑宇醒

摘 要：地理实践是地理课程重要的学习方式，是地理学科素养培养的重要途经;结构化思维是培养学生发散思维、开展深度学习的重要手段。本文阐述了结构化思维的概念、构建过程以及地理实践活动对结构化思维的促进作用，并以“土壤”一课为例，通过设置真实情境、开展细节化实践操作、预设开放式探究活动、设计阶梯式实践问题、重构结构化思维认知图式等地理实践活动，探索地理结构化思维的培育策略。

关键词：地理实践活动;地理结构化思维;培育策略

中图分类号：G633.55        文献标识码：A        文章编号：1005-5207（2022）08-0050-04

综合性和地域性是地理学科的两大特征。在课堂教学中，复杂的地理现象、抽象的地理思维一直是学生学习的重大阻碍。通过实践活动、理性思辨和图式建构，培育地理结构化思维，促使学生思维由单点结构趋向拓扑结构，由低阶思维向高阶思维演进。本文以人教版必修一第五章第二节“土壤”一课的教学实践为例，通过开展各种实践活动，探索地理结构化思维的培育策略。

一、结构化思维的概念及构建

1.结构化思维的概念

“结构”是不同事物搭建构成整体的方式，包含整体与部分的关系、部分之间的关系，具有统一整体的特点。“结构化”代表不同事物搭建成脈络清晰的有机整体的过程，包括筛选信息、归纳共性、厘清联系、归纳整合等步骤。[1]著名心理学家德波诺将思维定义为：“思维是为了某一目的对经验进行的有意义的探究。”即思维是人脑对客观事物间接的、概括的反映。

结构化思维指人脑对不同事物之间的联系进行有意义的探究，以事物的结构为思维对象，以事物结构的构建为思维过程，通过演绎与归纳、分析与综合等方法，经历拆分整体、归纳共性、分类整合、厘清结构、明晰规律，以组块的形式纳入认知思维过程的思维方式。从系统、整体和动态的角度透彻地认识事物的联系，有利于把握学科本质和学科思想。

2.结构化思维的构建

结构化思维的构建需要经历信息输入、结构化思维加工及组块输出三个过程（图1）。学习者确定具体的学习目的，通过视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉等方式感知具体的地理事物，获取特定的信息符号，在大脑中经过不断拆分与整合并不断与已有的认知经验进行顺应、同化，形成合理组块形式进行结构化储存，形成自身新的认知图式，实现知识输出的最优效能。[2]因此，培养结构化思维的过程包涵了三个重要组成步骤：①实践是结构化思维中获取信息和知识的最有效方式;②经验是进行结构化思维的基础;③图式是将思维进行可视化表达的重要形式。

二、地理实践活动对结构化思维的促进作用

只有在实践操作中才能真正理解和掌握地理事物的内在特征和内在联系，实践是激活并促进结构化思维的有效手段。通过对地理事象不同方式的考察（如野外观察、野外实践、实地考察、室内模拟观察等）、实验（如实体实验、模拟演示、制作模型、角色扮演等）、调查（社会调查、资料查阅、地图绘制、人物访谈等）等地理实践活动，获取相关的地理现象、地理数字、感官认知，形成个人经验，并在此基础上构建结构化思维，内化相应的地理原理、地理规律，再应用到现实的地理事象中（图2）。地理实践活动对结构化思维的促进作用主要表现在以下几方面。

1.激发学习兴趣，激活结构化思维

地理实践能够演绎地理事物的地理原理和地理规律，激发学生的学习兴趣，使其主动探究并获取有效地理信息，积累地理实践经验，快速激活结构化思维过程。

2.促进深度学习，重构结构化思维

差异性是地理环境的重要特征之一，不同时空条件下的地理实践会产生不同的实践经验。利用与原有的思维结构产生的冲突，促进结构化思维重构，进入深度学习。

3.加强实际应用，强化结构化思维

运用已有的结构化思维，通过拆分、转化应用到实际生活问题中，并解释相应的地理原理、地理规律，从而强化结构化思维，逐步形成内在的上位概念思维结构。

三、地理结构化思维培养的路径

在课堂教学中，可以采用设置熟悉的真实情景、开展细节化实践操作、预设开放式探究活动、阶梯化问题设计、整理与重构知识结构等实践活动，积累实践经验，培育结构化思维。

1.设置熟悉的真实情境，强化有意义的信息感知输入

生活是学生学习和经验积累的不竭之源。设置身边的真实情境，使学生、教师、情境成为实践的共同体，学生成为实践的参与者和学习的主体，使地理学习更具意义。在学习“土壤”一课时，可选择如学校田径场跑道边缘、废弃沙坑角落、过道边陡崖、教室东边滑坡形成的山坡、寝室边的山坡、学校森林公园内板栗树林（图3）等学生熟悉的场景作为土壤样本的采集点，让学生真切感受在真实的情境中、在自身实践经验基础之上开展学习活动。

2.开展细节化实践操作，辨识厘清事物间异同与联系

地理知识源于现实生活，重在解释说明生活中的地理现象和地理问题。在课堂教学成为当今主要教学方式的背景下，把真实的地理事物搬进课堂，展示学生实践操作中的具体细节，有利于落实地理实践活动的时效性，更能够渗透实践是发现自然、检验真理的科学方法的意识。

如在学习土壤的概念这一知识点时，首先通过观察6个样本（取自跳远沙坑边缘、毛竹林地、板栗树林、有苔藓的土坡、长有草木的陡崖的5个土壤样本及1个岩石样本，如图4所示），然后依据是否能够生长植物，判断哪几个样本属于土壤？通过闻土壤样本的味道，发现有腐烂的气味。通过触摸感受土壤湿度较大，体会土壤体积缩小。最后，通过实践操作并结合原有的经验基础，得出土壤的抽象概念：具有一定肥力、能够生长植物的疏松表层，主要由矿物质、有机质、水分和空气组成。实践出真知，只有在实践操作中经历从具象到抽象认知的过程，才能真正理解和掌握知识。

3.预设开放式探究活动，思辨中丰富和积累认知经验

日本学者斋藤喜博提出：“教师的提问是教学的生命”。通过预设开放式问题，让学生在自我发现中生成争论、查找论据、统一观点并发现真理。课堂生成的不确定性充满挑战，从而使学习过程更加精彩、更具意义。同时，让学生在活动中发现问题、解决问题，将学生个体学习活动与合作探究学习有机结合，推动学生之间的互动与思维碰撞，使其在合作探究中分享自身经验，同时汲取其他学生的有益经验，产生成就感和获得感。如在学习土壤的形成过程时，教师预设开放式探究任务：请6组学生根据样本及取样地的环境特征，按照成土过程的先后顺序进行排序，并说明理由。在教学活动过程中，学生针对成土时间产生了两个争论，通过学生确定观点、阐述论据与出现争论，教师提供支架、师生统一观点，共同得出土壤成土时间早晚的分析方法（图5）。

以发现问题、制造争论为契机，引导学生开展实践活动，探究地理事物和现象的发展变化过程，运用地理环境整体性理念、地理经典案例迁移等地理思维方法认识地理事象、发现地理规律并提高解决问题的能力。培养学生的责任担当能力和创新精神，促进学生自主发展、学会学习、学会生活。

4.通过阶梯化问题设计，提升结构化思维的深度学习

根据SOLO分类理论将学生的思维状况划分为前结构、单点结构、多点结构、关联结构和抽象拓扑结构（图6）。[3]前结构、单点结构和多点结构是学生学习地理知识从“无”到“有”再到“多”的积累过程，属于量化阶段。关联结构和拓展抽象结构则注重学生在掌握基本地理知识的基础上能深入洞察各地理要素间的相互关系及迁移应用，属于质变阶段。需要通过设计阶梯化问题，逐步提升结构化思维水平。如在学习“土壤”这节课时，教师设计的多个问题，体现了由低阶到高阶的多层次思维水平：①通过观察土壤样本，能够识别土壤的颜色、质地，呈现单点结构思维水平;  ②通过动手操作和观察、接触土壤，分析出土壤的组成成分，呈现了多点结构思维水平;③通过对不同土壤成分与土壤取样地图片的对应分析，说明影响土壤的主要因素，呈现了关联结构思维水平;④通过将土壤组成成分及取样地与土壤形成过程原理进行对应分析，推测各种土壤形成时间的早晚，呈现了高水平关联结构思维水平;⑤通过案例分析水稻土及红漠化，评价人类活动对土壤的影响，并提出改良土壤的方案，呈现了抽象拓扑结构思维水平;⑥通过对土壤形成过程的整体分析，理解土壤是地壳物质大循环（长时间范围）以及生物小循环（短时间范围）的一个重要环节，呈现了高水平抽象拓扑结构思维水平。

通过设计不同思维水平的土壤问题，满足了不同思维水平学生的学习需求，同时也通过不同层次的设问，实现从“量化阶段”到“质变阶段”的突破，训练学生思维由单点结构向抽象拓扑结构进阶，由低阶向高阶思维演进，培养学生全面、系统、动态地认识地理事物和现象的思维品质和能力。

5.整理与重构知识结构，输出结构化表达的认知图式

结构化思维的图式表述方式，是将认知的思维过程通过简洁的文字、数字、图形等符号，以图式的形式进行可视化表征，将隐性的思维过程显性化，将内在的思维过程可视化。[4]在思维可视化过程中进行内在思维碰撞，从个体到整体、从简单到复杂、从具象到抽象，通过不断整理与重构知识结构，逐步输出结构化表达的认知图式，构建系统、全面、动态的结构化思维。如在学习土壤的物质组成时，学生在看、闻、捏的实践操作后，在自身实践经验积累的基础上，首先得出土壤的结构图式，在学习土壤的概念时，教师补充风化壳的知识后，学生在校园环境实践经验基础上，延伸得出土壤的空间位置图式;其次，在学习土壤的形成时，小组辩论土壤的形成时间早晚，在吸收他人实践经验的基础上，延伸得出土壤的形成过程图式;最后通过对土壤形成要素的分析，结合土壤的成土过程和影响因素，构建了以土壤为核心的结构化思维图式（图7）。

通过土壤结构化思维的可视化构建，清晰地描绘出土壤的组成、概念、形成（时间）、分布（空间）以及人类对土壤的影响之间的相互关系，体现了地壳物质循环规律及地理环境整体性理念。从认知的一般规律和逻辑关系，建立了本节知识的思维体系。

总之，地理教学不应仅简单记忆地理知识、原理和规律，而应让学生学会通过体验真实情境、动手实践操作、深入思考探究等积累实践经验，构建由地理学科思想方法统摄的结构性思维，能够深层次理解地理学科的本质问题，形成地理学科独特的思维能力。

參考文献：

[1] 焦秋生.地理学习的理论和方法——认知心理学研究的视角[M].北京：北京师范大学出版社，2016.

[2] 林晶瑶. 高中地理教学中的地理结构化思维建构研究[D].昆明：云南师范大学，2018.

[3] 王圆圆，张广花. 基于思维结构评价的地理教学设计研究[J].地理教育，2019（1）：7-9.

[4] 王峰洋.例谈基于结构化思维的地理知识整体构建[J].基础教育参考，2016（2）：66-67.