淺談學生地理問題解決能力的培養

王雪力

【摘要】解決問題不僅是我們生活的一部分，也是重要的教育目標，重視學生問題解決能力的培養成為當今世界教育改革的潮流之一。2003年頒布的《高中地理課程標準（實驗稿）》的課程總目標中，要求學生初步掌握學習和探究地理問題的基本方法和技術手段。研究表明，問題解決能力的培養應當結合具體內容、具體學科進行，因此筆者以人教版高中地理必修一第二章的“問題研究”欄目——為什么市區氣溫比郊區氣溫高為例，通過分析地理問題解決的過程，探究地理問題解決能力的培養策略。

【中圖分類號】G427 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）09-0276-02

一、問題與問題解決的含義

心理學家將“問題”界定為，在事物的初始狀態和想要達到的目標狀態之間存在障礙的情境。而“問題解決”就是運用一系列認知操作掃除障礙，將初始狀態轉化為目標狀態的過程。

該“問題研究”欄目設置的問題是為什么市區溫度比郊區高，這屬于界定不良的問題。教材中通過“討論城市熱島效應及其影響，我們采取哪些措施可以減弱城市熱島效應”的問題變式，把該問題變成了結構良好的問題。那么，問題的原始狀態就是城市熱島效應，目標狀態就是采取哪些措施減弱城市熱島效應。

問題解決要將原始狀態轉化為目標狀態，中間必須經過各種不同的狀態，這些狀態稱為問題空間。該問題需要經過的問題空間有什么是熱島效應，熱島效應產生的原因，熱島環流產生的影響。

二、地理問題解決的過程

現代認知心理學則將問題解決分為五個階段，這五個階段分別是：1.發現問題與機會（identify problems and opportunities）；2.界定目標與表征問題（define goals and represent the problem）；3.探索可能的問題解決策略（explore possible strategies）；4.預期結果并實施策略（anticipate outcomes and act）；5.回顧與學習（look back and learn）。布蘭斯福特和斯坦取這五個階段英文名稱的首字母組成了縮略詞IDEAL，因而這一問題解決的階段又稱IDEAL模型。

本文根據問題解決的IDEAL模型，探究該地理問題解決的過程。

1.發現問題

地理問題解決的一系列活動都始于發現問題。只有發現了地理問題，才會有接下來一系列的問題解決活動的開展。教師需要對學生發現地理問題進行一定的指導，例如，首先詢問久居城市的同學來有沒有這樣的體驗：夏季市區的氣溫比郊區高；然后教師可以進一步的啟發學生，為什么市區氣溫比郊區高？由此學生就發現了地理問題。從生活中發現的問題，更容易激發學生的學習興趣。

2.表征問題

問題表征就是在心里將問題中的相關的概念、原理、圖式整合成連貫一致的結構來理解問題，又叫問題理解。如果我們對該問題形成了適當的表征，則問題可能變得很容易解決。對于該地理問題，首先需要理解城市熱島效應的概念，它是指一個地區的氣溫高于周圍地區的現象；其次是要找到所涉及的地理原理性知識“熱力環流”，即由于地面冷熱不均而形成的空氣環流；最后根據熱力環流的成因推測熱島環流產生的原因，根據熱島環流的圖式猜想它可能會產生什么影響。因此我們就用相關的概念、原理、圖式對這一問題形成了恰當的表征。

3.探索解決策略

在這一階段，學生會嘗試各種途徑來尋求解決地理問題的方法。一般而言，該階段有兩類方法可供學生選擇，一類是算法，另一類是啟發式。算法明確具體地指出了解決該問題的步驟，照這個步驟走下去，問題就能夠解決。教材中的“問題研究”欄目提出的研究思路如下：

圖1 問題解決思路

因此，對于該問題研究我們采用算法的問題解決策略。

4.執行問題解決策略

經過對地理問題解決策略的選擇而建構出問題解決的方案后，接下來就要執行這一策略來解決實際問題。

（1）認識城市熱島效應

第一步，學生要描述圖中氣溫曲線分布特點。近地面大氣等溫線圖上，郊外的廣闊地區氣溫變化很小，如同一個平靜的海面，而城區則是一個明顯的高溫區，如同突出海面的島嶼。

第二步，學生總結什么是城市熱島效應。城市化的發展，導致城市中的氣溫高于外圍郊區的這種現象。

（2）分析城市熱島效應產生的原因

城市和郊區最明顯的不同就是下墊面的性質，通過讓學生比較市區景觀圖和郊區景觀圖，學生得出結論：城市內有大量的人工構筑物，如混凝土、柏油路面，各種建筑墻面，改變了下墊面的熱力屬性。這些人工構筑物吸熱快而比熱容小，在相同的太陽輻射條件下，它們比郊區的下墊面（綠地、水面等）升溫快，吸收熱量多，蒸發耗熱少，散失熱量較慢，因而其溫度要高于郊區的下墊面。

除此之外，同學們還會想到的因素有工廠生產、交通運輸以及居民生活燃燒各種燃料，向外排放大量的熱量等。

（3）討論城市熱島環流的原因及其影響

根據熱力環流的原理解釋城市熱島環流產生的原因。由于市區近地面的氣溫高，氣壓相對較低，空氣膨脹上升，在高空形成高壓，高空的空氣流向郊區；而郊區氣溫相對較低，氣壓較高，近地面的空氣流向市區，這樣就形成了城市熱島環流。

推測城市熱島環流產生的影響。由于城市熱島環流的出現，城區工廠排出的污染物隨上升氣流而上升，籠罩在城市上空，并從高空流向郊區，到郊區后下沉。下沉氣流又從近地面流向城市中心，并將郊區工廠排出的污染物帶入城市，造成二次污染，致使城市的空氣污染更加嚴重。

（4）提出建議

學生在提出建議的時候，教師要指導學生要針對熱島效應產生的原因提出可行措施。如增加城市綠化面積，改造下墊面的性質；合理布局城市交通網，以減少城市交通擁堵所產生的能源浪費產生的熱量；建設衛星城，開發新區，控制中心城區的規模；可適當增加城市內的水體面積，起到對城市氣溫的調節作用；將高耗能的工業轉移到市郊，減少工業活動對城市熱量的增加。

5.對問題解決的回顧與總結

執行過問題解決策略，得到一定的結果，并不意味著問題解決過程的結束，接下來就是對問題的回顧和總結。一是對目標進行評價，二是對整個問題過程的回顧。該“問題研究”通過對城市熱島效應成因的探究，利用所學知識解釋熱島環流，然后說出如何避免這種影響；最后，學生提出減弱城市熱島效應的措施。從回顧中總結問題解決的策略和程序，對于提高問題解決能力十分關鍵。

三、培養地理問題解決能力的策略

（1）創設問題情境。教師在地理課堂上，創設與教學內容相關的問題情境，讓學生積極參與，主動思考，通過解決地理問題，增強知識的遷移性。

（2）開展實踐活動。通過開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調查和地理專題研究等實踐活動，鍛煉學生的問題解決能力。

（3）提高問題表征能力。問題的表征涉及語言性知識、事實性知識、概念性知識的綜合運用。教師要幫助學生建立完善的知識結構圖，這有利于學生提取信息，恰當地表征問題。

（4）關注問題解決的過程。由于問題解決的過程有很大的內隱性，教師可以讓學生描述自己的問題解決過程，然后對其進行評論，在教師的評論中學生得到反饋和糾正。

四、結語

隨著素質教育改革的深入，以及近年來高考中對學生問題解決能力的考察加強，越來越需要我們在教學中加強對學生解決問題能力的培養。地理教師可以按照問題解決的IDEAL模型，逐步訓練并提高學生的問題解決能力。

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