高中地理认知地图教学初探

李发志

摘 要：“地图”是地理学科的第一语言，地图是地理学习的重要工具，也是地理学习的重要内容，因此能用图解决的问题尽量不要用文字来表达。认知地图恰好能体现地理“图”的特色，可以清晰地展示地理事项位置、结构、关系、发展过程。认知地图可以广泛应用到教师的板书设计、学生的学习笔记等教学环节中，利于学生对知识点的理解和记忆及逻辑思维能力的培养。

关键词：认知地图；思维导图；逻辑思维

一、认知地图的概念

认知地图最早见于美国心理学家E.C.托尔曼所著《白鼠和人的认知地图》（1948）一文。他根据动物实验的结果认为，动物并不是通过尝试错误的行为习得一系列刺激与反应的联结，而是通过大脑对周边环境的加工，在获得达到目的的手段和途径中建立起一个完整的“符号－格式塔”模式[1]。20世纪80年代以来，心理学家从信息加工理论的角度重新诠释了认知地图本质。他们认为认知地图实质上就是认知的映射，即一个包括获取、解释、组织、贮存、提取和使用外部环境信息的动态过程。认知地图的概念比较复杂，目前学者们还都没有形成统一的定论。笔者认为认知地图应该是一种空间图像，它能够简洁地描述地理事物的外部形态、内部结构、空间关系、变化规律等相关信息。因此，本文所阐述的认知地图是指对复杂的地理事项、原理、关系用简约的、可视化的方式表达形成的时空图像。在地理学中，认知地图被用来研究个体如何理解和记忆地理环境。通过认知地图，研究者可以更好地了解人们在空间导航、空间记忆和空间决策方面的行为模式。这有助于改进地图的设计，使其更加符合用户的认知习惯，提高地图的可读性和实用性[2]。

二、认知地图在地理学习上的优势

与思维导图相比，认知地图在高中地理教学中有明显的优势。众所周知，思维导图是非常好的学习工具，如图1所示，其包括中心图、主干和下级分支。在学习笔记、读书笔记、复习总结等方面都有显著的作用，很多学科都在使用，而且取得了良好的效果。然而地理学科有自己的特殊性，其强调的空间位置、空间关联、空间转换、要素关联、发展过程等信息无法用思维导图直观呈现，因此思维导图不是完美的地理学习工具。认知地图的出现很好地解决了这些问题。通过表1的对比可以清晰的看出认知地图的优势。

通过对比不难看出思维导图不善于表达空间信息，不易呈现下级分支间的逻辑关系。认知地图可以清晰的展示地理事项位置、结构、关系、发展过程，利于学生对知识点的理解和记忆及逻辑思维的培养。认知地图作为一种可视化的思维工具，它在地理学习中的应用可以帮助学生更好地理解和记忆地理信息，总结下来有以下几个主要优势：

1.促进学生思维品质进阶

认知地图能够将地理问题及其蕴含的思维框架清晰、直观、生动地进行图形化表达，使地理信息的可用性和传输效率大幅提升，帮助学生将抽象思维可视化。将文字信息转换为层次递进、步步深入的逻辑链条，学生思维不再局限于机械背诵，学生可以注重前后知识的内在联系，构建地理知识网络，促进学生地理思维品质从较低层次向高层次发展。

2.提高学生识图绘图能力

认知地图强调图像的认知和使用，学生在读图的过程中掌握地理事象的空间结构、地理方位、位置分布、演化趋势等信息研读的方法，提升空间认知能力和空间思维品质。学生根据自己的认知或已掌握的印象资料，绘制地图或图表、表格、模式图等，主动探索、主动构建知识网络。另外学生在绘图的过程中也强化了绘图的技巧，学会使用图像表达自己的认知水平和状态。

3.提升学生课堂笔记质量

使用认知地图的图形化方式记录课堂笔记，学生可以精准抓取课堂有效信息，减少笔记的数量，减少宝贵课堂学习时间的无效浪费，使更多的时间用于思考和思维的构建。同时笔记的精练也有效的降低学习者的过度学习，在课后复习巩固时可以抓实重点，从而提升记忆的质量和效率，有效减少信息的遗忘。

三、认知地图的应用场景

认知地图主要用在教与学的双向过程中，具体来说就是优化教师的板书设计、优化学生课后笔记、优化学生专题复习三个方面。

（一）优化板书设计，提高课堂质量

在课堂教学过程中，板书展示是必不可少的，但是很多时候的板书没有经过精心设计，多以线性板书呈现出来，不利于学生的理解和记忆。图像蕴含丰富的信息，而且研究表明人对图像的记忆能力要强于文字，因此用认知地图板书就可以将知识以层层递进的方式，不断深化，完美地呈现出来，并且有利于引导学生学会使用发散思维，构建逻辑推理能力，促进学生思维能力、记忆力的全面提升[3]。

如图2认知地图所示，教师在黑板上板书设计左侧的河流地貌发育过程图，并结合空间位置关系来讲授这一部分内容，学生更易于理解。具体讲解如下：河谷地区是典型的河流侵蚀地貌，它是由沟谷发育而成，地表径流汇集形成沟谷流水，这些沟谷流水通过向下侵蚀和溯源侵蚀的形式使得沟谷不断加深和延长。在河流的上游河段，地势落差大，河流流速快，侵蚀作用强，河道变得深而窄，形成“V”形谷；河流中下游河段由于地势逐渐变得平坦，河流流速变慢，河流侧蚀作用不断加强，下蚀作用减弱，使得河道变得宽而浅，形成“槽”形河谷。同时在认知地图中也展示了河流沉积地貌的分布位置及空间联系，教师在讲授过程中一并说明。在河流上游出山口附近，季节性的洪水或河流流出谷口，由于地势突然趋于平缓、河道变得开阔，水流速度放慢，河流搬运能力降低，就会在出山口处形成洪积扇或冲积扇。在图2的河湾结构及发育过程图中，弯曲的河段受到“凹岸侵蚀、凸岸堆积”的影响，形成水下堆积体并进一步演化成河漫滩，经河流改道，河漫滩被废弃，多个河漫滩连接形成河漫滩平原。在入海口处，受到地势平坦及海水顶托作用的影响，水下坡度平缓，河水流速减慢，泥沙易于堆积，形成三角洲。

（二）巩固课后知识，强化学习效果

作业是学生学习必不可少的内容，教师都会安排学生做一些复习巩固题以巩固学过的内容[4]。采用这种方式学生容易执行，教师也容易批改。但是这种作业布置的方式要么不利于学生对知识的全面掌握，要么就会陷入題海战术中。因此，在一部分内容学习完之后，教师可以布置一些作图任务，要求学生根据自己所学所思，绘制出一幅课堂内容的认知地图，这样学生在绘制地图的过程中不仅复习了所学知识，而且还会身体力行，主动去探索知识，主动去构建知识的框架结构，更利于知识的掌握和能力的提升，使教师的教和学生的学形成完整的闭环，提升了学习的效果，提高了学生的学习成绩。

以图3天气与气候认知地图为例，教师要求学生结合副高的位置移动来阐明其对我国锋面雨带位置的影响。在这个任务中，学生可以通过观察副高的位置变化，分析其对我国锋面雨带的影响。因为，副热带高压，即副高，是全球性大气环流系统之一，通常活动在较低纬度的上空，夏季势力最强，冬季势力最弱。副高的强弱变化及进退位置，对我国的天气、气候产生最为直接的影响。特别是，副高的位置移动会对我国东部地区主要锋面雨带的分布位置造成影响，可能引发水旱灾害。利用地理认知地图时，教师要强调气压带、风带的位置移动随太阳直射点的移动而移动，帮助学生理解锋面雨带的推移过程。下半年，随着副高位置的季节性北移与加强，从海洋来的暖湿气流会随之逐渐北进，此时北方来的冷空气势力逐渐减弱，冷暖气团就会在副高北侧相遇时，较轻的暖湿气流被抬升到冷空气之上。暖湿气流在上升过程中，气温不断降低，冷却凝固形成降雨，在我国东部地区出现一条降水较多的锋面雨带。锋面雨带会随着副高位置的北移而逐渐北上，在我国不同地区形成降雨雨带。10月份，锋面雨带撤出我国境内，我国雨季结束。9月，随着北方冷空气实力增强，副高位置南退，锋面雨带也随之南移，北方雨季结束。7、8月份，副高进一步北进到北纬25°～30°，雨带随之推到华北、东北地区；6、7月份，副高西伸北进到北纬20°～25°左右，雨带也北移到长江中下游地区直至日本南部，形成长达1个月的梅雨季节；一般来说，4、5月份，副高位置大约在北纬15°～20°附近，锋面雨带常位于华南地区。由于副高的位置和强弱一旦异常，就会引起我国不同地区的水旱灾害。当有的年份夏季副高位置持续偏南时，雨带就长时间滞留在江淮地区，易造成江淮地区洪涝灾害，而北方地区则会发生干旱。相反，当副高季节性北跃时间提前、位置较常年偏北时，我国北方地区就容易出现洪涝灾害，南方则易出现干旱。针对出现的气象灾害，应提出相应的减灾、避灾措施。

（三）进行专题复习，拓宽知识脉络

备战高考，专题复习是一定需要的，尤其是进入二輪复习，必须进行专题复习。因为通过专题复习，让学生不仅仅要对知识点进行全面的掌握，更是要求学生对知识面的融会贯通。这个时候需要学生跳出章节站在全局的高度审视高中所学内容，以区域为载体，以时间为轴线，以区域问题为突破口，抓住要素间的整体性关系，厘清整体性表现，阐明区域的发展方向，一张认知地图就可以解决所有的问题。

图3从整体性的角度分析了副热带高压、锋面雨带和台风的关系。在进行专题复习时，教师要让学生明白夏秋季节西北太平洋形成的台风通常向西移动其“幕后推手”副高压。夏秋之际，西太平洋上常有副热带高气压的存在，而影响我国的台风也大多生成于西北太平洋，且大多产生于副高的南缘，并沿着副高的外围移动。当副高呈东西带状分布且强度稳定时，其南侧的台风将向西移动，路径稳定；但如果副高强度不强，台风移动到其西南侧时，会导致副高东退收缩至海上，台风也有可能因此转而向北移动。七八月份的西北太平洋副高正处于强势期，在西伸加强后，控制着我国长江中下游地区，在它的控制区域内以下沉运动为主，不利于台风的发展，就如同给长江以北地区筑起了一道屏障，台风很难穿越这个地带到达更北的区域，反而在副高外围风向的引导下台风一路向西。

再从台风结构来看，从台风剖面图来看，台风中心气压低，四周气流向中心汇集，中心气流辐合上升形成漩涡风雨区，台风眼附近气流下沉形成短暂的晴朗天气；从俯视图来看，北半球台风（气旋中心）呈逆时针方向由四周向中心辐合上升。通过这样细致的专题复习，帮助学生克服天气与气候这一部分学科重难点。

四、认知地图的使用方法

相较于传统的线性笔记和思维导图，认知地图目前还没有得到广泛的认可和应用。笔者认为，认知地图的使用核心点在于发挥教师的引导作用，教师想用、会用、善用是认知地图得以推广的前提。在教师引领的示范作用下，学生耳濡目染，跟着去模仿，逐渐将学生的被动学转化为主动做，一定会带来很好的学习效果。

（一）教师示范

教师在复习教学中有意识地、适时地使用认知地图，帮助学生认识认知地图的重要性。使用认知地图板书，强调背景图的选择，地理要素的绘制方法，空间视角图的转换策略，亲自示范认知地图的绘制过程。这样可以帮助学生建立更加合适的方法，构建综合思维能力，而且有利于提升学生综合分析问题和解决问题的能力，推进教学工作的顺利进行。

（二）学生绘制

听不如看，看不如讨论，讨论不如亲自动手。由于教师上课已经用认知地图对整节课重点内容进行梳理和总结，学生课下回忆教师上课所教授的知识和内容，再结合教材提供的图文材料，亲自动手绘制认知地图。由于每个人对知识都有自己不同的理解和建构，因此允许学生有差异化地进行表达和理解。通过训练学生绘制认知地图的能力，有助于学生掌握课堂教学重难点，提高课堂学习效率。

（三）多元评价

认知地图都没有统一的标准，只要绘制内容符合地理原理，逻辑清晰，内容完整，版面精美，都是好的作品。教师及时批阅，将优秀的作品拍照放到PPT中在班级展示，让表现突出的学生获得荣誉感，激发再次创作的动力。定期对特别优秀学生的作品在校园内进行公开展示，树立榜样，引导更多的学生重视认知地图，积极参与到认知地图的绘制中来。

结束语

“地图”是地理学科的第一语言，能用地图解决的问题尽量不用文字表达。认知地图恰好能体现地理“图”的特色，更能让学生从区域视角构建地理知识，培养空间思维、发散性思维、逻辑思维。然而使用认知地图也会存在一些困难，如教师嫌麻烦，不愿意使用，这就需要教师从根本上转变传统观念，积极学习并使用认知地图，潜移默化地给学生做好示范。再比如学生坚持不下来，这需要教师不断叮嘱，及时评价，及时纠正，好习惯一定需要时间的积累。认知地图虽然在解决“图”的问题上有先天的优势，但是也有自身的缺陷，比如在表达“层级关系”上就没有思维导图清晰，因此在实际的教学中还要将思维导图和认知地图结合使用，以发挥最大的效益。

参考文献

[1]陈岚婷.思维导图：地理高效课堂伸展的“脚手架”[J].学子（理论版），2016（12）：78-79.

[2]刘义龙，王仲智.认知地图在中学地理教学中的应用[J].地理教育，2012（10）：60-61.

[3]陈小梅.思维导图在高中生物复习中的应用研究[J].现代教育技术，2010，20（S1）：133-135.

[4]胡继康.巧用认知地图优化高中地理课堂笔记[J].地理教学，2021（4）：25-27.

本文系南京市“十四五”规划课题“认知地图：提升高中生地理学习力的实践研究”（项目编号：L/2021/282）的研究成果。