林偉偉







[摘要] 以高中地理“水量收支”為基礎模板,分別從宏觀、中觀、微觀視角實施泛化思維的構建,增進學生舉一反三、觸類旁通的問題求解能力,提升學生的綜合思維水平,突破學科關鍵能力,落實“一核四層四翼”的核心素養;同時運用該理論深度研究高考試題,以期精準高效備考。
[關鍵詞] 泛化思維;宏觀構建;中觀構建;微觀構建
泛化能力本來是指機器學習算法對新鮮樣本的適應能力。目的是學到隱含在數據背后的規律,對具有同一規律學習集以外的數據,經過訓練的網絡也能給出合適的輸出,該能力稱為泛化能力。地理學科尤其是自然地理部分理性思維較強,對學生的邏輯思維能力要求較高,且近幾年高考試題重視對地理過程的考查,對學生創新思維要求提高。高中地理教師的教學大多采用微專題的形式進行專項突破,對地理思維進行歸類研究,形成思維模型,取得了不錯的教學成效。但隨著研究的深入,微專題研究的思維模型越來越多,學生容易混淆,不易進行辨析和區分。
筆者研究的泛化思維旨在將這些思維模型進行歸納總結、對比分析研究,通過整合、合并等手段將多種微專題的思維整合成一種泛化的思維模型。通過泛化思維的整合教給學生的是點石成金的方法,實現一把鑰匙開多把鎖,提高學生舉一反三、觸類旁通的問題求解能力,提升學生的綜合思維水平,突破學科關鍵能力,落實“一核四層四翼”核心素養。
一、泛化思維的構建策略
泛化思維是指選取學者研究度高、比較成熟完善、具有較高研究價值的基礎思維模型。該思維模型的應用面比較狹窄,只針對某一要素、某一原理、某一章節,然后將該思維模型進行橫向思維寬度的延伸和縱向思維深度的挖掘,進而能推廣到多個學科章節,解決多個問題,應用于多個領域的泛化思維模型,提升思維模型的應用性和創新性。下面以地理學科為例,從三個視角來具體探討構建過程。
在基礎思維模型的基礎上,分別從宏觀、中觀、微觀三個視角進行構建。宏觀思維模型的構建主要是思維寬度的延展,將相對單一的思維模型擴展到多個地理領域;中觀思維模型是在宏觀模型的基礎上,在地理要素的縱向深度上更進一步深入探索和研究;微觀思維模型是選取小切口的地理要素,在思維深度上進行充分探索和挖掘,注重在較大思維深度上,開展思維寬度的延伸。圖1為地理泛化思維的構建策略圖。
二、地理泛化思維的構建案例
(一)基礎思維模型選取
魯教版新教材必修一第四單元第一節“陸地水體及其相互關系”論述了河流的補給形式,章節難度設置并不大,學生學習起來比較容易。但是,以本章節為基礎,結合水循環的過程,衍生出的水量盈余地理思維模型最近幾年成為學術界研究的熱點內容,也是高考試題常??疾榈乃季S模型。
水量收支通常建立的思維模型為“水量盈余=水量的收入-水量的支出”。學術界關于水量收支的研究較多,主要從水量收入和水量支出角度進行分析。表1為水量收支(盈余)思維模型。
(二)宏觀泛化思維的構建
宏觀泛化思維的構建注重思維寬度的拓展延伸,與基礎思維模型有關的地理要素、地理原理、地理現象、地理規律等進行廣泛聯系和整合,提取共性,構建思維模型。宏觀思維模型的構建過程要打破章節限制,突破教材分冊制約,將諸多地理內容融為一體進行綜合研究,分別運用專題地理內容的專業語言進行論述,從而形成本章節的盈余思維模型。本文章在水量收支的基礎上,擴展思維寬度至四大圈層。例如,巖石圈中土壤肥力的盈余、水圈中水域鹽度的盈余、大氣圈中溫室氣體量的盈余、生物圈中生物量的盈余、人文地理中人口數量的盈余、人文地理中工業數量盈余(工業集聚和擴散),將盈余思維模型泛化至六個視角進行研究,提升學生的思維寬度,形成宏觀泛化思維模型,打造一把能開多把鎖的金鑰匙。宏觀泛化思維的構建過程就是運用金鑰匙嘗試著打開更多鎖的過程,也是落實“一核四層四翼”中基礎性和必備知識的重要途徑。表2為水量收支(盈余)宏觀泛化思維模型。
(三)中觀泛化思維的構建
在宏觀泛化思維模型基礎上,對收入和支出的具體影響要素作更進一步的探索和研究,運用相關章節的專業語言分析研究影響收入和支出的要素有哪些?是如何影響的?并能引入一定的思維方式引導學生思考。本文對六個方面盈余的收入和支出實施進一步的探索和研究,引入圈層之間的相互作用、自身生成、來源和支出途徑、機械增長和自然增長、土地、勞動力、市場等章節專業語言,實現更深入的探索和研究。
中觀思維的構建是在較寬思維寬度上進行更深入的研究,既具備一定的思維寬度,也具備一定的思維深度,因此中觀思維模型是落實“一核四層四翼”中基礎性、必備知識、綜合性、應用性的重要手段。表3為水量收支(盈余)中觀泛化思維模型。
(四)微觀泛化思維的構建
微觀泛化思維構建需選取一個方面的地理內容進行深度研究,在盈余思維模型的基礎上,進行更深度的思考,分析影響收入和支出的多個地理要素,并分析影響這些地理要素的深層原因,在較高的縱向思維深度上進行延伸拓展。本文章從六個研究內容中,選取土壤肥力盈余作為微觀泛化思維構建的切口,分別從土壤肥力自身生成的原因、四大圈層有機質進入土壤的途徑、土壤中有機質損耗的方式、人類活動對土壤有機質的影響等,構建小切口、高深度、細探究的微觀泛化思維。微觀泛化思維是落實“一核四層四翼”中創新性、綜合性、關鍵能力、學科素養、核心價值的關鍵手段。表4為水量收支(盈余)微觀泛化思維模型。
三、以泛化思維視角研究高考試題
1.研究高考試題
通過研究2020年全國高考地理試題卷Ⅰ、卷Ⅱ、卷Ⅲ和2020年山東高考地理試題,從泛化思維角度分析研究其考查的主要內容、所屬的泛化思維模型、運用泛化思維分析試題的地理原理(如表5)。
2.對教學的參考價值
采用泛化思維對高考試題分析研究,打破現有對高考試題章節歸類的慣例,實現對高考試題思維方式的歸類研究,將思維方式相似、思維模型相同的實施歸類研究,同時引入宏觀思維模型、中觀思維模型、微觀思維模型的構建方式,進行深度的歸類研究,提升學生思維寬度和思維深度,在落實“一核四層四翼”的基礎上,提升備考的精準性。
教師平時的教育教學可積極尋找基礎思維模型,并對基礎思維模型進行泛化思維構建,將多個章節地理內容進行有機融合,實現學生知識和能力的網絡化、模塊化,提高學生的學習效率,提升綜合思維水平。圖2為水圈水循環章節的基礎模型圖。
教師可將此基礎思維模型擴展至多個地理章節,研究多個地理要素和地理原理,實現泛化思維構建。例如,此思維模型可應用于大氣圈中的單圈環流和三圈環流、海陸風、山谷風、城市風、湖陸風等;水圈中南半球中低緯度和北半球中高緯度的洋流運動模式圖;巖石圈中土壤有機質在圈層間的遷移;生物圈中枯枝落葉的轉化過程;也可以是圈層之間的相互作用,例如海汽間的熱量交換等。
總之,構建宏觀泛化思維能拓寬學生的思維寬度,讓學生在分析問題的過程中掌握必備知識,強化基礎性、綜合性;構建中觀泛化思維能在一定思維寬度的基礎上加深學生的思維深度,找到解決問題的突破口,提升關鍵能力,深化應用性、綜合性、學科素養;構建微觀泛化思維能加深學生的思維深度,提升綜合思維和關鍵能力,深化應用性、創新性、關鍵能力、核心價值。并且,以此思維研究相關高考地理試題,打破原有的章節歸類、知識歸類的分類研究方式,按照思維方式和思維模型對高考試題進行歸類研究,以提升備考的精準性,對教師學科教學起到參考價值。