从问题出发建构地理思维导图*
2022-07-28徐炫清
徐炫清
(佛山市南海区第一中学, 广东 佛山 528251)
一、提出问题
思维导图是20世纪60年代英国学者Buzan创造的一种笔记方法,其常常从一个关键概念(或中央图式)出发,随着思维的不断深入,逐步建立起一个有序的、发散的树状结构图,以此实现思维的可视化。[1]这种可视化能促进使用者从全局和整体的视角来思考问题,进而提高使用者思维的灵活性和发散性。[2]21世纪,我国学者开始关注思维导图的相关研究,近十年来,思维导图被广泛运用于中小学教育实践中。就地理学科而言,思维导图的运用主要集中在两个方向,其一是思维导图作为“笔记整理方式”被运用于梳理繁杂的地理知识和概念;其二是思维导图作为“解题思维工具”被运用于解决复杂的地理问题。从定义和功能上看,思维导图在这两个方向上都大有用武之地,但在一线教学的实践中笔者发现有两个明显的误区与思维导图创作的本意背向而驰,在此笔者将其谨慎提出,以期为思维导图的教学实践提供参考思路。
1.误区一:重在“笔记结果”而非“笔记过程”
在一线教学中常有这样的操作:教师常直接为学生提供标准的、近乎完美的关于某个主题的思维导图式笔记样本,供学生参照记忆。首先,如此形式的思维导图类似于知识结构或概念图。概念图由康奈尔大学的Novak教授提出,重在对知识体系的静态、客观表示,[3]其通过建立概念之间的严密关系,呈现一个知识网络。[4]而思维导图应是学习者思考的工具,反映了学习者的思维习惯和思维过程,因此思维导图无优劣之分,思维导图中的概念间也无明显的层级之分。再者,学习者直接取他人的思维导图而用之,使思维导图的功能仅停留在辅助记忆知识层面,对学习者思维的激活功能大大下降。思维导图的原始定义是“记笔记的一种方法”,而非“笔记本身”,生成性是思维导图的生命,其重在“记笔记的过程”而非“笔记结果”。故笔者提倡,将上述教学操作修正为:先由学生自主建构思维导图,再由教师展示概念图范例以供补充和修正学生自主建构的思维导图,如此可同时发挥思维导图和概念图的作用。
2.误区二:重在“回忆笔记”而非“拓展思维”
《普通高中地理课程标准(2017年版)》(以下简称“新课标”)和新高考对学生问题解决能力提出更高的要求。思维导图作为考场解题工具已被广泛接纳和运用,但在实际操作中思维导图往往仅被视为辅助回忆笔记的一种方式。在区位分析类问题中,此类思维弊病特别显著。如在2021年全国高考地理甲卷第36题“分析M地区排水后能够发展农业的自然条件”中,若考生遇到问题时首先开启回忆笔记模式“农业区位条件有哪些”,然后通过逐一罗列要素进行情境信息匹配“M地有哪些自然条件”,这样的解题速度较慢,且容易陷入经验主义而忽略新的情境信息(见图1)。从问题出发的学习者则更倾向于先理清问题目标,再针对问题进行情境搜索,最后建立情境信息与问题目标的逻辑联系(见图2)。显然拥有图2思维过程的学生对情境信息的接纳力更强,问题解决效率更高。本文将剖析从问题出发建构思维导图的三个步骤。
图1 回忆笔记式的思维过程
图2 从问题出发的思维过程
二、基于问题目标锁定思维方向
问题解决是指解题者从问题的初始状态出发,经过一系列操作规则,最后达到目标状态的过程,[5]因此明确问题目标是问题解决的第一步。地理问题的复杂性常常体现在情境信息的复杂性、要素联系的复杂性、时空变化的复杂性和提问的多样性等,解题者常有“不知问题为何”“不知何处下手”的困扰。思维导图特有的全局观和整体观可作为理清复杂地理情境信息、抓住问题本质的工具。《2016地理教育国际宪章》将地理问题分为6类,它在哪里、它是什么样子、它为什么在那里、它是什么时候发生的、它产生了什么作用、怎样使它有利于自然环境和人类。[6]笔者认为此6类地理问题解决的共同核心是明确所研究的地理事象,即上句表述中的“它”,核心地理事象即思维导图的中心概念。地理事象的存在或发展有限定条件,在试题设问中,限定条件常常以限定词的形式做补充界定。限定条件和核心地理事象共同组成问题目标,并为解题指明了思维方向。
2021年广东高考地理卷第17题的第(3)问为“更多以降雨形式出现的降水会加速南极海冰融化,对其原因给出合理解释”。其中的核心地理事象为“南极海冰加速融化”,限定条件为“更多降雨”,由这两个关键概念确定思维方向为“更多降雨如何影响海冰加速融化”,基于此建构思维导图(见图3)。特别指出的是,对核心概念和对限定条件的理解程度将影响问题解决的效率。例如,“海冰加速融化”从能量转换的角度上看,即意味着“海冰获得的能量增多”,而“南极更多降雨”即意味着“与南极常见的降雪相比”,另外“加速”和“更多”两个词暗示事象发展的程度,且蕴含比较之意,不能省略。对核心事象和限定条件的判断失误将导致思维方向出错,从而使问题解决方向出现偏差。例如,在上面的解题过程中,如果忽略“更多降雨”的限定条件,那么答题方向容易偏离,形成如“全球变暖加速海冰融化”的错误方向,看似推理正确,实则答非所问。
图3 “更多降雨如何影响海水加速融化”思维导图
2021年全国高考地理乙卷第36题的第(4)问为“说明该品牌母公司选择在昆山建设咖啡创新产业园的上海因素”。核心事象为“昆山建设咖啡创新产业园”,限定条件为“上海因素”,由此确定思维方向“上海对昆山咖啡创新产业园建设的影响”,基于此建构思维导图(见图4)。若设问改为“说明该品牌母公司选择在昆山建设咖啡创新产业园的优势条件”,则核心事象为“咖啡创新产业园”,限定条件为“昆山”,由此思维方向需更改为“在昆山建设咖啡创新产业园的优势条件”,基于此建构思维导图(见图5)。
图4 “上海对昆山咖啡创新产业园建设的影响”思维导图
图5 “在昆山建设咖啡创新产业园的优势条件”思维导图
三、基于情境材料获取有效信息
思维导图是一种以可视化手段支持思维激发和思维整理的工具,但它并没有提供“如何激发”和“如何整理”的思维框架。[7]在地理问题解决过程中,根据问题目标确定思维方向后,“从何入手”则成为急需回答的难题。面对现实问题,地理学家首先需要通过实地考察或调查获取相关的一手资料,再进行数据分析或实验推理。而在考场的问题解决过程中,试题材料就为解题者提供了充分的情境信息,关键的情境信息往往提示着解决问题的方向,因而充分挖掘情境信息,理解已知条件是解题的第一步。真实的试题情境往往综合了复杂多维度的信息内容,解题者可通过思维导图工具,以关键词的形式将地理信息逐一列举,理清信息间的联系,再根据问题目标筛选有助于解题的地理信息。下面以两道试题为例说明如何整理情境信息以助于考场问题的解决。
2021年广东高考卷第20题材料:
热融湖是因热融作用引起地表塌陷形成的凹坑集水而成。近年来,我国青藏高原上的热融湖发展迅速,在一些地区形成了繁星一样的“星宿海”,冬季湖泊冰面可见一串串甲烷气泡冻结在冰层中。有些热融湖也会出现停止生长现象,湖盆会被水生植物、泥炭和沉积物充填。
2021年广东高考卷第20题为“分析青藏高原热融湖的发展对当地自然地理环境的影响”。首先确定核心地理事象为“热融湖发展”,限定条件为“当地自然环境”,由此确定思维方向为“热融湖发展对当地自然环境的影响”。热融湖于考生而言是新概念,因此考生首先需要充分获取情境信息,逐一列举热融湖发展的表现,再进行地理推理(见图6)。
图6 “热融湖发展对当地自然环境的影响”思维导图
2021年全国高考乙卷第37题材料:
圩田是在低洼地筑堤围出的田地。下图所示圩田海拔6~7米(见图7),种植庄稼;巢湖多年平均水位8.03米。据记载,在清朝嘉庆年间,三河镇濒临巢湖。
图7 某圩田位置示意图
2021年全国高考乙卷第37题第(1)问为“推测该圩田区适宜围垦的自然条件”。首先确定核心地理事象为“围垦”,限定条件为“该圩田区”,由此确定思维方向为“围垦发生在该圩田区的自然条件”。而解题的关键在于充分获取圩田区自然条件的信息,提取关键词作为思维起点,再根据“围垦的自然条件”进行逻辑推理(见图8)。
图8 “围垦发生在该圩田区的自然条件”思维导图
四、基于地理联系进行逻辑推理
问题目标为问题解决锁定了思维方向,情境信息为我们提供了解题的突破口,那么如何建立情境信息与问题目标的思维联结呢?这里充分考验着解题者的地理推理能力。新课标指出了综合思维是人们认识地理环境(进行地理推理)的基本思维方式,其有着丰富的内涵,包括要素综合、时空综合和地方综合。综合思维之“综合”体现了事物普遍联系的哲学观,其与思维导图旨在培养的发散思维实有共通之处。在建构解题思维导图的过程中,要大胆挖掘地理联系,进行概念联结,包括要素联系(各地理要素间的联系)、地方联系(地方内部要素的整体性,地方间的差异性和地方联系)和时空联系(地理事象的时空演变)。下面,笔者根据显性情境信息的充分程度,提供两种地理推理的思路。
其一,当显性情境信息较为充分时,可利用情境信息直接进行顺向推理,此时充分解读情境信息是解题关键。2021年全国高考乙卷第37题第(3)问(试题材料参照上文)为“说明这些圩田易发水灾的原因”。首先确定核心地理事象为“水灾”,限定条件为“这些圩田”,由此确定思维方向为“圩田区易发生水灾的条件”。接着搜索情境信息发现,没有直接描述当地水灾的信息,而与圩田相关的信息则较为充分,包括:“地势低洼(比巢湖水位低)”“筑堤”“围湖种植”“濒临巢湖”“两条河流交汇后经圩田流入巢湖”。5个信息包含了位置、地形、河湖、人类活动(农业)等要素。此时,解题者首先需要通过地理位置初步认识区域的基本特征(地方综合),如“濒临巢湖”可定位该地位于我国长江中下游地区,该区为季风气候、地形平坦、河湖众多等。接着,解题者可广泛尝试建立要素间联系(要素综合),“气候—地形—水文—土壤—人类活动”,最终根据问题指向(即水灾的结果),筛选出3个关键信息作为思维起点,包括“地势低洼”“围湖种植”和“濒临巢湖”,进行逻辑推理(见图9)。
图9 “圩田区易发生水灾的条件”思维导图
其二,当显性情境信息较为匮乏时,可从问题目标出发大胆进行逆向推理,此时对问题目标(即核心地理事象和限定条件)的解读则成为解题的关键。需要注意的是,逆向推理的结果仅仅符合逻辑推理,最后解题者还需根据情境信息或已了解的现实背景对推理结果进行校正,确保推理的真实性和可靠性。2021年全国高考乙卷第37题第(2)问(试题材料参照上文)为“分析图示河流三河镇以下河段的形成”。首先确定核心地理事象为“三河镇以下河段形成”,即确定思维方向为“三河镇以下河段的形成过程”。接着进行情境信息整理,仅有两个相关信息,“清朝三河镇濒临巢湖”和“三河镇以下河段位于圩田区”。两个信息实际上暗示了该区域随时间演变的结果,此时需对两个时间节点下的区域特征进行比较,找出本质差异,而差异即是演变的结果,也预示着演变的过程(即时空综合)。如“清朝巢湖”的比较特征为“水多”,而“当今圩田”的比较特征为“水少”“淤泥多”。区域蓄水变少,可逆向推理“巢湖萎缩”,再联系该区可能导致“巢湖萎缩”的现实背景,可推理出巢湖萎缩由“围湖造田”所致。区域淤泥变多,因该区临近河湖,可推测是河流堆积作用变强,在地形格局不变的前提下,流水动力基本不变,可逆向推测上游泥沙来源多,即上游水土流失强,而上游的水土流失又跟该区的植被破坏密切相关,如此推理也与长江上游的工农业开发背景相符,建构的解题思维导图(见图10)。
图10 “三河镇以下河段的形成过程”思维导图
当然,在实际解题过程中,顺向推理和逆向推理往往需要结合进行。前者从问题目标出发,不断溯源事象的现实情况,后者从情境信息出发,不断逼近问题目标,两者均力图还原真实的地理过程。