APOS理論下高中地理概念教學的探究

時千惠 趙清 柳婕 馬燕

摘 要：APOS理論強調(diào)學生在經(jīng)歷活動（Action）、過程（Process）和對象（Object）這三個教學環(huán)節(jié)后，能逐步建立起解決問題的認知圖式（Scheme）。本文在認識APOS理論內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，以“河流地貌的發(fā)育”為教學案例，構(gòu)建APOS理論下的地理概念教學一般模式，并進行教學實踐，旨在幫助學生在體驗感知、表達修正與解決實際問題中逐步構(gòu)建完善的地理概念體系，提高學生對地理概念的理解、深化與應用水平。

關(guān)鍵詞：APOS理論；概念教學；河流地貌

中圖分類號：G633.55? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1005-5207（2024）03-0050-04

一、研究背景

地理概念既是學生學習地理所必須掌握的基礎(chǔ)性知識，也是地理學習的支架和提升地理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵起點［1］?！镀胀ǜ咧械乩碚n程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）指出，課程內(nèi)容要重視學生必備的地理基礎(chǔ)知識，在理解地理概念的基礎(chǔ)上，解釋、區(qū)別并應用地理概念，開展地理活動，探究地理問題，培育地理核心素養(yǎng)。

隨著高中地理新課改的全面推進，地理概念教學在中學地理教學中已受到高度重視，當前地理概念教學方法正逐步由傳統(tǒng)講授法轉(zhuǎn)向更注重以學生為主體的情境教學法、問題教學法、實驗探究法等，但在實施過程中仍存在概念教學不夠深入與優(yōu)化的問題。在相關(guān)研究基礎(chǔ)上進行總結(jié)與歸納［2-4］，發(fā)現(xiàn)目前地理概念教學中存在的問題主要有：①忽視概念理解的過程性，學生缺少自主操作、自主構(gòu)建、自主完善的思維過程。②忽視概念學習的生活性，學生難以將概念與實際生活相聯(lián)系，復雜情境中的概念應用能力不足。③忽視概念體系的整體性，將概念孤立化，不重視概念間的聯(lián)系與整合。

20世紀80年代，杜賓斯基通過數(shù)學學習領(lǐng)域的實踐研究，在皮亞杰的建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上提出APOS（操作—過程—對象—圖式）理論［5］。目前，該理論在我國的基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，如數(shù)學、化學、生物等學科教學中得到推廣應用［5-7］。現(xiàn)有理論研究和實踐成果表明［5-6］，APOS理論在幫助學生進行概念感知、構(gòu)建和內(nèi)化等方面具有獨特優(yōu)勢，是適用于概念學習的有效方式之一。但APOS理論在高中地理教學中的應用價值尚未得到重視，相關(guān)研究成果較少。本文旨在分析APOS理論及其教學模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合高中地理概念教學實例，探討APOS理論在高中地理教學中的應用策略和途徑。

二、地理概念教學中APOS理論的應用模式及實施過程

APOS理論的名稱源自Action（操作）、Process（過程）、Object（對象）和 Scheme（圖式）四個英文單詞的首字母。APOS理論認為，學習者在引導下經(jīng)歷活動、過程和對象三個階段后，一般就能在建構(gòu)和反思的基礎(chǔ)上，建立起包含新概念在內(nèi)的認知圖式［5］。APOS 理論是基于建構(gòu)主義的學習理論，其強調(diào)學習是一個知識建構(gòu)的過程，并闡明了建構(gòu)層次關(guān)系［5-6］，而建構(gòu)的層次應循序漸進，但又不可只停留在直觀階段，必須不斷升華，最后完成知識的建構(gòu)和思維的提升。圍繞建構(gòu)主義理論的學習理解過程，并結(jié)合當前學者相關(guān)研究成果發(fā)現(xiàn)［5-7］，基于APOS理論的學習特點概括為：①主體性。個體通過親自操作，從概念的現(xiàn)實原型、抽象過程、形式表述等多方面理解概念，強調(diào)概念的發(fā)生、發(fā)展過程。②豐富性。個體經(jīng)歷操作、過程、對象等階段后構(gòu)建的圖式包含概念的內(nèi)涵、外延等多重成分，并且可通過不同形式呈現(xiàn)。③漸進性。依照APOS理論，圖式的形成是一個漸進的構(gòu)建過程，在個體經(jīng)驗與學習反思中不斷變換、發(fā)展，強調(diào)認知發(fā)展層次漸進。

根據(jù)APOS理論內(nèi)涵及其學習特點，可構(gòu)建如圖1所示的“河流地貌的發(fā)育”教學模式。

以“河流地貌的發(fā)育”教學設(shè)計為例，通過操作、過程、對象和圖式四個階段，圍繞“河流地貌”這一中心概念，從地理學科視角幫助學生增強概念理解、深化與應用，完善概念體系認知。

1.操作階段

通過一系列外顯活動為學生提供素材，學生對地理表象進行初步感知，親歷概念的形成過程，為思維的深入構(gòu)建奠定基礎(chǔ)。操作階段是學習的起始點，學生的概念學習始于對地理事象的感性認知。

以“長江之旅”作為情境導入，觀看紀錄片《長江》片段，感受長江上、中、下游自然特征與地域文化，初步感知各類河流地貌的表象特征。學生回顧景觀圖像，對不同河段地點的地貌景觀進行描述，并通過觀察模擬實驗，結(jié)合自身的經(jīng)驗認知，探究不同河段的地貌成因、過程與分布情況，通過小組探究形式，開展探究活動（表1）。

通過活動探究，學生能對河流侵蝕地貌與河流堆積地貌的類型和特點進行如下描述與歸納：①河流侵蝕地貌。截取長江相關(guān)河段的河流侵蝕地貌圖片，引導學生認識并描述不同的河流侵蝕方式，突出概念特點（表2）。②河流堆積地貌。以“沖積平原”為代表，結(jié)合紀錄片與河流堆積模擬實驗，引導學生從不同沖積平原發(fā)育的位置、過程與形態(tài)特點等具體地理表象特征感知河流堆積地貌（表3）。

2.過程階段

教師引導學生對上一階段的活動進行思考并嘗試提煉概念本質(zhì)，通過學生的表達與交流，了解學生概念掌握情況并及時進行修正。在過程階段，學生通過歸納地理概念的本質(zhì)屬性，思維上升到理性認知階段。

首先，學生從作用對象、方式和結(jié)果等方面提煉“河流地貌”這一概念（圖2），認識到河流地貌是河流作用于地球表面，經(jīng)侵蝕、搬運和堆積過程所形成的各種侵蝕、堆積地貌的總稱。

其次，教師通過學生的表達反饋，了解學生概念掌握情況，糾正理解誤區(qū)（表4），幫助學生確立精準概念。

3.對象階段

教師創(chuàng)設(shè)復雜情境，幫助學生在明確概念內(nèi)涵和外延的基礎(chǔ)上，能對概念賦予符號和定義，運用概念解決復雜情境中的地理問題。對象階段是學生將上一階段的概念形成過程壓縮、轉(zhuǎn)換為一個獨立對象，深化概念認知，并能運用概念解決地理問題。

以長江上游橫斷山區(qū)為例，結(jié)合相關(guān)圖文資料，引導學生在真實情境中探究河流對當?shù)剜l(xiāng)村聚落分布的影響。

材料一：岷江上游屬于橫斷山區(qū)典型流域，位于四川省西北部，青藏高原東部，受構(gòu)造運動過程影響和岷江水系的長期侵蝕，流域內(nèi)整體溝谷縱橫，地形起伏度較大（圖3），區(qū)域內(nèi)地震活動頻繁，次生災害多發(fā)。

材料二：圖4為“岷江上游河谷剖面與聚落分布示意圖”。

材料三：當?shù)夭刈寰勐涠嗵幱诤恿鞲芍Я髁饔虻纳喜?，該處植被類型以山地云杉、冷杉林為主；羌族聚落處于干旱河谷和“V”型河谷上部低半山緩坡地帶；漢族聚落位于岷江上游入口處的河谷地帶。

在教師的問題引導下，學生將地理概念運用于真實情境中解決地理問題（表5）。教師通過真實情境中一系列地理問題的引導與思考，讓學生以所在地為例圍繞“河流地貌對當?shù)鼐勐浞植加绊憽边@一問題進行逐個分析（圖5）。

4.圖式階段

從邏輯學及心理學角度出發(fā)，引導學生圍繞主體概念建立系統(tǒng)，將前三個階段習得的新概念和已知舊概念進行有機聯(lián)系，建構(gòu)出完整的概念體系網(wǎng)絡(luò)。

學生聯(lián)系所學知識，利用思維導圖呈現(xiàn)“河流地貌”概念體系，構(gòu)建心理圖式，完善知識結(jié)構(gòu)（圖6）。

三、教學啟示

1.結(jié)合認知規(guī)律，親歷概念形成

在進行地理概念教學時，必須充分考慮學生的認知特點和規(guī)律。一方面，需將操作階段作為概念構(gòu)建的起點，以直觀、感性、生動的材料吸引學生，在親歷概念的過程中建構(gòu)思維；另一方面，所創(chuàng)設(shè)的概念情境應盡可能真實，貼近學生的實際生活，為學生的概念建構(gòu)提供固著點。例如，對“河流地貌”概念的情境建構(gòu)，可從長江不同河段的地貌景觀入手，同時結(jié)合相關(guān)實驗，讓學生深入理解不同河流地貌的形成原理，親歷概念的形成。

2.注重情境提煉，歸納本質(zhì)特征

若要從情境中的感性知識形成地理概念，則必須通過理性的概括過程，從大量的感性知識中提煉出最為本質(zhì)的屬性，構(gòu)成地理概念的內(nèi)涵。在過程階段和對象階段，教師可通過讓學生回顧情境材料與歸納的知識，在表格歸納、思維導圖的幫助下深化概念，引導學生由感性認識上升到理性認識。例如，在觀察“V”型河谷、“U”型河谷等地貌景觀后，能發(fā)現(xiàn)雖然河谷形態(tài)不同，但其本質(zhì)特征——河流侵蝕地貌是相同的。在演示河流侵蝕實驗后，學生可通過動態(tài)形成過程，理解河谷發(fā)育不同時期的形態(tài)特征，反思自身的概念理解過程。

3.搭建知識結(jié)構(gòu)，完善認知圖式

在教學過程中，教師要有意識地引導學生充分聯(lián)系所學，以整合新舊知識，更新學生已有的認知圖式，促進概念體系不斷發(fā)展。例如，在學習完河流地貌后，教師可鼓勵學生個人或小組利用表格、概念圖、思維導圖等形式，對概念理解進行多樣表述，幫助學生搭建知識結(jié)構(gòu)。同時，將本課知識與概念與相關(guān)上位概念、下位概念相聯(lián)系，也是完善認知圖式的重要方法，例如，將河流地貌的內(nèi)涵與對聚落的影響相聯(lián)系繪制成思維導圖，學生可通過這樣的外顯形式完善地貌概念的認知圖式。

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