地理泛化思维的构建策略

2022-04-02 05:22林伟伟
中小学班主任 2022年6期

林伟伟

[摘要] 以高中地理“水量收支”为基础模板,分别从宏观、中观、微观视角实施泛化思维的构建,增进学生举一反三、触类旁通的问题求解能力,提升学生的综合思维水平,突破学科关键能力,落实“一核四层四翼”的核心素养;同时运用该理论深度研究高考试题,以期精准高效备考。

[关键词] 泛化思维;宏观构建;中观构建;微观构建

泛化能力本来是指机器学习算法对新鲜样本的适应能力。目的是学到隐含在数据背后的规律,对具有同一规律学习集以外的数据,经过训练的网络也能给出合适的输出,该能力称为泛化能力。地理学科尤其是自然地理部分理性思维较强,对学生的逻辑思维能力要求较高,且近几年高考试题重视对地理过程的考查,对学生创新思维要求提高。高中地理教师的教学大多采用微专题的形式进行专项突破,对地理思维进行归类研究,形成思维模型,取得了不错的教学成效。但随着研究的深入,微专题研究的思维模型越来越多,学生容易混淆,不易进行辨析和区分。

笔者研究的泛化思维旨在将这些思维模型进行归纳总结、对比分析研究,通过整合、合并等手段将多种微专题的思维整合成一种泛化的思维模型。通过泛化思维的整合教给学生的是点石成金的方法,实现一把钥匙开多把锁,提高学生举一反三、触类旁通的问题求解能力,提升学生的综合思维水平,突破学科关键能力,落实“一核四层四翼”核心素养。

一、泛化思维的构建策略

泛化思维是指选取学者研究度高、比较成熟完善、具有较高研究价值的基础思维模型。该思维模型的应用面比较狭窄,只针对某一要素、某一原理、某一章节,然后将该思维模型进行横向思维宽度的延伸和纵向思维深度的挖掘,进而能推广到多个学科章节,解决多个问题,应用于多个领域的泛化思维模型,提升思维模型的应用性和创新性。下面以地理学科为例,从三个视角来具体探讨构建过程。

在基础思维模型的基础上,分别从宏观、中观、微观三个视角进行构建。宏观思维模型的构建主要是思维宽度的延展,将相对单一的思维模型扩展到多个地理领域;中观思维模型是在宏观模型的基础上,在地理要素的纵向深度上更进一步深入探索和研究;微观思维模型是选取小切口的地理要素,在思维深度上进行充分探索和挖掘,注重在较大思维深度上,开展思维宽度的延伸。图1为地理泛化思维的构建策略图。

二、地理泛化思维的构建案例

(一)基础思维模型选取

鲁教版新教材必修一第四单元第一节“陆地水体及其相互关系”论述了河流的补给形式,章节难度设置并不大,学生学习起来比较容易。但是,以本章节为基础,结合水循环的过程,衍生出的水量盈余地理思维模型最近几年成为学术界研究的热点内容,也是高考试题常常考查的思维模型。

水量收支通常建立的思维模型为“水量盈余=水量的收入-水量的支出”。学术界关于水量收支的研究较多,主要从水量收入和水量支出角度进行分析。表1为水量收支(盈余)思维模型。

(二)宏观泛化思维的构建

宏观泛化思维的构建注重思维宽度的拓展延伸,与基础思维模型有关的地理要素、地理原理、地理现象、地理规律等进行广泛联系和整合,提取共性,构建思维模型。宏观思维模型的构建过程要打破章节限制,突破教材分册制约,将诸多地理内容融为一体进行综合研究,分别运用专题地理内容的专业语言进行论述,从而形成本章节的盈余思维模型。本文章在水量收支的基础上,扩展思维宽度至四大圈层。例如,岩石圈中土壤肥力的盈余、水圈中水域盐度的盈余、大气圈中温室气体量的盈余、生物圈中生物量的盈余、人文地理中人口数量的盈余、人文地理中工业数量盈余(工业集聚和扩散),将盈余思维模型泛化至六个视角进行研究,提升学生的思维宽度,形成宏观泛化思维模型,打造一把能开多把锁的金钥匙。宏观泛化思维的构建过程就是运用金钥匙尝试着打开更多锁的过程,也是落实“一核四层四翼”中基础性和必备知识的重要途径。表2为水量收支(盈余)宏观泛化思维模型。

(三)中观泛化思维的构建

在宏观泛化思维模型基础上,对收入和支出的具体影响要素作更进一步的探索和研究,运用相关章节的专业语言分析研究影响收入和支出的要素有哪些?是如何影响的?并能引入一定的思维方式引导学生思考。本文对六个方面盈余的收入和支出实施进一步的探索和研究,引入圈层之间的相互作用、自身生成、来源和支出途径、机械增长和自然增长、土地、劳动力、市场等章节专业语言,实现更深入的探索和研究。

中观思维的构建是在较宽思维宽度上进行更深入的研究,既具备一定的思维宽度,也具备一定的思维深度,因此中观思维模型是落实“一核四层四翼”中基础性、必备知识、综合性、應用性的重要手段。表3为水量收支(盈余)中观泛化思维模型。

(四)微观泛化思维的构建

微观泛化思维构建需选取一个方面的地理内容进行深度研究,在盈余思维模型的基础上,进行更深度的思考,分析影响收入和支出的多个地理要素,并分析影响这些地理要素的深层原因,在较高的纵向思维深度上进行延伸拓展。本文章从六个研究内容中,选取土壤肥力盈余作为微观泛化思维构建的切口,分别从土壤肥力自身生成的原因、四大圈层有机质进入土壤的途径、土壤中有机质损耗的方式、人类活动对土壤有机质的影响等,构建小切口、高深度、细探究的微观泛化思维。微观泛化思维是落实“一核四层四翼”中创新性、综合性、关键能力、学科素养、核心价值的关键手段。表4为水量收支(盈余)微观泛化思维模型。

三、以泛化思维视角研究高考试题

1.研究高考试题

通过研究2020年全国高考地理试题卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ和2020年山东高考地理试题,从泛化思维角度分析研究其考查的主要内容、所属的泛化思维模型、运用泛化思维分析试题的地理原理(如表5)。

2.对教学的参考价值

采用泛化思维对高考试题分析研究,打破现有对高考试题章节归类的惯例,实现对高考试题思维方式的归类研究,将思维方式相似、思维模型相同的实施归类研究,同时引入宏观思维模型、中观思维模型、微观思维模型的构建方式,进行深度的归类研究,提升学生思维宽度和思维深度,在落实“一核四层四翼”的基础上,提升备考的精准性。

教师平时的教育教学可积极寻找基础思维模型,并对基础思维模型进行泛化思维构建,将多个章节地理内容进行有机融合,实现学生知识和能力的网络化、模块化,提高学生的学习效率,提升综合思维水平。图2为水圈水循环章节的基础模型图。

教师可将此基础思维模型扩展至多个地理章节,研究多个地理要素和地理原理,实现泛化思维构建。例如,此思维模型可应用于大气圈中的单圈环流和三圈环流、海陆风、山谷风、城市风、湖陆风等;水圈中南半球中低纬度和北半球中高纬度的洋流运动模式图;岩石圈中土壤有机质在圈层间的迁移;生物圈中枯枝落叶的转化过程;也可以是圈层之间的相互作用,例如海汽间的热量交换等。

总之,构建宏观泛化思维能拓宽学生的思维宽度,让学生在分析问题的过程中掌握必备知识,强化基础性、综合性;构建中观泛化思维能在一定思维宽度的基础上加深学生的思维深度,找到解决问题的突破口,提升关键能力,深化应用性、综合性、学科素养;构建微观泛化思维能加深学生的思维深度,提升综合思维和关键能力,深化应用性、创新性、关键能力、核心价值。并且,以此思维研究相关高考地理试题,打破原有的章节归类、知识归类的分类研究方式,按照思维方式和思维模型对高考试题进行归类研究,以提升备考的精准性,对教师学科教学起到参考价值。