APOS理论下高中地理概念教学的探究

时千惠 赵清 柳婕 马燕

摘 要：APOS理论强调学生在经历活动（Action）、过程（Process）和对象（Object）这三个教学环节后，能逐步建立起解决问题的认知图式（Scheme）。本文在认识APOS理论内涵的基础上，以“河流地貌的发育”为教学案例，构建APOS理论下的地理概念教学一般模式，并进行教学实践，旨在帮助学生在体验感知、表达修正与解决实际问题中逐步构建完善的地理概念体系，提高学生对地理概念的理解、深化与应用水平。

关键词：APOS理论；概念教学；河流地貌

中图分类号：G633.55       文献标识码：A       文章编号：1005-5207（2024）03-0050-04

一、研究背景

地理概念既是学生学习地理所必须掌握的基础性知识，也是地理学习的支架和提升地理核心素养的关键起点［1］。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）指出，课程内容要重视学生必备的地理基础知识，在理解地理概念的基础上，解释、区别并应用地理概念，开展地理活动，探究地理问题，培育地理核心素养。

随着高中地理新课改的全面推进，地理概念教学在中学地理教学中已受到高度重视，当前地理概念教学方法正逐步由传统讲授法转向更注重以学生为主体的情境教学法、问题教学法、实验探究法等，但在实施过程中仍存在概念教学不够深入与优化的问题。在相关研究基础上进行总结与归纳［2-4］，发现目前地理概念教学中存在的问题主要有：①忽视概念理解的过程性，学生缺少自主操作、自主构建、自主完善的思维过程。②忽视概念学习的生活性，学生难以将概念与实际生活相联系，复杂情境中的概念应用能力不足。③忽视概念体系的整体性，将概念孤立化，不重视概念间的联系与整合。

20世纪80年代，杜宾斯基通过数学学习领域的实践研究，在皮亚杰的建构主义理论基础上提出APOS（操作—过程—对象—图式）理论［5］。目前，该理论在我国的基础教育领域，如数学、化学、生物等学科教学中得到推广应用［5-7］。现有理论研究和实践成果表明［5-6］，APOS理论在帮助学生进行概念感知、构建和内化等方面具有独特优势，是适用于概念学习的有效方式之一。但APOS理论在高中地理教学中的应用价值尚未得到重视，相关研究成果较少。本文旨在分析APOS理论及其教学模式的基础上，结合高中地理概念教学实例，探讨APOS理论在高中地理教学中的应用策略和途径。

二、地理概念教学中APOS理论的应用模式及实施过程

APOS理论的名称源自Action（操作）、Process（过程）、Object（对象）和 Scheme（图式）四个英文单词的首字母。APOS理论认为，学习者在引导下经历活动、过程和对象三个阶段后，一般就能在建构和反思的基础上，建立起包含新概念在内的认知图式［5］。APOS 理论是基于建构主义的学习理论，其强调学习是一个知识建构的过程，并阐明了建构层次关系［5-6］，而建构的层次应循序渐进，但又不可只停留在直观阶段，必须不断升华，最后完成知识的建构和思维的提升。围绕建构主义理论的学习理解过程，并结合当前学者相关研究成果发现［5-7］，基于APOS理论的学习特点概括为：①主体性。个体通过亲自操作，从概念的现实原型、抽象过程、形式表述等多方面理解概念，强调概念的发生、发展过程。②丰富性。个体经历操作、过程、对象等阶段后构建的图式包含概念的内涵、外延等多重成分，并且可通過不同形式呈现。③渐进性。依照APOS理论，图式的形成是一个渐进的构建过程，在个体经验与学习反思中不断变换、发展，强调认知发展层次渐进。

根据APOS理论内涵及其学习特点，可构建如图1所示的“河流地貌的发育”教学模式。

以“河流地貌的发育”教学设计为例，通过操作、过程、对象和图式四个阶段，围绕“河流地貌”这一中心概念，从地理学科视角帮助学生增强概念理解、深化与应用，完善概念体系认知。

1.操作阶段

通过一系列外显活动为学生提供素材，学生对地理表象进行初步感知，亲历概念的形成过程，为思维的深入构建奠定基础。操作阶段是学习的起始点，学生的概念学习始于对地理事象的感性认知。

以“长江之旅”作为情境导入，观看纪录片《长江》片段，感受长江上、中、下游自然特征与地域文化，初步感知各类河流地貌的表象特征。学生回顾景观图像，对不同河段地点的地貌景观进行描述，并通过观察模拟实验，结合自身的经验认知，探究不同河段的地貌成因、过程与分布情况，通过小组探究形式，开展探究活动（表1）。

通过活动探究，学生能对河流侵蚀地貌与河流堆积地貌的类型和特点进行如下描述与归纳：①河流侵蚀地貌。截取长江相关河段的河流侵蚀地貌图片，引导学生认识并描述不同的河流侵蚀方式，突出概念特点（表2）。②河流堆积地貌。以“冲积平原”为代表，结合纪录片与河流堆积模拟实验，引导学生从不同冲积平原发育的位置、过程与形态特点等具体地理表象特征感知河流堆积地貌（表3）。

2.过程阶段

教师引导学生对上一阶段的活动进行思考并尝试提炼概念本质，通过学生的表达与交流，了解学生概念掌握情况并及时进行修正。在过程阶段，学生通过归纳地理概念的本质属性，思维上升到理性认知阶段。

首先，学生从作用对象、方式和结果等方面提炼“河流地貌”这一概念（图2），认识到河流地貌是河流作用于地球表面，经侵蚀、搬运和堆积过程所形成的各种侵蚀、堆积地貌的总称。

其次，教师通过学生的表达反馈，了解学生概念掌握情况，纠正理解误区（表4），帮助学生确立精准概念。

3.对象阶段

教师创设复杂情境，帮助学生在明确概念内涵和外延的基础上，能对概念赋予符号和定义，运用概念解决复杂情境中的地理问题。对象阶段是学生将上一阶段的概念形成过程压缩、转换为一个独立对象，深化概念认知，并能运用概念解决地理问题。

以长江上游横断山区为例，结合相关图文资料，引导学生在真实情境中探究河流对当地乡村聚落分布的影响。

材料一：岷江上游属于横断山区典型流域，位于四川省西北部，青藏高原东部，受构造运动过程影响和岷江水系的长期侵蚀，流域内整体沟谷纵横，地形起伏度较大（图3），区域内地震活动频繁，次生灾害多发。

材料二：图4为“岷江上游河谷剖面与聚落分布示意图”。

材料三：当地藏族聚落多处于河流干支流流域的上部，该处植被类型以山地云杉、冷杉林为主；羌族聚落处于干旱河谷和“V”型河谷上部低半山缓坡地带；汉族聚落位于岷江上游入口处的河谷地带。

在教师的问题引导下，学生将地理概念运用于真实情境中解决地理问题（表5）。教师通过真实情境中一系列地理问题的引导与思考，让学生以所在地为例围绕“河流地貌对当地聚落分布影响”这一问题进行逐个分析（图5）。

4.图式阶段

从逻辑学及心理学角度出发，引导学生围绕主体概念建立系统，将前三个阶段习得的新概念和已知旧概念进行有机联系，建构出完整的概念体系网络。

学生联系所学知识，利用思维导图呈现“河流地貌”概念体系，构建心理图式，完善知识结构（图6）。

三、教学启示

1.结合认知规律，亲历概念形成

在进行地理概念教学时，必须充分考虑学生的认知特点和规律。一方面，需将操作阶段作为概念构建的起点，以直观、感性、生动的材料吸引学生，在亲历概念的过程中建构思维；另一方面，所创设的概念情境应尽可能真实，贴近学生的实际生活，为学生的概念建构提供固着点。例如，对“河流地貌”概念的情境建构，可从长江不同河段的地貌景观入手，同时结合相关实验，让学生深入理解不同河流地貌的形成原理，亲历概念的形成。

2.注重情境提炼，归纳本质特征

若要从情境中的感性知识形成地理概念，则必须通过理性的概括过程，从大量的感性知识中提炼出最为本质的属性，构成地理概念的内涵。在过程阶段和对象阶段，教师可通过让学生回顾情境材料与归纳的知识，在表格归纳、思维导图的帮助下深化概念，引导学生由感性认识上升到理性认识。例如，在观察“V”型河谷、“U”型河谷等地貌景观后，能发现虽然河谷形态不同，但其本质特征——河流侵蚀地貌是相同的。在演示河流侵蚀实验后，学生可通过动态形成过程，理解河谷发育不同时期的形态特征，反思自身的概念理解过程。

3.搭建知识结构，完善认知图式

在教学过程中，教师要有意识地引导学生充分联系所学，以整合新旧知识，更新学生已有的认知图式，促进概念体系不断发展。例如，在学习完河流地貌后，教师可鼓励学生个人或小组利用表格、概念图、思维导图等形式，对概念理解进行多样表述，帮助学生搭建知识结构。同时，将本课知识与概念与相关上位概念、下位概念相联系，也是完善认知图式的重要方法，例如，将河流地貌的内涵与对聚落的影响相联系绘制成思维导图，学生可通过这样的外显形式完善地貌概念的认知图式。

参考文献：

［1］ 王向东，高燕.学科视域下中学地理概念体系梳理和教学“原点”思考［J］.课程·教材·教法， 2015， 35（5）： 93-98，127.

［2］ 陈实，张志平.地理概念教学的再认识［J］.地理教育，2009（3）：63-64.

［3］ 陈茜.高中地理概念学习及评价研究［J］.地理教学， 2019（8）：29-31，37.

［4］ 郑健.重视地理概念教学，落实学科核心素养［J］.地理教育，2020（S1）：8-10.

［5］ 乔连全. APOS：一种建构主义的数学学习理论［J］.全球教育展望，2001（3）：16-18.

［6］ 程华. APOS理论的内涵及其对中学数学概念教學的启示［J］.教学与管理，2010（24）：65-66.

［7］ 马晓丹. APOS理论探索的反思与超越［J］.教学与管理， 2020（33）：74-77.