基于专家认知模式的中学地理教学情境创设探究*——以“工业区位因素及其变化”为例

胡英山

（中山市小榄中学，广东 中山 528415）

随着自主性学习理念逐渐深入人心，情境教学越来越受到一线教师的重视。起源于建构主义学习理论的情境教学观点认为，创设合适的学习情境，让学生凭借自己已有的知识和辅助条件在情境中积极建构。

在中学地理教学中，情境教学亦成为推动学生自主学习的重要教学方法。由此，如何有效地创设情境成为能否实现地理教学目标、培养学生核心素养的关键。基于专家认知模式进行中学地理教学的情境创设，将使得情境创设事半功倍。

一、专家认知模式的内涵

在地理学科教学领域，学者苏小兵等人通过对地理专家解决真实地理问题的过程进行分析，总结了地理专家在解决真实情境下开放性地理诊断问题的认知加工过程。其认为专家解决地理诊断问题的过程是一个“假设—验证”的迭代过程［1］，提出了基于统摄性图式的专家认知模式（图1）。

图1 基于统摄性图式的专家认知模式

统摄性图式，即站在地理问题的全局层面建立与之相关的联系，是具有较高水平的地理学科思维［2］。专家认知模式是一种“自上而下”的认知策略，问题分类的依据是情境的深层结构，能够把问题置于特定的情境中加以认识。专家认知模式最大的特征在于根据情境背后的地理原理和规律（深层结构）定义问题，并触发全局层面的整合地理信息、表征问题和构建问题空间，同时有明显的区域意识，能把问题置于具体区域的情境中加以认识［2］，甚至可与不同空间尺度区域的相关地理要素建立联系，体现出明显的地理学科思维。

二、专家认知模式对于地理教学情境创设的价值

专家认知模式作为一种高阶思维，是真正的具有地理学科思维的认知过程，其认知策略集中体现了学科的逻辑推理能力和科学论证能力，这恰是《普通高中地理课程标准（2017年版）》对学生思维能力和核心素养的培养要求。因此，专家认知模式对高中地理教学主题式情境创设具有重要指导意义。

1.情境创设应具有全局性、统摄性

培养学生的学科核心素养贯穿于整个中学地理教学，因此在实际教学中，教师需要通过每节课的内容教学来实现学生学科核心素养的培养。在具体的教学场景中，每一个既定的情境都是为基本的教学目标服务的。专家认知模式的“全局性”和“统摄性”对中学地理教学情境创设最为重要的指导意义在于从全局出发创设情境。具体而言，即在创设情境时不拘泥于回答简单的知识问题，而是针对教学目标，凝练情境主题，提炼具有核心价值的单元问题，然后依托单元问题设计具体任务，包括知识、行为及情感态度价值观等。

2.情境创设应能实现“假设—验证”迭代认知整体框架

“假设—验证”迭代认知整体框架是专家认知模式最重要的特征。因此，教师创设的地理教学情境也应有助于学生实现“假设—验证”迭代认知整体框架，即学生可通过“感知地理特征”激活“整体的地理环境特征”认知。这需要学生能整合已掌握的知识和可感知的信息，才能提出合理的假设。因此，在创设情境时必须进行充分的学情分析，并提供情境创设所需的足够的信息资源。

3.情境创设应设置利于启发学生深层结构的问题

学科核心素养要求学科教学实践注重培养和评价学生综合运用学科知识、学科方法和技能以及学科观念解决复杂、具有不确定性现实问题的能力［2］。“专家思维”本身就是一种高阶深层思维，其本质是利用所掌握的地理知识和规律解释或验证地理问题解决的过程。因此，创设情境时要通过问题链（学生的具体任务）的设置来启发学生深层结构，即地理原理和规律的学习和巩固，

三、基于专家认知模式的高中地理教学情境创设的一般过程

基于专家认知模式的高中地理教学情境创设过程是在一般性情境教学创设的基础上进行的升级和深化（图2），其与一般性情境创设最大的不同在于其单元问题设置和具体问题设置的逻辑关联，即将“专家思维”注入到设计的情境之中，让学生在进行情境学习时不由自主地遵循“专家思维”，培养其学科思维能力。

图2 基于专家认知模式的高中地理教学情境创设过程

在基于专家认知模式的高中地理教学情境创设过程中，主题选择是第一步。在当前的中学地理教学中，主题选择是开放性的，选择渠道越来越多，既可以来自书本，也可以来自教师备课时的其他任意渠道，如地理科学研究成果、新闻报道、生活实例、实验操作等。值得一提的是，当前的高中地理新教材中的每章节都提供了非常多的“自学窗”“活动”“案例”等模块，均可以直接成为主题选择的信息来源，同时当前情境创设的主题选择也可以通过互联网快速收集主题信息，从而确立情境主题。但无论是哪一种形式的主题，主题选择都必须依托确定的教学目标。如《普通高中地理课程标准（2017年版）》对高中地理2第三章第二节工业区位因素及其变化的学习要求为“结合实例，说明工业的区位因素”，那么在“主题选择”时就可设置为“可以清晰表达出工业区位因素的工业现实案例”。

单元问题是主题选择的内核，其本质是专家认知模式中的“假设”过程，它是驱动情境发生和持续发展的动力。单元问题的设置一般可直接以地理课程标准中的学科核心素养为参考。如针对上述“主题选择”时就可提出“主导工业区位选择的因素是不断发展变化的”这一单元问题。

材料获取是一个相对常规的过程，即收集与主题相关的各种信息材料，如文字、图片、音视频、实验，甚至学生活动都可以成为情境材料的组成部分，这个过程主要是为后续的设计任务提供地理事象信息，为专家认知模式中的“验证”提供足够的“事实/知识/图式”支持。

设计任务即具体情境问题的设计，是整个情境创设的核心环节，也是实现专家认知模式中“验证”环节的关键。具体问题的设置既要求依托材料信息，又需要能组成证据链以“验证”或者解释单元问题。如在针对“工业区位因素及其变化”主题时，由于设置的单元问题是“主导工业区位选择的因素是不断发展变化的”，因此，在设置具体问题时至少要设置三个问题：之前主导该工业区位选择的因素是什么、之后主导该工业区位选择的因素又是什么、二者之间有何不同。甚至可设置更深层次的具体问题，如“是什么原因导致了这种不同”“是否所有的同类型工业都面临这种情况”“工业区位因素变化趋势是怎样的”……深层次问题则为专家认知模式的“迭代”提供了实现基础。

材料整合是依据设计任务将之前所获取的材料进行“优化”和“结构化”。一是对所有可供使用的材料进行优化处理，去除掉冗余的信息资料，只保留必要的信息部分，有时候也需要对材料进行加工，如文字和图片处理、音视频剪辑等；二是根据具体任务安排对材料进行结构化处理，即对不同的材料进行组合和排序，以使其满足具体问题链的实际使用需求。

情境体验是创设情境的最后一步，创设好的情境需要其他教师或学生代表进行体验并反馈意见，根据反馈意见对情境进行修正和完善，最后形成可在课堂中完整使用的情境。这个过程需要反复打磨，最终得到相对理想的情境设计。

四、专家认知模式下高中地理教学情境创设的实践案例

笔者选择人教版高中地理2第三章第二节“工业区位因素及其变化”为课程主题进行基于专家认知模式的情境创设探索（表1）。

表1 “工业区位因素及其变化”情境创设过程

依据表1 所示的情境创设过程，最终得到“工业区位因素及其变化”课堂教学情境设计（表2）。

五、结语

《普通高中地理课程标准（2017 年版）》明确提出“要依托贴近学生生活实际和社会现实的地理情境，在解决问题的过程中强化学生的思维训练，以达到培养学生地理核心素养的课程目标”［3］。情境教学越来越成为中学地理教学中必不可少的教学方法，情境创设也越来越成为一线地理教师备课的核心环节。专家认知模式不是万能的，其对于中学地理教师在情境创设时提供的思维方式也有其应用范围和适用性，但专家认知模式作为一种认知思维，对促进教师在情境创设时打开思路和设计大有裨益，可成为所有一线中学地理教师进修情境创设时的重要参考。▲